Проблемно-зорієнтоване навчання - освітній інструмент у системі професійної підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОБЛЕМНО-ЗОРІЄНТОВАНЕ НАВЧАННЯ - ОСВІТНІЙ ІНСТРУМЕНТ У СИСТЕМІ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ПРИРОДНИЧИХ ДИСЦИПЛІН

Довгопола Людмила Іванівна, кандидат педагогічних наук,

доцент кафедри біології, методології і методики навчання,

Університет Григорія Сковороди в Переяславі

Анотація

Модернізація національної системи освіти відповідно до вимог Європейського простору вищої освіти спричинила актуальність розв'язання питання пошуку нових освітніх технологій професійної підготовки здобувачів у закладах вищої освіти. Стаття присвячена одній із украй необхідних освітніх задач сьогодення - удосконалення методичних засад фахової підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін у педагогічних університетах.

Зокрема, на основі аналізу психолого-педагогічної літератури обґрунтовується зміст і сутнісні ознаки таких понять як «проблемне навчання», «технологія проблемно-зорієнтованого навчання». Обговорюється використання проблемно-зорієнтованого навчання (Problem based learning) в системі підготовки учителів-природничників як ефективного освітнього інструменту, який впливає на підвищення рівня їх професійної компетентності.

Запропоновано примірні проблемні ситуації із освітніх компонентів освітньо-професійних програм «Середня освіта (Біологія та здоров'я людини)» й «Середня освіта (Природничі науки)»: «Ботаніка (анатомія, морфологія)», «Біохімія. Фізіологія рослин», «Генетика з основами селекції. Молекулярна біологія».

Зазначається також, що використовуючи Problem based learning в освітньому процесі педагогічних університетів, створюються відповідні умови для стимулювання формування у майбутніх учителів природничих дисциплін навичок самостійної пізнавальної активності, умінь творчо, нестандартно розв'язувати проблемні задачі, виділяти головне, суттєве, давати пояснення і тлумачення явищ природи, думати й шукати, висувати гіпотези, тобто зрештою здобувати знання в умовах багатофункціонального швидкозмінного освітньо-інформаційного середовища.

Ключові слова: інноваційні технології навчання, проблемно-зорієнтоване навчання, майбутні вчителі природничих дисциплін, освітньо-професійна програма, система вищої освіти.

Abstract

Dovhopola Liudmyla Ivanivna, PhD in Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Biology, Methodology and Teaching Methods, Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav.

PROBLEM-BASED LEARNING - EDUCATIONAL INSTRUMENT IN THE SYSTEM OF PROFESSIONAL TRAINING OF FUTURE TEACHERS OF NATURAL DISCIPLINES.

Modernization of the national education system in accordance with the requirements of the European Higher Education Area has made it urgent to address the issue of finding new educational technologies for vocational training in higher education institutions. The article is devoted to one of the most necessary educational tasks of today - improving the methodological foundations of professional training of future teachers of natural sciences in pedagogical universities.

In particular, on the basis of the analysis of psychological and pedagogical literature the content and essential features of such concepts as «problem-based learning», «technology of problem-based learning» are substantiated. The use of problem-based learning in the system of training natural science teachers as an effective educational tool that affects the level of their professional competence is discussed.

Exemplary problem situations from the educational components of the educational-professional programs «Secondary education (Biology and human health) « and «Secondary education (Natural sciences)»: «Botany (anatomy, morphology)», «Biochemistry. Plant Physiology», «Genetics with the basics of selection. Molecular Biology» are offered.

It is also noted that using problem-based learning in the educational process of pedagogical universities creates appropriate conditions to stimulate the formation of future teachers of natural sciences skills of independent cognitive activity, ability to creatively, unconventionally solve problems, highlight the main, essential, explain and interpret phenomena, nature, to think and search, to put forward hypotheses, i.e. to acquire knowledge in the conditions of the multipurpose fast-changing educational and information environment.

Keywords: innovative learning technologies, problem-based learning, future teachers of natural sciences, educational and professional program, higher education system.

Постановка проблеми

У зв'язку із модернізацією національної системи освіти відповідно до вимог Європейського простору вищої освіти Міністерством освіти і науки України було ініційовано створення низки нормативно-правових документів: Закон України «Про вищу освіту» (2017), Концепція «Нова українська школа» (2016), «Національна рамка кваліфікацій» (2020), Державний стандарт базової освіти (2020), професійний стандарт «Вчитель закладу загальної середньої освіти» (2021) та ін. Їх зміст демонструє створення такого освітнього середовища в педагогічних університетах, яке впливає на формування майбутнього сучасного педагога, зокрема: який критично мислить, не боїться висловлювати власну думку, самостійно вирішує проблемні ситуації, здатний бути мобільним у сучасному світі тощо.

