Особливості застосування діяльнісного підходу в процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих наук

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Університет Григорія Сковороди в Переяславі

Кафедра біології, методології і методики навчання

Особливості застосування діяльнісного підходу в процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих наук

Трускавецька Ірина Ярославівна,

кандидат історичних наук, доцент

Ковтун Інна Володимирівна, здобувачка

вищої освіти, другого магістерського рівня



Анотація

Стаття присвячена дослідженню ефективності використання діяльнісного підходу в процесі підготовки майбутніх учителів природничих наук. Описано основні принципи діяльнісного підходу, його переваги й недоліки в межах викладання фахових дисциплін ОПП «Середня освіта (Природничі науки)» та запропоновано рекомендації щодо його оптимізації.

Звертається увага на необхідність інтеграції діяльнісного підходу з іншими методиками та підходами, використання інноваційних форм і методів навчання із метою формування дослідницьких умінь майбутніх учителів природничих наук.

Виокремлено основні методи діяльнісного підходу в процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих наук, із поміж яких: дослідницький (спостереження), проєктний та кейс-метод. Наведено приклади дослідів у ході лабораторних занять: «Вироблення умовних рефлексів у акваріумних риб», «Визначення швидкості пересування черепахи», «Вивчення реакції собак (котів) на шматочок м'яса» тощо; кейсів «Хімія і виробництво», «Каучуки, походження, властивості, застосування», «Хімічна зброя» тощо, проєктних робіт «Фізіологічна дія спиртів на організм», «Живі фільтри» тощо, котрі спрямовані на отримання досвіду майбутньої практичної діяльності учителів у процесі їх професійної підготовки.

Обґрунтовано значення проєктного методу, що передбачає практичне застосування отриманих знань і навичок у реальному житті та сприяє розвитку творчості, комунікативних та соціальних навичок студентів, а також забезпечує їх практичну підготовку до майбутньої професійної діяльності.

Дослідження показало, що використання діяльнішого підходу сприяє формуванню практичних навичок у майбутніх учителів природничих наук, підвищенню їх мотивації до вивчення фахових предметів та підготовки до уроків.

Ключові слова: діяльнісний підхід, дослідницькі завдання, проєктна діяльність, кейс-метод, спостереження, природничі дисципліни, готовність майбутніх учителів.



Truskavetska Iryna Yaroslavivna Ph.D. in Historical Sciences,Associate Professor at the Department of Biology, Methodology and Teaching Methods, Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav, Pereiaslav

Kovtun Inna Volodymyrivna Second-year master student at Faculty of Humanitarian and Natural Education and Social Technologies, Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav, Pereiaslav

Peculiarities of use of the activity approach in the process of professional training of future teachers of natural sciences

Abstract

діяльнісний професійний учитель природничий

The article is devoted to the study of the effectiveness of use the activity approach in the process of training future teachers of natural sciences. The basic principles of the activity approach, its advantages and disadvantages within the scope of teaching professional disciplines of the EP «Secondary Education (Natural Sciences)» are described, and recommendations for its optimization are offered.

Attention is drawn to the need in integration of the activity approach with other methods and approaches, the use of innovative forms and methods of learning in order to form the research skills of future teachers of natural sciences.

The main methods of the activity approach in the process of professional training of future teachers of natural sciences are singled out, among which: research (observation), project and case method. Examples of experiments during laboratory classes are given: «Production of conditioned reflexes in aquarium fish», «Determining the speed of movement of a turtle», «Study of the reaction of dogs (cats) to a piece of meat» etc.; cases «Chemistry and production», «Rubbers, origin, properties, applications», «Chemical weapons» etc., project works «Physiological effect of alcohol on the body», «Living filters» etc., which are aimed at gaining experience in the future practical activities of teachers in the process of their professional training.

The importance of the project method, which involves the practical application of acquired knowledge and skills in real life and promotes the development of creativity, communicative and social skills of students, and also ensures their practical preparation for future professional activities, is substantiated.

The study showed that the use of the activity approach contributes to the formation of practical skills in future teachers of natural sciences, increasing their motivation to study professional subjects and preparing for lessons.

Keywords: activity approach, research tasks, project activity, case method, observation, natural sciences, readiness of future teachers.



