При поступлении в педагогический университет на направление «Педагогическое образование» в качестве вступительного испытания сдается обществознание, а не профильный предмет - химия или биология, поэтому, к сожалению, говорить о сформированности естественно-научной картины природы у обучающихся не приходится. Нами проведено тестирование первокурсников химико-биологического факультета на тему «Азы химии и естествознания» и получены следующие результаты. Естественно-научная грамотность: на очень низком уровне - у 6%, низком - у 23%, среднем - у 17% опрошенных. Естественно-научная компетентность: на очень низком - у 24%, низком - у 50%, среднем - у 24%, высоком - у 2% опрошенных. Результаты анализа сформированности поведенческой культуры, наличия поведенческих установок на охрану окружающей среды, здоровья, безопасность жизнедеятельности следующие: низкий уровень - у 50%, средний - у 48%, высокий - у 2%. То есть интерес к выбранному направлению, наличие жизненных установок по вопросам естествознания у студентов выше имеющихся знании и умений, что позволяет использовать эту положительную мотивацию при правильной организации учебных занятий по химии.
По сумме результатов используемого нами опросника можно судить об общем уровне научного мировоззрения: очень низкий он у 4%, низкий - у 74%, средний - у 20%, высокий - у 2%. И эти результаты наблюдаются у студентов, выбравших естественно-научное образование в качестве профильного. В связи с этим говорить о сформированности даже таких компонентов химической картины природы, как базовые понятия, законы, теории, у студентов первого курса нельзя и необходимо учитывать результаты предварительной диагностики в образовательном процессе. Наша цель - сформировать у обучающихся химическую картину природы и научное мировоззрение в образовательном процессе. Отсюда задачи:
- обучающие - формирование химической грамотности и информированности, то есть усвоение понятий, законов, теорий, значимых в формировании химической картины природы;
- развивающие - развитие обобщённых интеллектуальных умений (систематизировать, обобщать, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи и др.) и развитие химической компетентности в объяснении явлений, процессов с научной точки зрения;
- воспитательные - расширение кругозора, развитие поведенческой культуры работы в лаборатории, с химическими веществами, формирование ценностных установок на безопасное обращение с химическими веществами, использование химических знаний для сохранения окружающей среды, своего здоровья и др.
Анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы [2-5; 10] позволил нам выделить важнейшие гносеологические функции химической картины природы: синтезирующую, систематизирующую, методологическую, эвристическую, объяснительную и описательную, функцию наглядности и мировоззренческую. Ранее в методике химии в течение длительного периода мировоззренческая функция была связана с формированием идеологического, марксистско-ленинского мировоззрения как единственно правильного. Сегодня мы рассматриваем аксиологический, биофилософский, экологический подходы в раскрытии мировоззренческой функции химической картины природы.
Мировоззренческая функция химической картины природы сегодня проявляется в разных аспектах. Первый из них заключается в том, что химическая картина природы играет роль одного из теоретических оснований процесса формирования научного мировоззрения, которое строится на основе достижений естественных, общественных и философских наук, составляющих в своей совокупности огромный объем знания. Формирование научного мировоззрения представляет собой результат восхождения от менее общих форм систематизации научного знания (например, химической, биологической картины природы) к более общим формам (единой научной картине природы, научной картине мира) [8]. Второй аспект мировоззренческой функции химической картины природы проявляется в процессе химического исследования, определяется её прикладным характером. Деятельность химика как учёного, исследователя неразрывно связана с его общими взглядами на мир [3]. Третий аспект мировоззренческой функции - экологический, так как развитие теории и практики неразрывно связано с экологической проблематикой. На современном этапе развитие и изучение химии невозможно без рассмотрения вопросов химии питания, химии здоровья, химии и окружающей среды и др. [6].
Концептуальными структурами химической картины природы, рассматриваемыми в работах В.С. Вязовкина, А.А. Макарени, В.Л. Обухова, Д.И. Ожерельева, Н.Н. Суртаевой и др. [2; 5; 8; 10], определяющими содержание учебного плана и содержание учебных курсов химии, являются понятия, законы, теории, факты, которые обобщены и представлены нами в таблице 1.