Таким чином, основною метою закладів вищої освіти України, які готують фахівців за освітньо-професійними програмами «Середня освіта (Біологія та здоров'я людини)» та «Середня освіта (Природничі науки)» є - підготовка майбутнього вчителя, який не просто здобуде певний обсяг готових навчальних знань у сфері сучасної природничої (біологічної) освіти, а й формування у нього загальних й фахових компетентностей: самостійно знаходити інформацію, аналізувати, вибирати, структурувати, використовувати для розв'язання проблем, які виникають у повсякденному житті, креативно мислити тобто, навчити здобувачів вищої освіти учитися.

Реформування системи вищої педагогічної освіти спрямоване на підвищення ролі самостійної діяльності студентів. Тому перед викладачем стоїть задача використання таких педагогічних методів і технологій навчання у процесі підготовки майбутніх учителів -природничників, які б сприяли формуванню у них навичок самостійної науково-практичної, дослідницької й пошукової діяльності, розвитку їхніх інтелектуальних, творчих, моральних, соціальних якостей, прагненню до саморозвитку і самоосвіти упродовж усього життя. Із огляду на це особливої значущості у процесі формування професійно спрямованих якостей майбутніх учителів природничих дисциплін сприяє така організація педагогічного процесу, що дозволяє використовувати освітню технологію проблемно-зорієнтованого навчання (Problem based learning - PBL). Адже саме PBL є інноваційною і відповідає парадигмі студентоцентрованого навчання, що є одним із базових елементів європейської політики у сфері вищої освіти.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз науково-практичних досліджень сучасних вітчизняних педагогів, дозволив установити, що розробкою окремих аспектів проблемно-зорієнтованого навчання у системі педагогічної освіти займалися: М. Бутиріна, О. Курчій, К. Тютюник, В. Павленко, Г. Паласюк та ін. У процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін питання використання технології проблемного навчання розглядалися у наукових доробках таких науковців і педагогів-практиків: Н. Грицай, О. Топузова, Ю. Шапрана та ін.

Аналіз й узагальнення сучасної педагогічної літератури засвідчує, що питання підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін із використанням проблемно-зорієнтованого навчання залишається недостатньо дослідженим і вивченим. Виникла потреба в теоретичному обґрунтуванні, методологічній розробці Problem based learning й уведенні його в практику закладів вищої освіти, зокрема на освітньо-професійних програмах «Середня освіта (Біологія та здоров'я людини)» та «Середня освіта (Природничі науки)».

Метою статті є - розкрити зміст і сутнісні ознаки проблемно- зорієнтованого навчання, розглянути види проблемних ситуацій, які можливо застосовувати у процесі підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін.

Виклад основного матеріалу

Освітня технологія Problem based learning набула поширення у вітчизняній та зарубіжній педагогіці у 60 роках ХХ-го століття. Концепція проблемного навчання ґрунтується на теоретичних положеннях американського філософа, психолога і педагога J. Dewey. Його педагогічна теорія отримала назву інструментальної педагогіки й ґрунтувалася на тому, що здобувачі освіти набували досвід і знання у процесі проведення самостійних досліджень, експериментів, пошуку відповідей на проблемні запитання. Тобто проблемне навчання дозволяє особистості виробити власну позицію, точку зору із урахуванням наявної інформації.

У технологіях традиційного навчання увага студентів акцентується переважно на репродукції знань й тому вони не здатні у повній мірі забезпечити достатній рівень підготовки майбутніх фахівців до професійної діяльності. На думку Н. Грицай проблемне навчання відрізняється від традиційного тим, що за його допомогою активізується самостійна розумова діяльність здобувачів освіти. Студентів ставлять в умови, самостійного мислення, а педагог організовує їх навчальну діяльність таким чином, щоб вони могли самі розв'язати освітню проблему [1, с. 24].

Аналізуючи освітній процес закладу загальної середньої освіти В. Павленко поняття «проблемне навчання» визначає як метод, «який забезпечує можливість творчої участі учнів у процесі засвоєння нових знань, формування пізнавальних інтересів і творчого мислення, високий ступінь засвоєння знань і мотивації учнів» [2]. О. Топузов дотримується думки, що проблемне навчання є освітнім процесом, який пропонує створити у свідомості учнів під керівництвом учителя проблемні ситуації та організувати активну самостійну діяльність учнів щодо їх вирішення, у результаті чого виникає творче оволодіння знаннями, уміннями, навичками й розвитком здібностей мислення [4].