Вступ

Постановка проблеми. Реалізація завдань, які поставлені перед сучасною природничою освітою передбачає вибір оптимальних, науково обґрунтованих підходів до організації навчально-пізнавальної діяльності здобувачів освіти і методики формування професійної компетентності майбутніх учителів природничників на основі діяльнісного підходу. Одним із завдань діяльнісного підходу в освітньому процесі є застосування теоретичних знань на практиці, формування здібностей до самоосвіти і командної роботи учасників освітнього процесу, успішна інтеграція у соціумі й професійна самореалізація.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблеми формування дослідницьких умінь у професійній діяльності майбутніх учителів біології висвітлюються у наукових працях Н. Андрєєва [1], О. Бушуєва [2], К. Задорожнього [3], І. Мороз [7] та ін. Педагоги-новатори (Т. Киян, О. Мірошник, І. Свінченко та ін.) окреслюють засоби й форми використання дослідницького методу у забезпеченні освітнього процесу ЗВО при викладанні природничих дисциплін.

Метою статті є дослідження та аналіз ефективності використання діяльнісного підходу у процесі підготовки майбутніх учителів природничих наук.



Виклад основного матеріалу

Організація навчально-дослідницької діяльності з навчальних предметів природничо-наукового циклу має свою специфіку. Науки про природу розкривають перед учасниками освітнього процесу сучасну наукову картину світу, а знання, які набуваються у ході їх вивчення складають природничо-науковий фундамент світогляду сучасного вчителя [6, с. 104]. Розв'язати цю проблему дозволяє встановлення міжпредметних зв'язків на уроках та позаурочної діяльності з навчальних предметів природничого циклу.

Забезпечення освітнього процесу в Університеті Григорія Сковороди в Переяславі за ОПП «Середня освіта (Природничі науки)» та «Середня освіта (Біологія та здоров'я людини)» першого (бакалаврського) рівнів вищої освіти здійснюється шляхом діяльнісного підходу, засобами проведення дослідницьких експериментів, спостереження, розв'язання ситуаційних і творчих завдань тощо у ході лабораторних занять і навчально-польових практик із фахових навчальних дисциплін.

Для прикладу, дослідницька діяльність у процесі підготовки майбутніх учителів природничників була реалізована у процесі проведення лабораторних занять і навчально-польової практики з освітнього компонента «Зоологія», де здобувачі вищої освіти вивчають біорізноманіття фауни та їх морфологічні особливості, взаємовідносини з іншими групами організмів (роль в екосистемах: хижаки, рослиноїдні, фільтратори), поведінку, адаптацію до середовища тощо.

Нами пропонуються дослідження у куточку живої природи на тему «Вироблення умовних рефлексів у акваріумних риб», «Визначення швидкості пересування черепахи» тощо, а також у домашніх і природніх умовах «Вивчення реакції собак (котів) на шматочок м'яса», «Спостереження за поведінкою птахів» тощо [3, с. 32].

Метою дослідження вивчення процесу вироблення умовних рефлексів у різних видів акваріумних риб є встановлення взаємозв'язку між умовними стимулами та розвитком риб.

Об'єкт дослідження: акваріумні рибки.

Обладнання і матеріали: акваріум, монетки, записник, фотоапарат.

Хід роботи

1. Визначити й описати риб, що живуть в акваріумі (користуючись визначниками).

2. Провести експерименти з вироблення умовних рефлексів у риб на постукування монеткою.

3. Занотувати спостереження, зробити фотографії.

4. Зробити висновки.

5. Результати спостережень оформити у вигляді презентації.

Експериментальні результати дослідження на тему «Вироблення умовних рефлексів у акваріумних риб» показали, що умовно-рефлекторне навчання є ефективним методом для вироблення умовних рефлексів у акваріумних риб.