Таблица 1 - Концептуальные структуры химической картины природы
|
Понятия |
Законы |
Теории и принципы |
Факты |
|
Фундаментальные (химический элемент, химическая связь и др.) |
Общие для естествознания (Авогадро, Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и др.) |
Химической организации вещества (химической связи и др.) |
История и этапы становления ХКП |
|
Общие научные (атом, вещество, изомерия, гомологи и др.) |
Специфичные для химии (периодический закон, постоянства состава, кратных отношений и др.) |
Реальных химических процессов (т. катализа, п.п. Ле-Шателье и др.) |
Проблемы современной химии |
|
Предельно общие научные (материя, движение, частицы, эволюция и др.) |
Химической эволюции вещества |
Тенденции и перспективы развития химии |
|
|
Общая теория химической технологии |
В настоящее время на химико-биологическом факультете осуществляется подготовка бакалавров (4 года), по учебным планам ФГОС-2, направления «Естественно-научное образование» профили «Химия», «Биология», «Безопасность жизнедеятельности», по ФГОС третьего поколения (ФГОС-3): «Педагогическое образование», профили: «Химическое образование», «Биологическое образование», «Образование в области безопасности жизнедеятельности».
Химическая картина природы может развиваться при изучении учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» (КСЕ), изучаемой студентами всех профилей направления «Естественно-научное образование» - эта дисциплина изучается в третьем семестре (общее количество 100 часов: 44 аудиторных, 56 на самостоятельное изучение; экзамен). Согласно стандартам третьего поколения вместо дисциплины КСЕ обязательной для всех вводится дисциплина «Естественно-научная картина мира» (третий семестр, 72 часа - общее количество, 36 часов - аудиторных, 36 - на самостоятельное изучение; зачет). Изучая эту дисциплину, студенты должны обобщить представления о химической картине природы, так как согласно новым учебным планам она изучается после базового курса химии.
Сравнивая возможности предметного содержания учебных планов в формировании химической картины природы, следует отметить, что предмет «Химия» на 1 курсе направления «Естественно-научное образование» изучался в течение трех семестров (по содержанию - это общая химия, химико-биологический лабораторный практикум). По учебному плану направления «Педагогическое образование» химия изучается в течение только двух семестров (общая химия, химико-биологический лабораторный практикум). У студентов профиля «Биология» согласно учебному плану в четвертом семестре выделены часы на предмет «Биохимия». Для студентов профиля «Образование в области жизнедеятельности» изучение химии, а значит и формирование химической картины природы завершается на 1 курсе. В таблице 2 приведены результаты сравнительного анализа ФГОС-2 и ФГОС-3 по химии.
Таблица 2 - Изучение предмета «Химия» на химико-биологическом факультете по ФГОС 2 и 3
|
Показатель |
Естественно-научное образование (профили «Химия», «Биология», «БЖД») ФГОС-2 |
Педагогическое образование (профили «Биология», «Образование в области БЖД») ФГОС-3 |
|
Изучение в семестрах |
1, 2, 3 |
1, 2 |
|
Общее количество часов |
400 ч |
360 ч |
|
Аудиторных часов (лекции / лабораторные занятия)
|
208 ч (104 / 104) |
180 ч (66 / 144) |
|
Самостоятельное изучение (часов) |
192 ч |
180 ч |
|
Аттестация |
экзамен 1, 2 семестр зачет 3 семестр |
экзамен 1 семестр, зачет 2 семестр |
Из таблицы видна общая тенденция сокращения часов на изучение предмета «Химия», при этом лекционные часы сокращаются существенно (66 ч вместо 104), но возросла доля самостоятельной работы (50% от общего количества часов), изменилось соотношение лекционных и практических занятий (доля лекционных занятий составляет 40% от общего количества вместо 50%). В связи с этим для формирования химической составляющей картины природы у студентов непрофильных направлений, обучающихся по ФГОС ВПО-2, или ФГОС ВПО-3, необходимо пересмотреть подходы к отбору содержания предмета «Химия» на 1 курсе, проведению лабораторно-практических занятий, организации самостоятельной работы. Содержание лекций должно носить более обобщенный характер. Согласно стандарту третьего поколения необходимо использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью основной образовательной программы бакалавриата, содержанием дисциплины, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 20% аудиторных занятий.
Абитуриенты, не сдающие профильный экзамен, имеют различную химическую подготовку после окончания школы. Поэтому, формируя представления о химической картине природы, необходимо учитывать эту особенность. Кроме того, во ФГОС-3 прописано, что вуз обязан обеспечить обучающимся реальную возможность участвовать в формировании своей программы обучения, включая возможную разработку индивидуальных образовательных программ. Следовательно, необходимо пересмотреть не только содержание лекций, но и содержание лабораторно-практических занятий, форму промежуточного контроля, учитывая индивидуальные особенности студентов.