Формуванню професійної компетентності здобувачів вищої освіти сприяє використання у освітньому процесі проблемного навчання. Ю. Шапран наголошує на тому, що «під проблемним навчанням варто розуміти таку організацію навчальних занять, яка під керівництвом педагога передбачає створення проблемних ситуацій і активну самостійну діяльність студентів щодо їх розв'язання, у результаті чого відбувається творче засвоєння професійних знань, умінь і навичок, розвиток здібностей» [5, 6]. На думку Г. Паласюк «основним завданням проблемно-орієнтованого навчання є формування «спеціального» мислення, яке активізується для розв'язання нестандартних завдань. Шляхом програвання ситуації студенти вчаться розробляти стратегію вирішення проблемної ситуації, набувають досвіду роботи в команді, у якій кожен може проявити свою ерудицію і кмітливість, зробити свій посильний вклад у загальний результат» [3].

Таким чином, проблемне навчання розглядається як особистісно- зорієнтована технологія, що передбачає розробку викладачем проблемних ситуацій і спрямована на активне отримання знань здобувачами освіти, залучення їх до творчого наукового пошуку.

Зміст освітньо-професійних програм «Середня освіта (Біологія та здоров'я людини)» та «Середня освіта (Природничі науки)» Університету Григорія Сковороди в Переяславі та «Національна рамка кваліфікацій» передбачає формування у майбутніх педагогів таких загальних компетентностей: здатність до пошуку інформації, її інтерпретації та

застосування даних у професійній діяльності; здатність свідомо, творчо діяти в складних і непередбачуваних професійних ситуаціях, генерувати нові ідеї й нести відповідальність за ухвалені рішення; здатність до самостійної роботи, співпраці на засадах партнерства і командної роботи та ін. Відповідно до вище зазначеного саме проблемно-зорієнтоване навчання набуває особливої вагомості в освітньому процесі педагогічного університету. Таким чином, із метою підвищення якості професійної підготовки, ефективного формування загальних і фахових компетентностей у майбутніх учителів-природничників в Університеті Григорія Сковороди в Переяславі нами було використано освітню технологію Problem based learning. Вона передбачала послідовні й цілеспрямовані пізнавальні завдання, які студенти виконували під керівництвом викладача.

Проблемні ситуації мали певну етапність, яка включала відбір актуальних проблемних ситуацій, їх аналіз, обґрунтування самої проблеми, висунення припущень (гіпотез) щодо її розв'язання, створення алгоритму розв'язання проблеми шляхом самостійного пошуку, обговорення вирішення проблеми і перевірка її правильності, підведення підсумків і формування пропозицій. проблемне навчання природничий учитель

Спробуємо сформулювати й навести приклади використання проблемних ситуацій на лабораторно-практичних заняттях із природничих дисциплін:

Приклад 1. У процесі викладання освітнього компонента «Ботаніка (анатомія, морфологія)» здобувачам вищої освіти пропонувалися такі проблемні ситуації до кожної теми робочої навчальної програми розв'язання яких потребувало від них самостійного творчого пошуку:

- Тема: «Будова рослинної клітини»: «Клітини епідермісу листка прозорі, безбарвні. Яке значення у житті рослини має така особливість їх будови? Уявіть, що вони перестали бути прозорими. До яких наслідків це призведе? Обґрунтуйте свою відповідь»;

- Тема: «Пагін»: «Проведено фенологічне спостереження за пагонами двох різних рослин одного біологічного виду. Виявилося, що один пагін виріс за рік на 6 см., а другий - на 17 см. Як на Вашу думку можливо пояснити різницю у величині приросту в цих пагонів? Відповідь обґрунтуйте» тощо.

Приклад 2. При вивченні теми «Фотосинтез» із навчального курсу «Біохімія. Фізіологія рослин» студентам пропонувалися проблемні питання дослідницького характеру:

- «Відомо, що процес фотосинтезу відбувається за умов достатнього освітлення із утворенням кінцевого продукту - крохмалю. Відомо також, що бульби картоплі розвиваються у землі - у повній темряві, але в них міститься велика кількість крохмалю. Обґрунтуйте, яким шляхом він потрапляє до бульб? Запропонуйте фізіологічні дослідження на доведення даного явища», «Запропонуйте дослід, за допомогою якого можна довести, що вода рухається всередині стебла рослини по деревині» тощо.