Для дослідження було обрано вид акваріумної риби - Тернеції (Gymnocorymbus ternetzi), утримувалися у стандартних умовах акваріуму, в якому було створено постійну температуру води та освітлення. Ці риби є популярними акваріумними рибами завдяки своїй жвавості та маленькому розміру, який дозволяє утримувати їх у невеликих акваріумах. Умовнорефлекторне навчання проводилося за допомогою спеціальних умовних стимулів, які пов'язані з харчуванням риб. До виконання досліду, риб не годують 2 дні. Перед першим годуванням, стукають монеткою по стінці акваріума і відразу дають рибам трішки корму. Коли вони все з'їли, насипають ще трохи корму і продовжують при цьому постукувати монеткою поки рибки їдять. Такі годування повторюються протягом декількох днів. Чітка реакція рибок на постукування монеткою по акваріуму виробляється приблизно після 10-13 разів поєднання умовного і безумовного подразників [2, с. 8].

Результати дослідження показали, що після проведення умовно-рефлекторного навчання, тернеції проявили умовний рефлекс на пред'явлення умовних стимулів, які пов'язані з харчуванням. Крім того, було встановлено, що індивідуальні особливості розвитку умовних рефлексів можуть бути пов'язані з характеристиками певного виду акваріумної риби.

Таким чином, дослідження підтвердило ефективність умовнорефлекторного навчання у виробленні умовних рефлексів у акваріумних риб, а також вказало на необхідність врахування індивідуальних особливостей розвитку умовних рефлексів у різних видів акваріумних риб.

Мета дослідження «Визначення швидкості пересування черепахи» - визначити швидкість пересування черепах.

Об'єкт дослідження: черепаха болотяна.

Методи дослідження: теоретичні (робота з літературою), спостереження, дослід.

Обладнання і матеріали: лінійка, годинник, записник, фотоапарат.

Хід роботи

1. Зазначити на предметному об'єкті (підлога, стіл тощо) відстань в 1 метр. З одного боку поставити кусочки листків капусти, а з іншого, навпроти, черепаху. Фіксується час початку досліду. Коли черепаха досягне капусти, дослід вважається завершеним. Щоб черепаха рухалась, її необхідно нагріти під лампою.

Експеримент можна повторити декілька разів, вимірюючи час, який черепаха потребує, щоб дійти до кінця доріжки, тобто до останньої мітки. Після того, як буде проведено достатню кількість повторень, можна розрахувати середнє значення швидкості руху черепахи за допомогою формули:

Швидкість (м/с) = Відстань (м) / Час (с)

Для забезпечення точності результатів ураховуються такі чинники, як температура в кабінеті та будь-які зовнішні впливи, що можуть спотворити результати дослідження. Для вимірювання часу використовується секундомір або спеціальна програма на комп'ютері [1, с. 9].

2. Занотувати спостереження, зробити фотографії.

3. Зробити висновки.

4. Результати спостережень оформити у вигляді презентації.

Отримані результати можуть використовуватися для порівняння швидкості руху болотяної черепахи з іншими видами черепах, або для порівняння з результатами, отриманими в природі.

Реалізація процесу розвитку дослідницьких умінь та навичок студентів у домашніх та природних умовах здійснюється із використанням інтерактивних методів та інноваційних технологій навчання. Ми у своїй роботі пропонуємо низку досліджень, наприклад: «Вивчення реакції собак (котів) на шматочок м'яса».

Мета дослідження: з'ясувати особливості поведінки тварини на шматочок м'яса.

Об'єкт дослідження: собака або кішка.

Методи дослідження: теоретичні (робота з літературою),

спостереження, дослід.

Обладнання і матеріали: шматочок м'яса, нитка, папір, записник, фотоапарат.

Хід роботи

1. Спостереження за поведінкою тварини, а саме звернути увагу: Як проявляється у неї почуття голоду, радості, тривоги тощо? Як тварина реагує на появу відомих для неї речей (миска, пакет із їжею, поява людини, що її годує тощо?) [7, с. 19].

2. Замаскуйте кусочок м'яса у папір, підвісьте на висоті вище стрибка тварини і спостерігайте за нею.

3. Занотуйте спостереження, зробіть фотографії.

4. Зробіть висновки.

Тема «Спостереження за поведінкою птахів». Мета дослідження: з'ясувати особливості поведінки птахів в умовах розведення у клітці.

Об'єкт дослідження: птахи (папуги, кенарі тощо).

Методи дослідження: теоретичні (робота з літературою),

спостереження, дослід.

Обладнання і матеріали: ручки, аркуші паперу, годинник, записник, фотоапарат.

Хід роботи

1. Обраний об'єкт дослідження помістіть на видному місці.

2. Створіть систему зручних значків для запису послідовності виділених елементів поведінки, наприклад: рух прямо - кружечок, чищення пір'я - трикутник тощо. Дайте волю своїй фантазії, але врахуйте, що значки мають бути простими, зручними для швидкого запису.

3. Почніть спостереження, відвівши на нього певний час (наприклад,

5 чи 10 хвилин), зафіксуйте початок спостереження, при цьому дотримуйтеся тиші.

4. Порівняйте отримані результати та розпочніть складати таблицю спостереження за птахом.

5. Спостерігайте за поведінкою папуги (10 хвилин).

6. Підраховуйте вручну кількість дій за період часу.

7. Результати дослідження оформіть у вигляді таблиці даних, наприклад:

Значок	Пояснення	Кількість разів
*	рух прямо
o	злет на штучну гілку
¦	дружелюбна поведінка
>	ворожа поведінка
*	пошук корму
^	чищення пір'я

8. Занотуйте спостереження, зробіть фотографії.

9. Зробіть висновки.

Однією із важливих інноваційних технологій діяльнісного підходу в процесі професійної підготовки майбутніх учителів природничих наук є проєктна діяльність, яка спрямована на розв'язання конкретної проблеми, досягнення оптимальним способом заздалегідь запланованого результату. Причому проблема має мати особистісно значимий характер, що мотивує дослідника на пошуки розв'язання [9, с. 15].

Як приклад колективної проєктної діяльності при навчанні хімії пропонується проект на тему «Фізіологічна дія спиртів на організм». За типом його можна віднести до міжпредметного інформаційно-дослідницького, а за часом - до короткострокового.

Мета: розширити знання здобувачів вищої освіти про спирти, їх фізіологічні дії на організм тварин і людини, можливі наслідки надмірного вживання алкоголю тощо.

Пропонується тематика для проєктних робіт у групах:

- Живі фільтри;

- Цвілеві гриби в нашому домі;

- Комахи - природні сейсмографи й барометри;

- Геометрія бджолиних стільників;

- Птахи - «санітари» саду;

- Стан довкілля мого регіону (міста, села, вулиці, району) використанням карт SaveEcoBot;

- Наслідки неправильної утилізації відходів;

- Поведінка комах в екосистемах;

- Біорізноманіття біля вашого будинку.

У результаті роботи над даними проектами розвиваються інформаційні, дослідні та комунікативні вміння і навички майбутніх фахівців, необхідні для успішної професійної діяльності.

При викладанні фахових дисциплін у межах освітньої програми «Середня освіта (Природничі науки)» з метою формування дослідницьких умінь майбутніх фахівців до професійної готовності в ЗЗСО використовуються практичні кейси, в ході яких відбувається розв'язання ситуаційних завдань. Учасники освітнього процесу під час такого заняття отримують хороший тренінг із закріплення знань, умінь, навичок, прийняття рішень у запропонованій ситуації. Практичні кейси повинні бути максимально наочними та детальними, вони вимагають від викладача спеціальної розробки та підготовки. Ми пропонуємо використання практичних кейсів: «Хімія і виробництво», «Каучуки, походження, властивості, застосування», «Хімічна зброя», «Вплив пестицидів на рослинний і тваринний світ», «Вплив забруднення повітря на здоров'я людини та екосистему», «Взаємодія між тваринами та рослинами у природній екосистемі» тощо.

Наведемо приклад, проведеного заняття із використанням кейс - методу на тему: «Каучуки, походження, властивості, застосування». Студентів ділимо на групи по 2-4 особи для роботи над навчальним матеріалом.

Вид кейсу: науково-дослідний.

Тип кейсу: дослідницький.

Було запропоновано таке завдання: розібрати запропоновану ситуацію та провести її аналіз.

Опис ситуації: Наприкінці XV століття, мореплавець Христофор Колумб здійснив подорож до берегів відкритого нового континенту - Америки. Моряки, спостерігали за грою тубільців у Санто-Домінго, й помітили якісь дивні м'ячі виготовлені з «пластичної деревної смоли». Вдаряючись об землю, м'яч підстрибував. Моряки здивувалися, бо м'яч був зроблений із речовини - натуральний каучук. Христофор Колумб привіз до Європи зразки каучуку, але ніхто з учених не звернув серйозної уваги на нову речовину. У 1525 р. з'явилося повідомлення про те, що жителі Мексики грають у м'ячі з затверділої деревини смоли.

У Південній Америці дерево, що дає каучук, називали «геве», а європейцями воно було названо гевеєю. Молочно-білий сік, що швидко густіє на повітрі та випливає з кори молочно-білого кольору отримав назву «Латекс».

У районі річки Амазонки у Південній Америці місцеві жителі називали густий сік гевеї «каучу», що походить від змішування двох індійських слів «као» - дерево і «очу» - плакати. Таким чином, у перекладі означає приблизно «сльози дерева». Гевея є струнким деревом, висота якого досягає всього до 35 метрів при 2,5-4,8 метрів в обхваті [8, с. 65].

Португальський мореплавець Магеллан у XVI ст. повідомив, що каучук стирає сліди олівця. Проте, виробляти в Європі вироби з латексу не було можливим. На шляху через океан він «згортався», утворюючи шматки твердого каучуку, користуватися яким люди ще не вміли. Відомий історичний факт, що у зв'язку з цим, король Португалії посилав свої чоботи до Бразилії, щоб просочити їх там латексом гевеї і зробити водонепроникними. Минуло три століття, доки європейці навчилися виготовляти з каучуку потрібні речі гарної якості.

У 1810 році Карл Макінтош запропонував розчиняти каучук у нафті, легкому маслі, отриманому при сухій перегонці кам'яного вугілля. Отриманим розчином стали просочувати тканини для водонепроникних плащів. Однак, при обробці ним взуття та одягу, вони виявилися нестійкими до зміни температур. Таким чином, тільки-но почали розвиватися, промисловість каучукових виробів спочатку зайшла в глухий кут [8, с. 69].

Групова робота над кейсом. Студенти використовуючи зазначену інформацію та матеріали наукової літератури шукають відповіді на запропоновані запитання:

1. Чому нині у промисловості використовують переважно синтетичний каучук та в обмеженій кількості натуральний?

2. Які рослини можна віднести до каучуконосіїв?

3. Чому при розтягуванні гуми відбувається виділення теплоти, а при стиску - поглинання теплоти?

4. Чому шматочок сирого натурального каучуку завдовжки 1 см можна розтягнути до 12 м?

Аналіз, рефлексія спільної діяльності. Обговорення результатів, пошук шляхів розв'язання проблеми, аргументується їх вибір, ефективність і доцільність використання. За допомогою наявних реактивів (невеликий шматочок каучуку, крапля клею «Момент», органічний розчинник або вода) вивчають хімічні властивості цієї речовини й доводять це практично.

Завершення роботи над кейсом, дискусія. З'ясовуються варіанти розв'язання проблеми шляхом дискусії у процесі якої обговорюють: Як на вашу думку, чому відбувається стиск гумової смужки під час нагрівання? Як за допомогою експерименту відрізнити натуральний каучук від гуми? Як досвідченим шляхом довести наявність сірки у гумі? Запропонуйте план проведення досліду. Чому каучук «старіє» швидше ніж гума? Як ви вважаєте, чи знадобляться знання отримані з даного кейса у вашому повсякденному житті?

Підведення підсумків й оцінювання знань й активності учасників.

Даний метод роботи сприяє вмінню бачити та виокремлювати дослідні завдання, зіставляти суперечливі факти та відрізняти їх від домислів, висувати гіпотези та обґрунтовувати їх, уміння проводити експеримент, аналізувати його, вміння працювати у групах тощо.



Висновки

Використання діяльнісного підходу до професійної готовності майбутніх учителів природничих наук у ЗЗСО є стимулюючим чинником розвитку творчої активності учасників освітнього процесу, ефективним засобом організаційної роботи ЗЗСО та позашкільних навчальних закладів. У ході дослідницької діяльності кожен здобувач вищої освіти має можливість реалізувати себе, як майбутній фахівець природничих наук.



Література

1. Андрєєва, Н. В. Формування дослідницьких умінь учнів з біології: теорія і практика. Біологія та фундаментальна медицина. 2018. № 1. С. 6 - 13

2. Бушуєва О. В. Педагогічні умови формування дослідницьких умінь учнів у гуртковій роботі з біології. Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія «Педагогіка». 2017. Вип. 4(85). С. 7 - 13

3. Дослідна і проектна діяльність під час вивчення біології: навч.посіб. / Уклад. К.М. Задорожний. Харків: Основа, 2008. 143 с.

4. Казанцеві І. Творчі завдання - шлях активізації пізнавальної діяльності учнів на уроках біології. Рідна школа. 2000. № 11. С. 78 - 85

5. Киян Т.Г. Проектна й дослідна діяльність у позакласній роботі з біології. Біологія. 2011. №2. С.17 - 20.

6. Мірошник О. В. Формування дослідницьких умінь учнів з біології в гуртковій роботі. Сучасні проблеми науки і освіти. 2016. № 2. С. 103 - 107

7. Мороз І.В., Степанюк А.В., Гончар О.Д., Міщук Н.Й., Барна Л.С., Жирська Г.Я. Загальна методика навчання біології: навч. посібник. Либідь. Київ, 2006. 590 с.

8. Свінченко І.А. Інтерактивні форми діяльності на уроках біології. Частина І. Х.: Вид.група «Основа», 2011. 95 с.

9. Янголь М.П. Метод проектів як основний вид пізнавальної діяльності учнів на заняттях природничого циклу в сільській малокомплектній школі. Біологія. 2010. С.14 - 16.



References

1. Andrєєva, N. V. (2018). Formuvannja dosHdnic'kih umm' uchmv z Ью^ії: teorija і praktika [Formation of research skills of students in biology: theory and practice]. Bwlogja ta fundamental'na medicina - Biology and fundamental medicine, 1, 6 - 13 [in Ukrainian].

2. Busheva, O. V. (2017). Pedagogmhm umovi formuvannja dosHdnic'kih umm' uchmv u gurtkovij roboh z b^logd' [Pedagogical conditions for the formation of students' research skills in group work on biology]. Naukovij vUnikPoltavs'kogo umversitetu ekonomM і torgrvh. Serija «Pedagoghka» - Scientific Bulletin of the Poltava University of Economics and Trade. "Pedagogy" series, 4(85), 7 - 13 [in Ukrainian].

3. Zadorozhnij, K.M. (2008). Doslidna іproektna dijal'nist'pid chas vivchennja biologii [Research and design activities during the study of biology]. Harkiv: Osnova [in Ukrainian].

4. Kazancevi, І. (2000). Tvorchi zavdannja - shljah aktivizacii piznaval'noi dijal'nosti uchniv na urokah biologii [Creative tasks - a way to activate students' cognitive activity in biology lessons]. Ridna shkola - Native school, 11, 78 - 85 [in Ukrainian].

5. Kijan, T.G. (2011). Proektna j doslidna dijal'nist' u pozaklasnij roboti z biologii [Design and research activities in extracurricular work in biology]. Biologija - Biology, 2, 17 - 20 [in Ukrainian].

6. Miroshnik, O. V. (2016). Formuvannja doslidnic'kih umin' uchniv z biologii v gurtkovij roboti [Formation of research skills of students in biology in group work]. Suchasni problemi nauki i osviti -Modern problems of science and education, 2, 103 - 107 [in Ukrainian].

7. Moroz, I.V., Stepanjuk, A.V., Gonchar, O.D., Mishhuk, N.J., Barna, L.S., Zhirs'ka, G.Ja. (2006). Zagal'na metodika navchannja biologit [General methodology of teaching biology]. Libid'. Kiiv [in Ukrainian].

8. Svinchenko, I.A. (2011). Interaktivni formi dijal'nosti na urokah biologit [Interactive forms of activity in biology lessons]. H.: Vid.grupa «Osnova» [in Ukrainian].

9. Jangol', M.P. (2010). Metod proektiv jak osnovnij vid piznaval'noi dijal'nosti uchniv na zanjattjah prirodnichogo ciklu v sil's'kij malokomplektnij shkoli [The method of projects as the main type of cognitive activity of students in the classes of the natural cycle in a small village school]. Biologija - Biology, 14 - 16 [in Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru

...