Отбор предметного содержания, несомненно, влечет за собой проблему структурирования этого содержания. Существует множество подходов к структурированию учебного материала: метод дидактических матриц (В.П. Беспалько), теория графов (А.М. Сохор), метод укрупнения дидактических единиц (П.М. Эриднев), метод модульного построения (П. Юцявичене), метод выделения структурных и системных единиц знаний (Б.И. Коротяев, О.И. Курдуманова). Несмотря на разные подходы к структурированию учебного материала, все они опираются на общие принципы, обоснованные Ю.К. Бабанским [1]: компоновки содержания учебной дисциплины вокруг базовых понятий и методов; систематичности и логической последовательности изложения учебного материала, целостности и практической значимости содержания; наглядного представления учебного материала.
Решая проблему отбора предметного содержания, его структурирования, мы сталкиваемся с необходимостью представления, подачи учебного материала, организации и оценивания самостоятельной работы. На кафедре ведётся постоянная работа по разработке методического инструментария (дидактических средств, форм, методов, системы заданий и др.) формирования химической картины природы в аудиторной, внеаудиторной работе студентов. Особое внимание, согласно стандартам третьего поколения, необходимо уделять разработке заданий для самостоятельной работы студентов, на которую, согласно новым учебным, планам отводится более 50% нагрузки. Важно не только внедрять методические разработки, но и проводить своевременный мониторинг для диагностики и коррекции образовательного процесса. Нами отслеживаются три группы критериев: дидактические, интеллектуальные и мировоззренческие, и такие показатели, как химическая информированность, грамотность (полнота усвоения понятий, законов, теорий), химическая компетентность (умение оперировать понятиями, законами, теориями, применять интеллектуальные умения, знания в решении задач, развитие компетенций в областях «Химия и питание», «Химия и здоровье человека», «Химия и окружающая среда» и др.), поведенческая культура (наличие жизненных ценностей, установок, готовность применять химические знания в жизнедеятельности и др.).
В качестве средства контроля и мониторинга сформированности компонентов химической картины природы и научного мировоззрения используется комплексный опросник, содержащий инвариантную и вариативную части [6]. Опросник позволяет выделить высокий, средний, низкий, очень низкий уровни сформированности как отдельных компонентов, так и общего уровня научного мировоззрения. Инвариантная (универсальная) часть опросника применяется на младших курсах бакалавриата и предусматривает входной контроль первокурcников. На входном контроле определяется базовый уровень владения терминологией, знание понятий, законов, теорий, принципов химии и естествознания. Вариативная часть опросника применяется на старших курсах бакалавриата и в магистратуре. По ней отслеживается уровень химической грамотности, компетентности, поведенческой культуры, наличие жизненной позиции, убеждений в определённой профессиональной области.
Таким образом, обобщим методические аспекты формирования химической картины природы и научного мировоззрения студентов вуза по ФГОС-3, над реализацией которых работает наша кафедра.
- Структурирование содержания химического образования с учётом вычленения концептуальных структур химической картины природы.
- Разработка методического инструментария (для аудиторной и внеаудиторной работы, интерактивных форм), направленного на формирование дидактической, интеллектуальной и мировоззренческой составляющих химической картины природы.
- Организация и оценивание самостоятельной работы студентов с учётом их профессиональной подготовки.
- Не только проведение мониторинга и коррекции образовательного процесса в рамках одного учебного курса, предмета, но и обобщённый контроль с применением комплексного опросника в течение всего периода обучения в вузе.
- Направленность образовательного процесса на формирование химической грамотности, компетентности, поведенческой культуры в разных областях жизнедеятельности «Химия и питание», «Химия, медицина и здоровье человека», «Химия и окружающая среда» и др. с целью формирования научного мировоззрения, целостного миропонимания у студентов.
Систематизация и обобщение знаний на базовых курсах бакалавриата дополняются спецкурсами, разработанными для магистратуры, позволяющими акцентировать инновационные направления в химии и методике преподавания химии. Перед дидактикой и методикой преподавания химии стоит сегодня ряд вопросов, требующих решения: характеристика современной химической картины природы, поиск методики формирования компонентов химической картины природы, отбор критериев и показателей, разработка диагностического инструментария оценки сформированности компонентов химической картины природы в образовательном процессе. Формирование химической картины природы согласуется со стандартами третьего поколения, в которых необходима ориентация на качество образования, сущностными чертами которого являются универсальность, фундаментальность и практическая направленность [9]. Для бакалавров и магистров важен не набор разрозненных фактов из разных наук, а формирование научного мировоззрения, философское осмысление проблем современности, поиск путей их решения на базе изучаемых дисциплин. Таким образом, в подготовке бакалавров и магистров педагогического образования методические разработки преподавателей кафедры химии и методики преподавания химии направлены на формирование компонентов химической картины и научного мировоззрения студентов вуза.
Рецензенты
- Орлова Л.Н., д.пед.н., профессор ОмГПУ, г. Омск.
- Суртаева Н.Н., д.пед.н., профессор ОмГПУ, г. Омск.