Приклад 3. У процесі вивчення теми «Спадковість та мінливість» із курсу «Генетика з основами селекції. Молекулярна біологія» майбутнім педагогам- природничникам пропонувалися наступні проблемні запитання:

- «Людина навчилася боротися із різними хворобами (віспа, чума, холера, малярія). Чи можна захиститися від спадкових хвороб, чи вони неминучі? Запропонуйте шляхи захисту від спадкових хвороб»;

- «Як на Вашу думку, чи є краснуха спадковою хворобою, якщо вірус, що її викликає, не є мутагеном, однак, проникаючи крізь плаценту від хворої матері до плоду, спричинює його зараження. Обґрунтуйте свою відповідь»;

- «У мешканців Прикарпаття унаслідок дефіциту йоду в харчових продуктах спостерігається ендемічний зоб. Чи є дане захворювання наслідком мутації? Обґрунтуйте свою відповідь»;

- «У нашому організмі кожної секунди відбуваються численні біохімічні реакції за яких витрачаються молекули білків. Яким чином відтворюються використані білки?»;

- «Чи можуть виникати мутації в організмі, якщо особа веде здоровий спосіб життя?; «Як пояснити випадки довголіття серед курців або людей, котрі часто вживають спиртні напої?».

У процесі проблемно-зорієнтованого навчання студенти обмінювалися власними думками, дискутували й напрацьовували оптимальний варіант розв'язання поставленої проблеми. На заключному етапі відбувалося підведення підсумків, оцінювання роботи.

Висновки

Таким чином, використання проблемно-зорієнтованого навчання у процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих наук має позитивну тенденцію і сприяє ефективному формуванню у них загальних і фахових компетентностей в умовах багатофункціонального швидкозмінного освітньо-інформаційного середовища. Використовуючи Problem based learning в освітньому процесі закладів вищої освіти, створюються відповідні умови для стимулювання формування у здобувачів вищої педагогічної освіти навичок самостійної пізнавальної активності, умінь творчо, нестандартно розв'язувати проблемні задачі, виділяти головне, суттєве, давати пояснення і тлумачення явищ природи, думати й шукати, висувати гіпотези, тобто зрештою здобувати знання.

Література

1. Грицай Н. Б. Інноваційні технології навчання біології: навчальний посібник. Львів: Видавництво ИН «Новий Світ-2000», 2020. 200 с.

2. Павленко В.В. Методи проблемного навчання. Нові технології навчання: наук.- пед. зб. Інститут інноваційних технологій і змісту освіти Міністерства освіти і науки, Академія міжнародного співробітництва з креативної педагогіки. Київ, 2014. Вип.81 (спецвипуск). 84 с. С. 75-79.

3. Наласюк Г. Б. Проблемно орієнтоване навчання-засіб формування професійної компетентності у неперервній підготовці медичних сестер Австрії. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми. 2011. Вип. 28. С. 41-46.

4. Топузов О. М. Сутність, основні положення та поняття проблемного навчання географії. Рідна школа. 2007. №3. С. 6-7.

5. Шапран Ю. Н. Формування професійної компетентності майбутніх учителів біології: монографія. Нереяслав-Хмельницький: Видавництво «КСВ», 2013. 334 с.

6. Шапран Ю. Н., Довгопола Л. І. Практичний аспект професійної підготовки вчителів біології: монографія. Нереяслав: ФОН Домбровська Я. М., 2020. 198 с.

References

1. Hrytsai, N. B. (2020). Innovatsiini tekhnolohii navchannia biolohii [Innovative technologies of teaching biology]. Lviv: «Novyi Svit-2000» [in Ukrainian].

2. Pavlenko, V. V. (2014). Metody problemnoho navchannia [Methods of problem-based learning]. Novi tekhnolohii navchannia: nauk.-ped. zb. Instytut innovatsiinykh tekhnolohii i zmistu osvity Ministerstva osvity i nauky, Akademiia mizhnarodnoho spivrobitnytstva z kreatyvnoi pedahohiky, 81, 75-79 [in Ukrainian].

3. Palasiuk, H. B. (2011). Problemno oriientovane navchannia-zasib formuvannia profesiinoi kompetentnosti u neperervnii pidhotovtsi medychnykh sester Avstrii [Problem-oriented learning-a means of forming professional competence in the continuous training of Austrian nurses]. Suchasni informatsiini tekhnolohii ta innovatsiini metodyky navchannia v pidhotovtsi

fakhivtsiv: metodolohiia, teoriia, dosvid, problem, 28, 41-46 [in Ukrainian].

4. Topuzov, O. M. (2007). Sutnist, osnovni polozhennia ta poniattia problemnoho navchannia heohrafii [The essence, basic provisions and concepts of problem-based learning of geography]. Ridna shkola, 3, 6-7 [in Ukrainian].

5. Shapran, Yu. P. (2013). Formuvannia profesiinoi kompetentnosti maibutnikh uchyteliv biolohii [Formation of professional competence of future biology teachers] . Pereiaslav- Khmelnytskyi: «KSV» [in Ukrainian].

6. Shapran,Yu. P., & Dovhopola, L. I. (2020). Praktychnyi aspekt profesiinoi pidhotovky vchyteliv biolohii [Practical aspect of professional training of biology teachers] . Pereiaslav: FOP Dombrovska Ya. M. [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru