автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации

Автореферат диссертации по теме "Формирование системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации"

На правах рукописи

КУРДУМАНОВА Ольга Ивановна

ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ БИОХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ В СВЕТЕ КОНЦЕПЦИИ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЦИВИЛИЗАЦИИ

Специальность 13 00 02 - теория и методика обучения и воспитания (химия)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва 2007 г

003071724

Работа выполнена на кафедре органической химии и методики преподавания химии Омского государственного педагогического университета

Научный консультант: доктор педагогических наук,

доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Александр Александрович Макареня

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Надежда Николаевна Суртаева,

доктор биологических наук, профессор Александр Сергеевич Коптев,

доктор педагогических наук, профессор Очьга Анатольевна Иванова

Ведущая организация:

Московский педагогический государственный университет

Защита состоится vf% июня 2007 года в S5~~ часов на заседании Диссертационного Совета Д 212 155 03 в Московском государственном областном университете по адресу 141014, Московская область, г Мытищи, ул В Волошиной д 24, ауд 627

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного областного университета

Автореферат разослан « ^ » 2007 г

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат биологических наук, доцент \ А П Коничева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Кризис, в который вступило человечество в XX веке, глобальные проблемы, требующие разрешения, привели к разработке основных положений концепции устойчивого развития цивилизации Устойчивое развитие - это модель развития глобальной экосистемы - биосферы, при котором сохраняется динамическое равновесие между ее отдельными подсистемами Концепция перехода современной цивилизации к устойчивому развитию предполагает целенаправленное конструирование будущего, гармонизацию социально-экономического и экологического развития, учет интересов и потребностей не только нынешнего, но и будущих поколений людей Углубленное теоретико-практическое изучение феномена устойчивого развития применительно к условиям России завершилось подписанием Президентом РФ Указа «О концепции перехода Российской федерации к устойчивому развитию» (апрель 1996) Новая модель развития цивилизации, получившая наименование «устойчивое развитие», или в интерпретации российских ученых - «концепция коэволюции», «ноосфера», «ноосферогенез», представляет собой нормативный прогноз будущего человечества, обеспечивающий ему выживание и непрекращающееся развитие

Большое значение для реализации концепции устойчивого развития цивилизации имеют дисциплины естественнонаучного профиля, в том числе химия и биохимия Устойчивое развитие общества напрямую связано с техническим прогрессом в жизнеобеспечении людей продовольствием, энергией, материалами, лекарствами В решении задач жизнеобеспечения главенствующую роль играют химия и химическое производство Химические знания являются необходимым условием существования человека в окружающей среде Но, кроме положительного влияния химии на развитие общества, существуют и негативные стороны этого воздействия, отражающиеся на устойчивом развитии цивилизации, и в своей жизнедеятельности будущие поколения должны не только осознавать эти проблемы, но и быть нацелены на их благополучное разрешение, чему и должно способствовать современное образование, в том числе и химическое

Образованию в свете концепции устойчивого развития цивилизации отводится особая роль Цели образования тесно связаны с целями жизни общества Жизнь определяет образование, а образование воздействует на жизнь Через образование необходимо воспитывать у человека восприятие себя частью природы, потребности общества должны соответствовать возможностям биосферы

Одной из наиболее быстро развивающихся наук, раскрывающей биохимические основы различных проявлений жизнедеятельности живых организмов является биохимия Достижения биохимии призваны обеспечить качественно новый этап в управлении явлениями жизни В системе

знаний об устойчивом развитии цивилизации в естественнонаучном образовании учащихся и студентов биохимические знания играют очень важную роль, что ориентирует на преобразование подготовки учителей химии и биологии для обучения школьников в свете концепции устойчивого развития цивилизации Необходимость обучения школьников естественнонаучным дисциплинам в свете концепции устойчивого развития цивилизации и отсутствие целенаправленной системы подготовки учителей химии и биологии, готовых осуществлять такое обучение, определило актуальность нашего исследования

Объект исследования — образовательный процесс по биохимии в педагогическом вузе

Предмет исследования — формирование системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации при подготовке учителей химии и биологии в педагогическом вузе

Цель исследования: разработка теоретических и методических основ формирования системы биохимических знаний, реализующих идеи концепции устойчивого развития цивилизации в педагогическом вузе при подг отовке будущих учителей

В ходе работы была выдвинута гипотеза исследования - если проектирование, построение, функционирование образовательного процесса по биохимии в педагогическом вузе осуществлять с учетом концепции устойчивого развития цивилизации и создать соответствующий учебно-методический комплекс и организационно-педагогические условия его реализации, то можно обеспечить подготовку будущего учителя химии и биологии, обладающего рядом особенностей способного не только овладеть основами биохимии (понятиями, законами, методами, фактами), интеллектуально, эмоционально, эстетически и нравственно развитого человека, но и видеть тенденции, перспективы, современные достижения науки, применяющего полученные знания для сохранения своего здоровья и будущих поколений, осознающего ценностные установки современного биохимического образования, ориентированного на формирование установки на здоровый образ жизни, экологического сознания, отношение к продолжению жизни как высшей человеческой ценности, способного к решению сложных комплексных проблем современности Задачи исследования

1 Охарактеризовать мировоззренческое значение и условия реализации в образовании, в том числе и химическом, концепции устойчивого развития цивилизации

2 Выявить дидактические возможности биохимии как учебного предмета на основе историко-логического анализа значения биохимических знаний в решении глобальных проблем современности в свете концепции устойчивого развития цивилизации

3 Провести анализ состояния и структуры биохимических знаний в системе естественнонаучного образования педагогического вуза при подготовке учителей химии и биологии

4 Определить теоретические основы формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии в свете концепции устойчивого развития цивилизации

5 Предложить методику формирования системы биохимических знаний через учебно-методический комплекс, отражающий концепцию устойчивого развития цивилизации

6 Разработать учебно-методический комплекс для организации образовательного процесса по биохимии, способствующий реализации концепции устойчивого развития цивилизации

7 Провести внедрение и проверку эффективности предложенной методики формирования системы биохимических знаний студентов

Методологическими основами исследования являются.

• концепция устойчивого развития цивилизации, ноосферный, биофилософский, экологический, здоровьесберегающий подходы в естествознании (В И Вернадский, Р С Карпинская, Б М Кедров, В Л Коп-тюг, К А Лосев, В А Лось, И К Лисеев, А А Макареня, Н Н Моисеев, В М Назаренко, Г Б Наумов, А П Федотов и др ),

• теория отбора и конструирования содержания естественнонаучного и химического образования в средней и высшей школе (Б С Гер-шунский, О С Зайцев, П В Копнин, Б И Коротяев,Н Е Кузнецова, Е Е Минченков, В Г Панов, П А Оржековский, В В Сорокин, И М Титова, Л А Цветков, Г М Чернобельская, С Г Шаповаленко и др),

• теория систем и организации системных исследований (В Г Афанасьев, И В Блауберг, А И Уемов, А Д Урсул, Э Г Юдин и др),

• теория развития личности в деятельности (Л С Выготский, А Н Леонтьев, С Л Рубинштейн и др ),

• дидактика и методика обучения в высшей школе, дидактико-методологические подходы к применению активных форм обучения, педагогических технологий (В П Беспалько, О С Зайцев, Г П Селевко, Н Н Суртаева, Д В Чернилевский и др ),

• методологические подходы к осуществлению методической подготовки будущих учителей в педагогическом вузе (И Ю Алексашина, Т С Назарова, Н Н Суртаева, Г Н Фадеев, Г М Чернобельская, М А Шаталов и др),

• теоретические основы модульной системы обучения (А А Алек-сюк, М А Анденко, Р С Бекерева, 3 Пасквяскене, М А Чоношов, П Юцявичене и др)

Научная новизна исследования состоит в том, что

• обоснована необходимость изменения содержания курса биохимии в свете концепции устойчивого развития цивилизации, вызванная противоре-

чием между необходимостью обучения школьников в свете концепции устойчивого развития цивилизации и отсутствием системы подготовки учителей химии и биологии, готовых осуществлять такое обучение,

• разработаны теоретические положения формирования системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации,

• предложена методическая модель формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии, реализующая идеи устойчивого развития, обозначены цели, задачи и принципы ее функционирования,

• в соответствии со структурированием биохимических знаний выделены этапы и уровни формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии, обозначены цели и предложены виды деятельности на каждом этапе, реализующие ценностные установки современного естественнонаучного образования в свете концепции устойчивого развития цивилизации,

• выявлены структурные и содержательные блоки биохимических знаний, значимые для решения глобальных проблем цивилизации,

• осуществлено ранговое структурирование биохимических знаний, положенных в основу выделения содержательных модулей системы биохимических знаний,

• предложен комплекс диагностических материалов, позволяющих судить об уровне сформированное™ системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии в свете концепции устойчивого развития цивилизации

Теоретическая значимость состоит в том, что

• определены ведущие методологические подходы (биофиаософ-ский, аксиологический, культурологический, системный, деятельностный, личностный, здоровьесберегающий, компетентностный, блочно-модульный), на базе которых основывается методика формирования системы биохимических знаний будущих учителей,

• определены концептуальные положения, цели, задачи, основная мировоззренческая идея преподавания биохимии, охарактеризованы структурные и содержательные блоки биохимических знаний,

• создана новая модульно-ранговая структура курса биохимии, на основе произведенного ранжирования учебного материала, с выделением особого ранга - материала, значимого в решении глобальных проблем современности,

• разработан учебно-методический комплекс по биохимии, в котором выделены теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный блоки, определены элементы и основные функции каждого элемента УМК по биохимии

Практическая значимость исследования заключается в следующем

• переработан учебный курс биологической химии, пересмотрены его цели, содержание и структура для подготовки учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации,

• реализован УМК по биохимии с учетом идей устойчивого развития цивилизации для студентов химико-биологического факультета педагогического вуза,

• создан комплект мультимедийных лекций, дидактические материалы, издана программа, рабочая тетрадь к курсу биологической химии, которые апробированы и внедрены в практику обучения Омского государственного педагогического университета,

• разработан комплект заданий разного уровня (от информационно-продуктивного до научно-исследовательского), выполнение которых позволяет судить об уровне сформированносга системы биохимических знаний

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Содержание и конструирование современного курса биохимии педагогического вуза должны включать содержательные компоненты, позволяющие осветить идеи устойчивого развития цивилизации

2 Курс биохимии, построенный на основе содержательных компонентов, освещающих идеи устойчивого развития цивилизации, позволит усилить воспитательный аспект в образовательном процессе по химии при подготовке учитечя

3 Научно-методическая модель формирования системы биохимических знаний, раскрывающая цели и задачи современного курса биохимии, вкчючающая содержательные блоки и компоненты, ранги, этапы и уровни, определяет формы реализации и предполагаемый результат формирования биохимических знаний у студентов

4 Разработанный с учетом концепции устойчивого развития цивилизации учебно-методический комплекс курса биохимии педагогического вуза, включающий теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный блоки, различные дидактические средства, позволяет разнообразить формы работы со студентами на лекционных и лабораторно-практических занятиях

5 Система показателей качества сформированности биохимических знаний и результаты экспериментального исследования подтверждают эффективность разработанной методики формирования биохимических знаний студентов

Проверка и практическое внедрение предлагаемых методических разработок осуществлялась в Омском государственном педагогическом университете на химико-биологическом факультете в период с 1995 по 2007 годы Основные результаты и положения исследования обсуждались на конференциях различного уровня

- в 1999 году международной научно-методической конференции «Современные проблемы гуманистической педагогики опыт и перспективы развития» (Рязань), международной научно-практ конференции «Совершенствование преподавания химии в школе и вузе» (Иркутск), XII Всероссийском координационном совещании «Актуальные проблемы реформирования

химико-педагогического образования» (Курск), межрегиональной научно-практической конференции «Формирование экологической культуры учащихся проблемы и перспективы» (Тюмень), межвузовской научно-практической конференции «VI Рязанские педагогические чтения Преемственность содержания образовательных программ средней и высшей школы -основа фундаментальной подготовки специалиста» (Рязань)

- в 2000 году международной конференции «Химическое образование и развитие общества» (Москва), межрегиональной межотраслевой науч-но-пракической конференции «Перспективы создания системы непрерывного образования» (Тюмень), 1-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (С-Петербург), межвузовской научно-методической конференции «VII Рязанские педагогические чтения» (Рязань)

- в 2001 году Всероссийской конференции «Три века сибирской школы» (Тобольск), Российской научно-практической конференции «Образовательная среда и здоровье» (Красноярск), межвузовской научно-методической конференции «VIII Рязанские педагогические чтения» - Творческий подход к реализации государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Рязань), VI межвузовской научно-пракпгческой конференции «Проблемы педагогической инноватики» (Тобольск)

- в 2002 году международной научно-практической конференции «VI Царскосельские чтения» (Санкт-Петербург), 49-й Всероссийской научно-педагогической конференции «Актуальные проблемы модернизации химико-педагогического и химического образования», (Санкт-Петербург), 2-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции (Санкт-Петербург), научно-практической конференции «Методология и методика преподавания основ наук в современных условиях» (Бирск), V научно-практической конференции «Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения проблемы и перспективы» (Омск)

- в 2003 году 50-й Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием «Актуальные проблемы модернизащш многоуровнего химико-педагогического и химического образования» (Санкт-Петербург), межрегион&чьной научно-практической конференции «Тенденции, проблемы и перспективы образования в условиях модернизации» (Тюмень), научно-методической конференции «Проблемы качества подготовки специалистов в системе высшего педагогического образования» (Омск)

- в 2004 году 5-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции с участием ближнего и дальнего зарубежья «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (Санкт-Петербург), Всероссийской научно-практической конференции «Качество образования теория и практика» (Томск)

- в 2005 году 6-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в про-

фессиональной школе» (Санкт-Петербург), Всероссийской научно-практической конференции «Современное образование тенденции и развитие» (Томск), межрегиональном и научно-практическом семинаре «Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания» (Омск), IX региональной научно-практической конферегащи «Проблемы педагогической ишюватики Социальность современного образования» (Тобольск)

- в 2006 году международной научно-практической конференции «Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона» (Омск), международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в повышении качества образования» (Омск), 7-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (Санкт-Петербург), 11 Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития химического образования» (Челябинск), XII Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар)

Задачи исследования, логическая последовательность их решения определили структуру диссертации введение, пять глав, заключение, библиография, приложение Объем диссертации составил 345 с , с учетом библиографии и приложения 466 с Библиография содержит 410 источников

СТРУКТУРА И ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение содержит обоснование актуальности, описание целей, задач, этапов, изложение научной новизны, теоретической и практической значимости, положений, выносимых на защиту, сведения о методах и экспериментальной базе исследования

В главе 1 «Мировоззренческое значение концепции устойчивого развития цивилизации в решении глобальных проблем современности и ее реализация в образовании» раскрывается методологическая сущность концепции устойчивого развития цивилизации, показана роль химических знаний в возникновении, изучении и решении глобальных проблем современности, представлена характеристика глобальных проблем современной цивилизации и роль образования в их решении

Характеризуя общее состояние окружающей природной среды, ученые употребляют такие определения, как «деградация глобальной экологической системы», «экологическая дестабилизация», «разрушение природных систем жизнеобеспечения» и т п Об угрозе потери устойчивости (стабильности) биосферы как целостной системы, частью которой является человечество, предупреждал академик Н Н Моисеев В результате деформации и разрушения естественных экосистем на больших территориях механизм биотической регуляции окружающей среды перестал действовать нормально Такую же оценку современному состоянию био-

сферы дают академики И П Герасимов, А В Яблоков, В М Котляков, К Я Кондратьев, такие видные специалисты в этой области знаний, как Н Ф Геймере, А М Гябчиков, В Г Горшков, К М Преображенский и др

Настоящий этап развития человеческой цивилизации характеризуется нарастанием глобального экологического кризиса, для которого характерно не только воздействие человека на природу, но и резкое увеличение влияния измененной людьми природы на развитие человеческого общества При активном участии человечества он может быть ослаблен и даже преодолен В противном случае - цивилизация может оказаться в условиях экологической катастрофы - необратимого явления, в условиях которого человек выступает уже в качестве пассивной стороны

Под глобальными проблемами человечества понимаются всеобщие, имеющие планетарный масштаб затруднения и противоречия во взаимоотношениях природы и человека, а также внутри общества Эти проблемы частично или в неявном виде существовали ранее, но, в основном, возникли на современном этапе развития цивилизации как результат негативного хода деятельности людей и естественных процессов Данные проблемы, в основном, не менуI быть решены полностью или частично усилиями отдельных стран и треоуюг для своего эффективного решения совместных усилий мирового сообщества Появление глобальных проблем предвидел еще академик В В Вернадский, предупреждавший, в частности о «геологической силе» общества, имеющей разрушительный характер

Символами науки XX века был технический прогресс, расширенное воспроизводство, рост «вширь», что оказало влияние на образование Ведущей тенденцией века был анализ, специализация, рождение новых дисциплин на сгыках разных областей знаний Главным результатом стал огромный набор методов, идей, технологий, подходов, возможностей для выбора Императивы XXI века иные, во главу угла ставятся устойчивость, безопасность, рост «вглубь» Ведущей тенденцией называют рождение новых обобщающих подходов, междисциплинарный синтез Назревание кризисов во многих сферах жизни общества, потребность решения глобальных проблем заставило многих ученых (В Г Горшков, Н С Касимов, К Я Кондратьев, В А Коптюг, К С Лосев, В А Лось, Н Н Моисеев, А Д Урсул и др ) обратиться к созданию концепции устойчивого развития

На основе предложенных специалистами мира концепций устойчивого развития была предложена формула устойчивого развитая устойчивое развитие человечества - это управляемое, программированное развитие, основанное на высших достижениях науки, технологии и культуры, протекающее в условиях гармоничного взаимодействия биосферы и человечества, характеризуемого индексом устойчивости развития меньше единицы, нацеленное на совершенствование человека, его творческих и духовных начал, на формирование творческой личности, на бессмертие человеческого разума

Идея устойчивого развития проникает в образовательную сферу В образовательном контексте эти идеи ориентируют школу на организацию

процесса обучения по осмыслению перспективных направлений идеологии образования для устойчивого развития, соединяющего воедино экологическую, экономическую и культурологическую составляющую этого сложного многоаспектного, полифуикционалыюго вопроса Возникает потребность передачи знаний о научной картине мира людям Земли через всемирную систему образования Система всемирного образования должна сыграть решающую роль в ознакомлении народов планеты с путями преобразования гибельной тенденции развития мира в жизнеспособную Цель образования для реализации идей устойчивого развития - помочь будущим поколениям освоить такие знания, умения и ценности, которые позволят им принимать индивидуальные и коллективные решения локального и глобального характера для улучшения качества жизни без угрозы для будущего планеты

Очевидно, что переход России к устойчивому развитию невозможен без создания соответствующей системы воспитания и обучения, поскольку нравственность, мировоззрение, культура будущих поколений обусловливаются системами формального и неформального обучения, воспитания и развития, общее образование выступает в качестве важнейшей из предпосылок устойчивого развития системы «человек - общество - биосфера» Только на основе такого образования можно вырастить новое поколение людей, способных решать социальные, экономические и экологические проблемы в их взаимосвязи, в локальных и глобальных проявлениях

Перевод отечественного образования на принципы гуманизма, демократизма, вариативности, базовых образовательных стандартов необходимо рассматривать в контексте общей стратегической проблемы устойчивого развития системы «человек - общество - биосфера», перехода к ноосферной парадигме Рациональные комплексные взаимоотношения «человек - общество - биосфера» в контексте ноосферной парадигмы, ориентирующей мировое сообщество на модель устойчивого биосоциального развития, могут быть сформированы с помощью комплексных средств обучения и воспитания, то есть образования в целом, ориентированного не только на учебно-предметную деятельность субъектов образования, но и на весь комплекс основных видов образовательной деятельности в их функциональной взаимосвязи Многообразие основных личностных качеств - физических, духовных и социальных - может быть сформировано только на основе целостного образовательного процесса, интегрирующего обучение, воспитание и развитие

Образовать устойчивого развития должно обладать специфическими особенностями Одна из них заключается в том, что важно не столько объяснять мир, каков он есть «здесь и сейчас», а предоставить учащимся возможности самим выбрать стратегию своей жизни «там и потом», когда мир изменится А Д Урсул использует понятие «опережающее образование», идея которого созвучна идее становления ноосферы, поскольку имеется ввиду не отставать сознания от бытия, а образования от жизни, а их опережение Опсрежаю-

щее образование нацеливает на созидание желаемого будущего, будущего, в котором неопределенно долго будет развиваться человечество в коэволюции с сохраняющейся биосферой В ноосфере человеческое сознание должно будет опережать бытие, особенно в его природопреобразующем направлении, с тем, чтобы упреждать и предотвращать экологические катастрофы и перевести взаимодействие человека, общества и природы на путь коэволюции, безопасный во всех отношениях

Основополагающее значение для образования в контексте устойчивого развития имеют современные парадигмы образования — гуманистическая, глобалистическая и социокучьтурная Главная цель образования в рамках гуманистической парадигмы — это создание условий для развития и самореализации личности школьника, студента, который является активным субъектом своей деятельности, реализующим свой творческий потенциал Наиболее успешно такое образование реализуется при межсубъектных отношениях школьников и учителей, студентов и преподавателей при взаимном сотрудничестве и сотворчестве. Глобалистическая парадигма затрагивает проблемы экологического, медицинского образования, ориентирует на формирование у учащихся и студентов ноосферно-го, глобалистского мировоззрения Наиболее значимыми в решении глобальных проблем являются естественнонаучные дисциплины Одной из важнейших составляющих социокультурной парадигмы является культурологическая составляющая образования, ориентация на высшие ценности жизнь, природу, здоровье, любовь Для XXI века характерно включение образования, знания, интеллектуального развития в ряд ценностей Социокультурная парадигма направлена на повышение воспитательного потенциала образования Выделенные парадигмы имеют стратегическое значение в реализации системы образования для устойчивого развития общества Современные парадигмы образования определяют и новые тенденции образования, такие как интеграция, информатизация и компьютеризация, фундаментализация, технологизация и стандартизация

Одним из путей решения глобальных проблем цивилизации является пропаганда идей устойчивого развития в новых экологических условиях в рамках образовательного процесса Особое внимание стоит уделять в этом случае определенной подготовке в вузах будущих специалистов в области образования Актуальной проблемой естественнонаучного и химического образования является несоответствие требований, предъявляемых к учителю в современной школе, и слабой подготовкой выпускника вуза к продуктивно-творческой педагогической деятельности, особенно в связи с концепцией устойчивого развития цивилизации

В этом ключе существенную роль может сыграть естественнонаучное образование будущих учителей химии и биологии, при пересмотре существующих научных представлений. Принцип научности предполагает отражение в учебном материале важнейших достижений изучаемой науки Система химического образования расширяет свои границы, выходит за них Содер-

жание химического образования обогащается ¡элементами, не свойственными традиционному обучению химии Существенное значение имеет широкий спектр реализации экологического, здоровьесберегающего и других видов воспитания, а одной из дисциплин предметной подготовки будущих учителей химии и биологии, имеющей широкие возмо[жности в этом плане, является биохимия Помимо содержательного компонента требуется изменение и в других компонентах - в процессуально-деятельностном и оценочно-результативном Необходимо широкое внедрение активных форм обучения, таких как лекции-визуализации, пресс-конференции, семинары-дискуссии, лабораторные работы исследовательского характера Изменились целевые установки вузовской подготовки учителей в связи с распространением ком-петентностного подхода Этот подход ориентирует организацию обучения на особое соотношение теории и практики обучения, обеспечивающее быструю мобилизацию имеющихся знаний на решение конкретных проблем Компе-тентностный подход связывает интеллектуальную и навыковую составляющие обучения, способствует готовности учителя к самообразованию и самоорганизации

Перечисленные парадигмы и тенденции образования, направления и принципы становления образовательной среды, способствуют выработке активной жизненной позиции выпускника педагогического вуза, готовности его преподавать химию и биологию с учетом глобальных изменений и концепции устойчивого развития

В главе 2 «Роль п место биохимических знаний в решении глобальных проблем современности» показано значение биохимического образования в решении глобальных проблем цивилизации, дан анализ значения биохимических знаний в решении проблемы безопасности продуктов питания как одной из глобальных проблем цивилизации, приведен историко-логический анализ развития, содержания и структуры биохимических знаний в системе естественнонаучного образования вуза

Большое значение для реализации концепции устойчивого развития цивилизации имеют дисциплины естественнонаучного профиля

Одной из наиболее быстро развивающихся наук, раскрывающей биохимические основы различных проявлений жизнедеятельности живых организмов, является биохимия В системе знаний об устойчивом развитии цивилизации в естественнонаучном образовании учащихся и студентов биохимические знания играют очень важную роль Биохимия интегрирует в себе и биологические и химические знания и обладает большими возможностями для раскрытия и обоснования концепции устойчивого развития цивилизации

С целью выявления биохимических знаний, включенных в обязательное изучение, были проанализированы программы по химии, разработанные Л С Гузеем, Р П Суровцевой, О С Габриеляном, Р Г Ивановой, Л А. Цветковым, Н Е Кузнецовой, И М Титовой, Н Н Тарой, А. Ю Жегиным и другими, а также концепции химического образования

Е Е Минченкова, Г В Лисичкина В разных программах биохимические знания присутствуют в большем или меньшем объеме, по-разному представлены по годам обучения Анализ показал, что биохимические знания представлены фрагментарно, в основном, в органической химии и чаще всего отражают только строение и свойства биоорганических соединений и совершенно не затрагивают биохимических превращений Содержание учебного материала включает в себя два важных раздела школьного курса химии химическая статика и химическая динамика, который практически не находит отражения в школьном курсе химии

На территории Омска и Омской области преподавание химии ведется по программам и учебникам Л С Гузея, Р П Суровцевой и ОС Габриеля-на, включенных в Федеральный перечень учебников и рекомендованных к изданию Министерством образования РФ

Программа Л С Гузея и Р П Суровцевой предусматривает изучение органической химии в 11 классе Помимо обычных понятий о жирах, белках, углеводах, практические занятия предусматривают анализ пищевых продуктов на присутствие белков и крахмала Интересными в плане биохимических знаний являются приложение к учебнику «Химия 11 класс» этих авторов Здесь говорится о биохимических превращениях органических соединений в организме человека Вводится биохимический термин «незаменимые аминокислоты», раскрывается роль АТФ в энергетическом обмене клетки Даны знания прикладные, которые как раз и важны для реализации идей устойчивого развития цивилизации в образовании

Программа и учебник «Химия» 10 класс О С Габриеляна более широко включает биохимические знания Значительно шире представлены сведения о жирах, углеводах, белках и нуклеиновых кислотах Включен параграф «Витамины», чего нет ни в одном из других учебников химии При изучении химии по этой программе в 11 классе говорится о катализаторах белковой природы - ферментах, определяется рН слюны, желудочного сока и других соков живых организмов Завершающая тема данного курса «Химия и общество» дает возможность использовать биохимические знания для реализации идей устойчивого развития Здесь коротко затрагиваются вопросы биотехнологии и генной инженерии, описываются проблемы химии и пищи, говорится о маркировке упаковок пищевых и гигиенических продуктов, освещаются вопросы, связанные с химией и генетикой человека

Наиболее полно, на наш взгляд, идеи устойчивого развития цивилизации и пути решения этих проблем через образование рассмотрены в «Программе курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений естественнонаучного профиля», разработанной Н Е Кузнецовой, И М Титовой, Н Н Тара, А Ю Жегиным По мнению авторов, химия как учебный предмет призвана вооружить учащихся основами химических знаний, необходимых для повседневной жизни, производственной деятельности, продолжения образования и правильной ориентации в поведении в окружающей среде Она вносит существенный вклад в научное миропонимание, в воспитание и развитие уча-

щихся, учитывая современные проблемы и состояние окружающей среды Авторами внесены в содержание учебного предмета соответствующие изменения Существенно усилен блок биохимических знаний, представленный разделом «Вещества живой клетки» Помимо тем «Белки», «Жиры», «Углеводы» и «Нуклеиновые кислоты», раскрыта тема «Особенности процессов биотехнологии» Рассматриваются вопросы микробиологического синтеза, генетической инженерии, инженерной энзимолоши, перспективы развития биотехнологии

Как показал анализ, многие школьные программы ориентированы на решение проблем устойчивого развития цивилизации Для реализации идей устойчивого развития в образовании необходимо готовить учителей, которые могли бы донести эти идеи до школьников При изучении биохимии необходимо учитывать биосоциальную природу человека, освещение любой темы курса биохимии должно, помимо биологической и химической составляющих, включать социальные стороны существования человека, его образ жизни, культуру питания, отношение к своему здоровью и природе в целом Приучение студентов к саморефлексии относительно своего существования на Земле должно стать ценностной установкой биохимического образования студентов, ведь каждый человек заинтересован в сохранении жизни на Земле, предотвращении катастроф и решении глобальных проблем цивилизации

Изучение биохимии не должно оставить без внимания этические стороны таких достижений науки как клонирование, использование генетически модифицированных продуктов питания и др Современные научные биохимические исследования должны проводиться с пониманием меры ответственности за сохранение жизни на Земле, и это должно быть отражено при преподавании биохимии Привитие студентам этических норм сохранения жизни на Земле особенно важно в педагогическом вузе Педагог ответственен за судьбу будущих поколений, поэтому вопросы гуманизации человеческих отношений, отношения человека к живой природе, аксиологическая, социальная проблематика должны учитываться при преподавании биохимии в вузе

Проведенный нами анализ содержания тем курса биохимии позволил определит!, круг вопросов, не освещающихся широко в курсе классической биохимии, но требующих внимания в свете концепции устойчиво1 о развития цивилизации Во многих вузовских учебниках не учитываются современные достижения биохимии, позиции концепции устойчивого развития цивилизации Это показывает необходимость разработки системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации, способствующей подготовке современных компетентных специалистов - будущих учителей Определяя место биохимии среди других дисциплин, изучаемых в педагогическом вузе, мы выделяем четыре основных направления взаимосвязь с биологическими, химическими дисциплинами, с дисциплинами профессиональной подготовки, в первую очередь, с методикой преподавания и со специализациями и спецкурсами, на которых осуществляется углубление биохимических знаний, что отражено на схеме (рис 1)

Химические дисциплины

- общая и неорганическая химия

органическая химия и основы супрамолекулярной химии

- аналитическая химия -физическая химия

- коллоиднап химия

- прикладная химия

- химия высокомолекулярных соединении

- химия окружающей среды

Биологические дисциплины

- микробиология

- физиология

- гистология

- анатомия и морфология человека

- физиология человека и животных

• генетика

- молекулярная биология

- биотехнология

{ Биохимические у знания

' Дисциплины

общелрофессиональной подготовки

- педагогика

- психология

- теория и методика обучения химии

- основы медицинских знании

безопасность жизнедеятельности

/

Специализации и спецкурсы

• химическая экспертиза пищевых продуктов

- биохимия и физиология питания

- безопасность продуктов питания

- химический анализ пищевых продуктов

- методика

здоровьесберегающего подхода в школьном курсе химиии

Рис 1. Место биохимических знаний в системе естественнонаучного образования педагогического вуза

Взаимосвязь биохимии с другими учебными дисциплинами необходимо учитывать при выборе форм и методов обучения, с учётом специфики педагогического вуза Значение биохимии как учебной дисциплины определяется ее интегрирующим характером, взаимосвязью с физиологией, экологией, органической, аналитической химией, физической химией и другими учебными дисциплинами Роль и место биохимических знаний в решении глобальных проблем цивилизации определяются предметом изучения биохимии, которым являются состав, строение, свойства биоорганических соединений и химические процессы, протекающие в организме Но изучение обменных процес-

сов в организме человека не может быть рассмотрено в отрыве от миграции химических элементов и энергии в окружающем мире Поэтому ценностной установкой современного естественнонаучного образования должен стать биофилософский подход, который концентрирует в себе жизненную потребность сохранения человеческого рода, ответственность за свои действия и поступки

Глава 3 «Методологические и теоретические положения, лежащие в основе формирования системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации» содержит совокупность положений концепции устойчивого развития цивилизации, реализуемых в подготовке будущих учителей в образовательном процессе по биохимии, методологические подходы к построению системы биохимических знаний, методическую модель формирования системы биохимических знаний, описание учебно-методического комплекса по биохимии для педагогического вуза как средство формирования системы биохимических знаний, реализующих идеи устойчивого развития

В данной главе дано научное обоснование новой системы биохимической подготовки учителя химии и биологии в свете концепции устойчивого развития цивилизации, раскрытии ее мировоззренческого значения, при которой учитывается воспитательная роль данной концепции в формировании нравственных качеств и ценностных установок личности (бережное отношение к природе, окружающим, здоровью как важнейшей ценности, осознание необходимости участия каждого в преодолении кризиса и решении глобальных проблем, особой роли образования и личности учителя в этом)

Направлениями формирования системы биохимических знаний в педагогическом вузе мы видим

• анализ содержания курса биохимии и структурирование биохимических знаний по рангам с учетом концепции устойчивого развития цивилизации,

• выделение модулей, содержательных линий и содержательных блоков системы биохимических знаний,

• разработку методической модели формирования системы биохимических знаний, выделение этапов, уровней и критериев ее сформированное™,

• создание учебно-методического комплекса по биохимии, его внедрение, апробация и коррекция

Основная цель авторской концепции - изменение содержания и методики преподавания биохимии высшей школы в системе подготовки учителей химии и биологии через реализацию новой модели биохимических знаний, разработанной с учетом концепции устойчивого развития цивилизации

Для достижения поставленной цели в основу разработки модели положены следующие принципы

• системности (который в нашем исследовании необходим для реализации структурно-функционального подхода к построению курса биохимии, системности в подаче и усвоении материала),

• интеграции (позволяющий в рамках обучения биохимии объединить химические, биологические, экологические и здоровьесберегаю-щие знания, умения и навыки, составляющие основу для подготовки будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации),

• историчности (требующий при обучении биохимии отражения историко-социальной стороны развития данной науки, перспектив и современных тенденций использования биохимических знаний),

• экоюгической направленности (раскрывающий причины возникновения глобальных проблем цивилизации, дающий возможность формировать экологическую культуру будущих учителей),

• здоровъесберегающей направленности (дающий возможность в ходе обучения биохимии ориентировать на здоровый образ жизни студентов и готовить их к такой работе с учащимися),

• профессионапьной направленности (позволяющий все обучение строить с учетом подготовки будущих учителей, используя не только содержательный, но и деятельностный компонент)

Наше исследование основано на сочетании различных методологических подходов (биофилософском, аксиологическом, культурологическом, системном, деятельностном, личностном, здоровьесбере-гающем, компетентностном, блочно-модульном), относящихся к философскому, общенаучному, педагогическому и частно-научному уровням методологии (табл 1)

Средством реализации идей устойчивого развития цивилизации в образовании нами выбран учебно-методический комплекс по биохимии как совокупность взаимосвязанных элементов педагогических средств обучения, составляющих научно-методическую базу для реализации образования в контексте устойчивого развития цивилизации В качестве механизма реализации методической модели, раскрывающей пути подготовки учителя химии и биологии выступает активная специально-организованная деятельность студентов при работе с УМК, спецификой которого является

• интегрированный характер биохимических знаний, реализующийся посредством раскрытия межпредметных связей,

• включение биохимических знаний, раскрывающих суть процессов, протекающих в организме человека, материала, значимого для каждой личности, знаний, позволяющих показать связь социального и природного в человеке, необходимость и значимость нравственности, личности, роли образования, педагога, несущего эти знания в школу для развития будущих поколений,

• изучение на старших курсах после изучения общей, неорганической, физической, аналитической, органической химии и перед активной педагогической практикой

Таблица 1

Методологические подходы, составляющие основу формирования системы биохимических знаний студентов педагогического вуза

Уровни методологии Методологические подходы

Философский Биофилософский (Р С Карпинская И К Лис ее в А П Огурцов, Б Рейнш М Рьюз Р Саттчер и др)

Общенаучный Аксиологический (В И Геницинский Н Е Кузнецова А А Макареня, В Н Розин, И Н Сиченская, ИМ Титова и др) Культурологический (Б С Бибчер Л С Выготский В И Жернов, В П Зинченко В Е Каган М С Каган Л С Коган А А Макареня И М Титова и др) Системный (В Г Афанасьев И В Бчауберг В И Кузнецов Н Е Кузнег^ова, ЕЕМинченков, А А Тачьдсепп А И У омов Э Г Юдин и др)

Психолого-педагогический Деятельностный (77 Я Гальперин В В Давыдов Н Е Кузнецова, А Н Леонтьев Н Ф Талызина А П Трятщына С А Шапоринский Г И Щукина и др) Личностный (Б Г Ананьев, Л С Выготский А Н Леонтьев С Л Рубинштейн и др ) Здоровьесберегающий (В А Ананьев И И Брахман В П Казначеев, В В Кочбанов Г К Зайцев А А Макареня Н Н С\р-таева, Н \1 Почетаева Л Г Татарникова и др) Компетентностный (И В Кузьмина, В А Сластетт С 4 Смирнов А П Тряпицинаи др)

Частно-научный (конкретного методического исследования) Блочно-модульный (Дж Рассел П А Юцявичене М А Андсн-ко, Р С Бекерева, Г В Лаврентьев Н Б Лаврентьева 3 Паск-вяскене, Н Н Суртаева МА Чошоновидр)

В целях конкретизации выделенных идей, сформулируем и раскроем некоторые концептуальные положения исследования

1) Человечество живет в техносфере, в условиях прогрессирующего кризиса, характеризующегося глобальными проблемами разного характера, деградацией духовно-нравственнной среды Роль образования и личности учителя в данных условиях очень высока Учитель, взаимодействуя с учащимися в образовательном процессе школы, призван донести идеи устойчивого развития цивилизации до новых поколений, ориентировать на решение глобальных проблем современности, используя возможности химических знаний, в том числе интегрированных биохимических

2) Естественнонаучное образование в контексте концепции устойчивого развития приобретает особую значимость На химико-биологическом факультете педагогическою вуза при подготовке учителей химии, биологии, экологии должна осуществляться подготовка компетентных специалистов Курс биохимии как компонент подготовки учителей на химико-биологическом факультете

должен изучаться в свете концепции устойчивого развития цивилизации Это требует пересмотра содержания, структуры и методики преподавания биохимии для подготовки современного компетентного специалиста

3) Содержание и организация процесса обучения в вузе способны повлиять на становление будущего учителя Современный учитель должен не только овладеть основами биохимии (понятиями, законами, методами, фактами), но и видеть тенденции, перспективы, современные достижения науки, применять полученные знания для сохранения своего здоровья и будущих поколений

4) Образовательный процесс по биохимии призван ориентироваться на реализацию ценностных установок современного образования формирование установки на здоровый образ жизни, экологического сознания, отношение к продолжению жизни как высшей человеческой ценности Современный выпускник вуза призван решать сложные комплексные проблемы современности, что предполагает интеллектуально, эмоционально, эстетически и нравственно развитого человека, нацеленного на будущее

5) Существующий на сегодняшний день курс биохимии в педагогическом вузе не отвечает современным требованиям общества, программа, стандарт не ориентированы на решение глобальных проблем цивилизации, не отражают специфику подготовки учителя, учебники содержат устаревшую информацию, не показаны тенденции и перспективы развития биохимических знаний, их значимость и возможности в решении проблем современности Это предполагает изменение содержания, структурирование и ранжирование биохимических знаний с учетом концепции устойчивого развития, для реализации мировоззренческого аспекта курса биохимии при подготовке будущих учителей химии и биологии

6) Разработка методической модели формирования системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации, выделение структурных блоков, содержательных линий служит методологическим ориентиром для выражения целостности, технологичности образовательного процесса по биохимии

7) Для достижения определенных результатов необходимо выделение этапов, уровней сформированности системы биохимических знаний, предполагается переход от информационно-репродуктивного к научно-исследовательскому уровню, объясняющему взаимосвязи между биохимическими процессами в организме и состоя! тем общества, между глобальными проблемами цивилизации и состоянием здоровья людей, принципов биорегуляции и устойчивости, что подразумевает умение выполнять задания особого ранга, разработанные с учетом концепции устойчивого развития

8) Концепция устойчивого развития требует не только изменения содержания, но и методики преподавания, обучение должно стать активным, направленным на умение работать как в коллективе, быть частью команды, так и самостоятельно, аргументировать, предлагать и отстаивать своео точку зрения, находить альтернативные способы решения и т д, поэтому значимо

развитие организаторских и коммуникативный умений как для развития личности учителя, так и в свете концепции устойчивого развития

9) В методике преподавания биохимии с учетом того, что преподавание ведется на старших курсах, необходимо осуществлять профессиональную подготовку учителя (знакомство с нетрадиционными технологиями, игровыми формами, методическими аспектами изучения биохимических знаний и некоторых тем в школе и др )

10) Оптимальным средством подготовки будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации является специально-разработанный нами учебно-методический комплекс, включающий теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный блок, всю совокупность методического обеспечения с учетом концепции устойчивого развития, предполагающий дополненное и по-новому структурированное нами содержание курса биохимии, разнообразные виды деятельности и специально разработанные средства контроля за сформированностью системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии

По нашему мнению, классическую биохимию можно представить в виде следующих структурных блоков биохимических знаний, представленных на рис 2

Рис. 2. Структурные блоки биохимических знаний 21

Будущим учителям химии и биологии необходимо усвоение компонентов биохимических знаний, выделенных нами в свете концепции устойчивого развития цивилизации (таблица 2)

Таблица 2

Содержательные компоненты биохимических знаний, значимые в свете концепции устойчивого развития цивилизации, положенные в основу подготовки будущих учителей химии и биологии

Название Содержание

Аксиологический Отношение к жизни как высшей ценности, сохранение цивилизации на Земле

Культурологический Культура питания, культура поведения в окружающей среде

Здоровьесберегающий Соматическое здоровье, рациональное питание, здоровый образ жизни

Экологический Безопасность продуктов питания, влияние экологии окружающей среды на здоровье человека

Исторический Знание этапов развития биохимии, тенденций и перспектив развития науки

При изучении биохимии в каждой теме курса должен быть представлен каждый выделенный блок

Аксиочогнческий компонент включает знания на основе принципов аксиологии, учения о ценностях В ходе обучения биохимии необходимо формировать представление о жизни как о высшей ценности В рамках тех глобальных проблем цивилизации, которые в настоящее время существуют, вопрос «выживания» человечества, сохранения жизни на Земле стоит очень остро На основе ценностных установок необходимо формирование мировоззренческих позиций студентов, готовности к самоизменению и изменению общества

Кучътурологический компонент помогает показать, что биохимические знания становятся элементом социокулыуры, обеспечивают безопасность жизнедеятельности, так как глобальные проблемы цивилизации требуют перестройки мировоззрения человечества на основе модели устойчивого развития Необходимо при обучении биохимии заложить основы культуры питания, культуры потребления продуктов, а также культуры поведения в окружающей среде Включение данного блока знаний - способ освоения человеком "своего внутреннего и внешнего мира, через этот б ток необходимо раскрыть отношение человека к природе, обществу и самому себе

Здоровьесберегающий компонент содержит знания о сохранении, укреплении и формировании здоровья Трем уровням личности (соматическому, психологическому и социальному) соответствуют три аспекта здоровья соматический, душевный и социальный В П Казначеев под здо-

ровьем понимает процесс сохранения и развития психических, физиологических и биологических способностей человека, его оптимальной трудоспособности, социальной активности при максимальной продолжительности жизни Н А Мартынова дает более полное определение, понимая под здоровьем интегральную целостность человека, проявляющуюся в единстве социального и биологического аспектов развития индивидуальности в конкретных условиях жизнедеятельности на основе духовно-нравственных ценностей Формировать представления о здоровом образе жизни необходимо, и биохимия в этом плане имеет большие возможности Наиболее богатый материал представляет тема «Экзогенные биорегуляторы»

Экологический компонент требует в свете концепции устойчивого развития цивилизации формирования при обучении биохимии экологической культуры Необходимо понимание единства человека с природой Человек является составляющей биосферы, он возник в результате ее эволюции, и на него, как и на остальные виды, распространяются законы биосферы Необходимо формирование у будущих учителей экологического императива как совокупности ограничений, которые человек не имеет права переступать ни при каких обстоятельствах, их нарушение может повлечь за собой дальнейшее неконтролируемое изменение характера биосферы Биохимия дает возможность показать влияние окружающей среды на организм человека, поднять вопрос о безопасности продуктов питания

Исторический компонент важен для овладения историческим контекстом становления и развития науки биохимии Имеющиеся в настоящее время представления о строении, свойствах, превращениях в организме являются результатом деятельности не одного поколения ученых Биохимия - развивающаяся наука, этот блок помогает раскрыть тенденции и перспективы развития данной науки

Для структурной организации учебного биохимического содержания в рамках системного похода мы использовали модульный подход Такой подход позволил все содержание биохимии представить в виде самостоятельных модулей, которые являются источником информации и методическим руководством по усвоению Предоставляется большая самостоятельность студенту в проработке модулей Взаимодействие педагога и обучающихся осуществляется на иной основе, с помощью модуля обеспечивается осознанное самостоятельное достижение определенного уровня подготовки студентами В основу выделения модульных единиц нами был положен принцип ранжирования, предложенный Б И Коротяе-вым В курсе биохимии, основываясь на этих принципах ранжирования, мы предлагаем следующее распределение по рангам

I ранг - описательный материал, включающий особенности строения, свойства, классификацию основных биоорганических соединений

II ранг — материал, объясняющий суть обменных процессов в организме, химические реакции, лежащие в основе жизнедеятельности живых организмов

1 Аминокислотный состав белков Структура белковой молекулы

2 Взаимосвязь между функциями белков и их структурой Роль белков в организме

3 Взаимосвязь обмена белков с Другими процессами обмена Регуляция данного обмена 8 организме

4 Проблема искусственной белковой пищи Нарушения обмена

1 Строение 1 Характерные 1 Химический 1 Строение 1 Особенности

ферментов признаки состав углеводов строения

Общие витаминов нуклеиновых классификация липидов

закономерности Классификация кислот виды изомерии классификация

структуры витаминов Структура РНК и химические химические

ферментов 2 Биологическая ДНК свойства свойства

2 Механизм активность 2 Обмен 2 Связь между 2 Функции

действия витаминов нуклеиновых структурой липидов в

ферментов 3 Витаминные кислот биосинтез углевода и его организме

Кинетика коферменты ДНК и РНК пути функциями 3 Биологические

ферментативных Механизм их распада Связь Метаболизм мембраны их

реакций действия между структурой углеводов функции

3 Участие 4 Роль нуклеиновых 3 Взаимосвязь Взаимосвязь

ферментов в витаминов в кислот и их обмена обмена липидов

регуляции питании функциями в углеводов с с другими

обменных использование организме другими обменными

процессов витаминов для 3 Код белкового обменными процессами

4 Практическое лечения синтеза процессами 4 Роль липидов

использование заболеваний Трансляция 4 Проблемы в питании Роль

ферментов в улучшение Оперонный ожирения холестерина в

медицине пищевой уровень возникновения питании и

1 Гормоны Строение и классификация Экзогенные биорегуляторы Особенности строения и свойства

2 Особенности действия гормонов Механизм действия стероидных и пептидных гормонов Действие экзогенных биорегуляторов на организм

3

1 Содержание и распределение воды в клетке и в организме

2 Роль воды в процессах жизнедеятельное ти Значение

ми неральных веществ для нормального функционировани я живых организмов

3 Участие минеральных веществ в фермента-тивном катал изе

4 Гомеостаз -условие

неправильного питания болезни связанные с нарушением белкового обмена

возможности мутации мутагенные соединения

применение

гормонов и

экзогенных

биорегуляторов

Действие

лекарственных

препаратов

Модульные элементы

1 Аминокислоты связь строение и свойства

2 Способ связи аминокислот в белковой молекуле

Структура белковой молекулы

3 Классификация белков Функции белков в организме

4 Пути распада белков

Модульные элементы

Модульные элементы

1 Апофермент и кофактор, активный и аллостерический центр фермента

2 Субстратная константа и константа Михаэлиса свойства ферментов (термолабильнос ть

специфичность) активаторы и ингибиторы ферментов

3 номенклатура и классификация ферментов

4 Химическая природа и механизм действия некоторых ферментов

: 1 Витамины как вещества необходимые для нормальной жизнедеятельное ти

2 Классификация и номенклатура витаминов

3 Витамины -основа коферментов Действие витаминных коферментов

Модульные элементы

1 Пуриновые и пиримидиновые основания входящие в состав нуклеиновых кислот

2 Пути распада нуклеиновых кислот

3 Репликация транскрипция

4 Генетически модифицированн ые продукты наследственные заболевания вызванные изменением гена клонирование

Модульные элементы

1 Моно олиго и полисахариды строение свойства биологическое значение

2 Понятие о дыхании и брожении Гликолиз гликогенолиз Алотомический распад Циклди - и

трикарбоновых кислот

4 Гликогенез и гликонеогенез

5 Заболевания вызванные нарушением углеводного обмена

Модульные элементы

1 Жиры воски стериды строение и функции

2 Фосфо- и гликолипиды их биологическая роль

3 Окисление глицерина и в окисление ВЖК

4 Биосинтез липидов Обмен ацетил КоА Нарушение липидного обмена

Модульные элементы

1 Железы внутренней секреции и вырабатываемые ими гормоны

2 Биологическая активность и токсичность Биологически активные соединения (алкалоиды терпены) двойственность их действия на организм

3 Роль синтетических биостимуляторов Лекарственные препараты отравляющие вещества

Модульные элементы

1 Состояние воды в тканях Регуляция водного обмена

2 Роль минеральных соединений в обмене веществ

3 Нарушение водного и минерального обмена

Рис. 3. Модупъно'ранговая структура курса биохимии

III ранг - материал, помогающий представить организм как единое целое, показывающий взаимосвязь отдельных процессов, уровни регуляции

Особый ранг - материал, отобранный с учетом идей концепции устойчивого развития цивилизации

В диссертации представлено структурирование биохимических знаний по рангам к каждой теме курса биохимии

После теоретического анализа нами была разработана целостная мо-дульно-ранговая структура курса биохимии, представленная на схеме (рис 3) Исходя из структурирования курса биохимии нами была предложена методика преподавания и методическая модель формирования системы биохимических знаний, реализующая идеи устойчивого развития цивилизации При изучении биохимии будущие учителя не только должны овладеть системой общенаучных, интеллектуальных, специальных и профессиональных умений, но необходимо у них сформировать ценностные ориентации на решение глобальных проблем цивилизации

В этом плане необходимо решить следующие задачи в каждой теме курса раскрыть практическое значение биохимических знаний для жизнедеятельности, дать представление о современных достижениях биохимии, развивать интерес студентов к проблемам современности, включать их в активную деятельность по решению ситуационных задач, комплексных проблем, воспитывать экологическую культуру Важным направлением целенаправленной работы преподавателя является формирование ценностных установок на здоровый образ жизни, правильное питание, сохранение своего здоровья и будущих поколений То есть важно не только усвоение содержания курса биохимии, но и решение воспитательных задач образования

Для реализации поставленных задач нами предлагается следующая методическая модель формирования системы биохимических знаний, реализующих идеи устойчивого развития цивилизации (рис 4)

Целью современного курса биохимии является усвоение системы биохимических знаний, реализующих идеи устойчивого развития цивилизации Основная мировоззренческая идея преподавания биохимии — это идея образования в контексте концепции устойчивого разлития цивилизации, предполагающая развитие у студентов таких знаний и умений, качеств, которые способствуют осознанию ими возникшего в мире глобального кризиса, а также необходимости участия каждого в преодолении его Студенты должны понимать, что наша жизнь «здесь и сейчас» оставит определенный вклад «там и потом», то есть то, что наши действия на местном уровне оказывают влияние на глобальные проблемы, и бьггь готовыми в своей профессиональной деятельности учитывать эти аспекты Для этого необходимо развивать умения анализировать, прогнозировать ситуации, умение творчески мыслить, а также навыки сотрудничества в решении проблем В связи с этим можно сказать, что важнейшим условием достижения устойчивого развития в образовательном контексте является обмен информацией, обсуждение различных точек зрения и вариантов

решений, организация занятий, которые в большей степени могут развить способность к аналитическому, критическому, творческому мышлению, а также отразить междисциплинарный характер глобальных проблем

Принципы функционирования методической модели

1 Общедидактические принципы обучения (наглядность, доступность, научность, гуманизация, активность и др )

2 Общие принципы естественнонаучного и химического образования (непрерывность, системность, интеграция, региональность и др )

3 Специфические принципы реализации идей устойчивого развития (глобализация, гуманно-аксиологическая ориентация, проблемно-интегративный подход к изучению биохимического материала, экологическая и здоровьесберегающая направленность и др )

Функции методической модели

• интегративная (отражающая интегрированный характер биохимии как науки и учебного предмета, раскрывающая межпредметные связи с биологическими и химическими дисциплинами, показывающая значение интеграции знаний в решении глобальных проблем цивилизации),

• аксиологическая (выражающая направленность на формирование эмоционально-ценностного отношения к природе, здоровью, жизни на Земле, на понимание роли науки (химии, биохимии) в развитии и решении глобальных проблем),

• гносеологическая (формирующая у студентов логическое мышление, системный подход к рассмотрению связей как внутри организма, так и природы и общества в целом),

• мировоззренческая (формирующая научную картину мира, экологическую культуру, личностную позицию по вопросам сохранения природы и здоровья)

Особенностями реализации методической модели формирования системы биохимических знаний, в свете концепции устойчивого развития цивилизации является:

• интеграция химических, биологических, экологических, специальных (методика преподавания химии), внутри и межпредметные связи, комплексный характер рассматриваемых вопросов и тем курса биохимии,

• усиление методологической составляющей образовательного процесса,

• ранжирование биохимических знаний с выделением особого ранга, материала, значимого в свете концепции устойчивого развития,

• модуляризация и структурирование тем курса биохимии для преемственности тем и перехода на качественно-новый уровень сформированное™ системы биохимических знаний,

• профессиональная подготовка, подразумевающая направленность на развитие личностных качеств и профессиональных умений будущих учителей

необходимость сохранения цивилизации, создание условий для гармоничного взаимодействия человека и природы, человека и человека, человека и культуры, человека и общества_

ти

Цели современного курса биохимии-

усвоение системы биохимических знаний, реализующей идеи устойчивого развития цивилизации

изующ

JEH

Компоненты биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития:

Содержательные блоки

Содержательные компоненты

1 Знания о биогенных элементах и минеральных веществах живых организмов

2 Знания об основных биоорганических соединениях живых организмов (белках, углеводах, липидах, нуклеиновых кислотах)

3 Знания о биорегуляторах (ферментах, витаминах, гормонах, БАД и др )

4 Знания о химических реакциях и процессах в живых организмах

5 Знания о взаимосвязи и биорегуляции обменных процессов

Здоровьесберегающий Экологический

Культурологический

Аксиологический

Исторический

Образовательный процесс по формированию системы биохимических знаний.

Распределение по рангам. Этапы и уровни формирования системы биохимических знаний.

I Материал, описывающий особенности строения, свойства, классификацию основных биоорганических соединений II Материал, объясняющий суть обменных процессов в организме III Материал, показывающий взаимосвязь обменных процессов в организме IV Особый ранг материал, отобранный с учетом идей устойчивого развития цивилизации I Информационно-репродуктивный II Адаптивно-продуктивный III Интегративно-исследовательский IV Научно-исследовательский

-U-

Активные формы работы в ВУЗе-

Лекции- пресс-конференции визуализации в форме ролевой игры и др Практические занятия. семинары-дискуссии мини-конференции лабораторные работы исследовательского характера и др

и

Результат.

- Сформированность системы биохимических знаний

- Развитие умений применять биохимические знания в жизни

- Сформированность ценностных установок на сохранение жизни на Земле, своего здоровья и здоровья будущих поколений

- Становление активной жизненной позиции

- Профессиональная подготовка

- Развитие экологической и валеологической компетентности_

Рис. 4. Методическая модель формирования системы биохимических знаний, реализуюгцая идеи устойчивого развития цивилизации

При обучении будущих учителей в контексте устойчивого развития цивилизации в задачи обучения входит усвоение основ науки биохимии, соответствующих стандартам, раскрывающим воспитательные, мировоззренческие, гносеологические возможности предмета, овладетае системой умений (общенаучных, интеллектуальных, специальных методических, профессионально-педагогических), приобретение опыта творческой деятельности, формирование ценностных ориентаций на решение глобальных проблем цивилизации

В соответствии со структурированием биохимических знаний нами выделены этапы, соответствующие определённым уровням формирования системы биохимических знаний (таблица 3)

Таблица 3

Этапы и уровни формирования системы биохимических знаний

Этапы и уровни формирования системы биохимических знаний Цели Виды Деятечьности

I информационно-репродуктивный Изучение особенностей строения и свойств биоорганических соединений Формирование системы первоначальных биохимических понятий Выпопнение упражнений на усвоение понятий, изучение химических свойств основных биоорганических соединений

II адаптивно-продуктивный Знание основных биохимических процессов, протекающих в организме Выполнение упражнений на усвоение биохимических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности живых организмов, работа со схемами, отражающими ход биохимических процессов в организме

III интегративно-исследовательский Представление об организме как едином целом Взаимосвязь обменных процессов в организме, уровни регуляции Работа с обобщающими схемами на взаимосвязь обменных процессов, выступление с сообщениями, докладами

IV научно- исследоватечьский Объяснение взаимосвязи между глобальными пробпемами цивилизации, биохимическими процессами и состоянием здоровья людей (концепция устойчивого развития) Моделирование, работа с информационными текстами, отражающими современные достижения биохимии, решение ситуационных задач, участие в де товых играх дискуссиях

На первом этапе происходит усвоение основных понятий курса, развиваются умения оперировать этими понятиями, происходит накопление фактического материала, что соответствует информационно-репродуктивному уровню

На втором этапе формируются знания о биохимических превращениях в организме, химических реакциях, лежащих в основе этих превращений, рассматриваются вопросы биохимии пищеварения Усвоение данного материала свидетельствует об адаптивно-продуктивном уровне

На третьем этапе, соответствующем интегративно-исследова-тельскому уровню, происходит интеграция накопленных сведений о био-

органических веществах и превращениях с ними, важным является усвоение взаимосвязи обменных процессов в организме, вопросов биорегуляции в организмах в частности и биосфере в целом

Переход на научно-исследовательский уровень характеризуется умением прогнозировать ситуации исходя из изменения условий (на биохимическом материале), формированием собственной мировоззренческой позиции в вопросах питания, здорового образа жизни и других, развитием коммуникативных, организаторских умений через участие в активных формах обучения на четвертом этапе

Биофилософский подход к преподаванию биохимии отражается не только в изменении содержания учебной дисциплины, но и приводит к изменению методов преподавания Наиболее эффективными будут такие образовательные технологии, которые основаны на коллективных формах и методах обучения, предоставляющих студентам возможность выражать и отстаивать свою точку зрения, вырабатывать альтернативы, проводить выбор оптимального варианта и добиваться выполнения принятых решений, то есть активные формы обучения Наиболее эффективным способом постановки целей при планировании активных форм является их формулирование через результаты обучения, выраженные в действиях студентов Можно выделить следующие целевые ориентации использования активных форм обучения в образовательном процессе по биохимии в вузе

• расширение кругозора студентов через освещение не только классических вопросов биоорганической химии, но и современных достижений цивилизации ознакомление с открытиями Нобелевских лауреатов по биохимическим исследованиям, вопросами биотехнологии, ферментативного катализа и другими вопросами современной биохимии,

• развитие самостоятельности, активной личностной позиции, нравственных и мировоззренческих установок, через вовлечение студентов в участие в конференциях, выступления на диспутах, подготовку и выступление с докладами,

• формирование умения работать в коллективе, развитие коммуникативных качеств, творческих способностей, рефлексии, умения находить оптимальные или наиболее простые решения, предсказать ожидаемый результат, найти способ варьировать или перестроить что-либо через проведение в курсе биохимии деловых, имитационных и моделирующих игр, совместного решения ситуационных задач,

• развитие внимания, речи, мышления, умений сравнивать, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи, умение устанавливать и поддерживать психологический кот-акт, умение слушать собеседника, умение доказать, убедить через применение нетрадиционных технологий обучения (парацентрической, технологии диалогового взаимодействия)

Условием подготовки квалифицированного специалиста является применение активных форм в обучении Они позволяют студентам уже в учебных аудиториях приобретать профессиональные навыки, так как

предполагают вовлечение в решение проблем, максимально приближенных к будущей деятельности При этом чрезвычайно важно, чтобы оценивались не только проявленные знания и умения, но и творческая самостоятельность, профессионально-этический аспект

Таким образом, преподавание биохимии должно учитывать как природно-биологические, так и нравственные, психологические, социальные стороны жизни человека В результате современный специалист должен не только владеть основами наук (законами, понятиями, фактами, методами химической науки), но и видеть тенденции, перспективы, современные достижения науки, развивать коммуникативные умения, речевые навыки, культуру поведения; осознавать ценностные установки современного образования в контексте концепции устойчивого развития цивилизации Подготовка такого специалиста требует не только изменения содержания, но и изменения методов преподавания, реализующих идеи устойчивого развития цивилизации

Учебно-методический комплекс может стать основой подготовки специалиста к жизни в современных условиях как совокупность взаимосвязанных элементов педагогических средств обучения, составляющих научно-методическую базу для реализации образования в контексте устойчивого развития цивилизации

Нами для курса биохимии педагогического университета разработан следующий УМК, элементы которого представлены в таблице 4

Таблица 4

УМК по биохимии для студентов педагогического вуза

Элементы УМК, их состав Основные функции элемента УМК

Программно-методическое обеспечение (программа, тематическое планирование, экзаменационные вопросы) Организационная функция, управление, планирование самостоятельной работы преподавателем и студентами

Комплект мультимедийных лекций-презентаций Изложение теоретических основ курса

Сборник дидактических материалов (информационные тексты, ситуационные задачи, дидактические игры, кроссворды и др ) Включение дополнительных сведений, значимых в свете концепции устойчивого развития, закрептение знаний, активизация познавательной деятельности, профессиональная подготовка

Рабочая тетрадь (лабораторные работы и задания к ним, упражнения, задания, тесты) Организационная функция, систематизация знаний, возможность закрепления и самоконтроля

Комплект обучающих материалов (динамические модели, «слепые» схемы обменных процессов, обобщающие схемы, табчицы, средства наглядности и др ) Помощь в усвоении материала, профессиональная подготовка, активизация познавательной деятельности, развитие творческих способностей, самореализация

Контрольно-оценочные материалы (задания контрольных работ, экзаменационные билеты, тесты) Промежуточный и итоговый контроль

В разработанном нами УМК с целью реализации концепции устойчивого развития при формировании системы биохимических знаний выделены три блока теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный В каждом блоке можно выделить следующие компоненты УМК, отраженные на рисунке 5

Рис. 5. Компоненты УМК

Учебно-методический комплекс как совокупность взаимосвязанных элементов педагогических средств обучения, дидактико-методического и технологическое обеспечения (учебные и методические пособия, раздаточный материал), составляющих научно-методическую базу для реализации образования в контексте устойчивого развития цивилизации, может стать основой подготовки к жизни в современных условиях цивилизации Методологической основой учебно-методического комплекса, предложенного нами, выступают биохимические знания, отобранные в контексте устойчивого развития цивилизации

Глава 4 «Методическое обеспечение для изучения некоторых тем курса биохимии в педагогическом вузе с учетом концепции устойчивого развития цивилизации» освещает особенности изучения некоторых тем курса биохимии «Аминокислотный состав белков», «Углеводы», «Нуклеиновые кислоты и их обмен» «Липиды и их обмен» «Биорегуляция и взаимосвязь обменных процессов» - с учетом излагаемой концепции В приложении также содержатся методические разработки к модулям курса биохимии

В темах «Аминокислотный состав белков», «Углеводы» нами разработаны технологизированные занятия Цель использования нетрадиционных технологий в педагогическом вузе - подготовка современного, компетентно-

го специалиста, владеющего технологиями, применяющего их в своей деятельности, в непедагогических вузах - повышение эффективности образовательного процесса, развитие активности, коммуникативных качеств, самостоятельности студентов и других качеств личности Трудности в разработке большого количества средств обучения и нестандартный подход при организации учебного процесса отталкивают преподавателей от применения нетрадиционных технологий в вузе, хотя с их помощью можно развивать такие качества и умения студентов, как развитие умения самостоятельно работать с учебной литературой, развитие творческой активности и инициативы, умение вести диалог, ориентироваться в потоке информации, значимые в свете концепции устойчивого развития

При изучении модуля «Нуклеиновые кислоты и их обмен» важно раскрыть современные достижения в данной области, для этого эффективно использование таких компонентов учебно-методического комплекта, как дискуссии, создание учебного портфолио, работу с информационными текстами на темы «Генетически-модифицированные продукты питания», «Клонирование - современное достижение человечества'9», «Профилактика и лечение наследственных заболеваний» и другие

В модуле «Липиды и их обмен» помимо традиционных вопросов предлагается показать значение липидов для здоровья и правильного питания человека, осветить их применение в косметологии Для этого студенты вовлекаются в активные формы обучения, такие как дискуссия, ролевая игра, которые помогают развить коммуникативные, организаторские способности, показать значение биохимических знаний в жизнедеятельности человека и решении задач устойчивого развития цивилизации.

Тема «Биорегуляция и взаимосвязь обменных процессов» является завершающей, итоговой в курсе биохимии, в её рамки входит обобщение обмена всех классов органических веществ в организме Данная тема должна вывести обучающихся на новый уровень обобщения, рассматривая обмен веществ не как отдельные процессы, а связать их в систему, регулирующую деятельность всего организма, что значимо в свете концепции устойчивого развития цивилизации В связи с этим компонентами учебно-методического процесса в данном модуле являются обобщающие схемы, выполнение ситуационных задач интегрированного содержания, работа со «слепыми» схемами, применение игровых форм.

В главе 5 «Результаты педагогического эксперимента по проверке эффективности формирования системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития» представлен анализ сформи-рованности системы биохимических знаний об устойчивом развитии цивилизации у субъектов образовательного процесса педагогического вуза, результаты внедрения учебно-методического комплекса в образовательный процесс по биохимии педагогического вуза и оценка эффективности

педагогического эксперимента по использованию УМК при подготовке студентов педагогического вуза

В данной главе представлены результаты педагогического эксперимента по формированию системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации Эксперимент проводился в Омском государственном педагогическом университете с 1995 по 2005 год, в нем принимали участие студенты химико-биологического факультета В зависимости от цели педагогического эксперимента в нем участвовало от 101 до 505 человек Эксперимент проводился по константной методике, согласно которой не требуется создание контрольных групп Все группы являлись экспериментальными, а результаты сопоставлялись с исходными данными или между экспериментальными группами

Достоверность полученных экспериментальных результатов оценивалась методами математической статистики для малой выборки, средние взвешенные показатели для каждой выборки оценивались по t- и F- критериям при уровне вероятности 0,95 Обработка экспериментальных данных была проведена с помощью стандартной компьютерной программы «STATGRAF»

Эксперимент проводился в три этапа

Первый этап — поисково-констатирующий, включал анализ проблемы сформированное™ системы биохимических знаний, проводилось анкетирование студентов, выявление начальных биохимических знаний

Второй этап — развивающий, включал применение разработанного учебно-методического комплекса по биохимии и методических рекомендаций к нему, предполагал рефлексию и корректировку

Третий этап — заключительный, включал анализ, интерпретацию и обобщение, статистическую обработку и оформление полученных результатов Анализ проблемы сформированное™ системы биохимических знаний, проводимый на поисково-констатирующем этапе педагогического эксперимента показал, что студенты имеют очень общие представления о взаимосвязи биохимических знаний с проблемами устойчивого развития цивилизации, затрудняются привести примеры биохимических реакций, конкретных веществ, оказывающих негативное влияние на человека, не знакомы с практической стороной применения биохимических знаний, что подвердило необходимость работы по формированию системы биохимических знаний с целью развития представлений об устойчивом развитии цивилизации

В результате использования опросника на наличие биохимических знаний на начальном этапе исследования было выяснено, что наибольшие затруднения вызвали вопросы о взаимосвязи обменных процессов и значении о применении биохимических знании в жизнедеятельности, что учитывалось нами при разработке УМК по биохимии Результаты сопос-

тавлсния анализа опроса в начале и конце педагогического эксперимента представлены на диаграммах в таблице 5.

Таблица 5

Результаты анкетирования студентов на наличие биохимических знаний, значимых для раскрытии концепции устойчивою раз тин я цивилизации

Блоки знаний

(, Знания о строении и свойствах биоорганических соединений

II. Знания о химических превращениях в организме

III, Знания о взаимосвязи обменных процессов

(V, Знания значения и

применения биохимических знаний в жнзнедеятелькост и

Начато эксперимента

Окончание эксперимента

правильные ответы неправильные ответы вопросы, вызвавшие затруднения

Нами в качестве компонента УМК по биохимии разработана система заданий разного уровня, выполнение которых позволяет судить об уровне сформированное™ системы биохимических знаний Например Задания для проверки уровней сформированности системы биохимических знаний Информационно-репродуктивный уровень

• Напишите структурные формулы всех возможных трипепти-дов, в состав которых входят аланин, глутамин и тирозин Назовите трипептид

• Напишите структурную формулу дисахарида, состоящего из двух остатков глюкозы, связанных между собой а — 1,4 — гликозидной связью Как называется этот дисахарид?

Адаптивно-продуктивный уровень

• Напишите схемы реакг/ий с использованием структурных формул субстратов и продуктов, а таю/се ферментов, ускоряющих данные реакции

а) глицерин +АТФ —» фосфогтщерин + АДФ

б) пальмитиновая кислота + АТФ + НЯ - Ко А —> пальмитил — КоА + АМФ+ Н4Р207

в) фосфоглгщерин + 2 Пальмитил — КоА —» а, /? — дипальмитилгли-церофосфат + 2 ШКоА

• Напишите уравнения реащий, выраженных схемой

АМФ —*аденозин—>инозин^угипоксантин—>ксантин—>мочевая кислота

Укажите ферменты, катализирующие данные реакции Интегративно-исследовательскин уровень

• Известно, что избыточное потребление е пищу хлебных и сдобных изделий (углеводов по природе) приводит к отложению жиров в организме Объясните, почему7

• У спортсмена при беге на большие дистанции в тканях происходит переключение углеводного обмена на липидный? Во сколько раз увеличится выход АТФ при окислении 1 моль трипальмитина по сравнению с 1 моль глюкозы 7

Научно-исследовательский уровень

• При сахарном диабете количество жиров в печени резко возрастает, достигая 30 %, а иногда и половины всей массы печени Объясните, почему?

• Один из методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что больному назначают этанол либо внутрь, либо внутривенно в количествах, которые у здорового человека вызывают интоксикацию Объясните, почему такое лечение оказывается эффективным ?

Систематическое применение заданий разного уровня в ходе изучения каждой темы курса биохимии способствует целостному восприятию материала, осознанию практического значения биохимических знаний в жизнедеятельности человека и тем самым формированию системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации

Результаты проведения контрольных срезов представлены на диаграмме (рис. 7).

Рис. 7. Результаты диагностики по биохимии

Контрольные срезы, проводимые по темам:

1. Ферменты

2. Нуклеиновые кислоты

3. Углеводы

В ходе эксперимента отслеживалось изменение процентного распределения по 4 рангам, предложенным в соответствии с разработанной нами модульно-ранговой структурой курса биохимии. Поэтому достоверность полученных данных оценивалась методом сравнения процентных распределений данных, для этого использовалась методика расчёта ^-критерия («хи- квадрат критерия»). Его формула:

ЕП к-1

Ук - частота результатов наблюдений, сделанных в конце эксперимента; Рк - частота результатов наблюдений, сделанных а начале эксперимента; ш - общее число групп, на которые делятся результаты наблюдений.

Анализ результатов, позволил констатировать, что гипотеза о положительной динамике в формировании биохимических знаний студентов в результате введения новой методики экспериментально подтвердилась: уровень сформированности системы биохимических знаний значительно повысился, с вероятностью ошибки, не превышающей 0,05 %, т. к %2=9,08 больше соответствующего табличного значения при числе степеней свободы (ш-1) = 3, составляющего 7,81.

Результаты изменения доли студентов, справляющихся с заданиями разного уровня в начале и в конце педагогического эксперимента, представлены на диаграмме (рис. 6):

[дначалр ) О1Г :»-! * |

Рис, 6. Результаты изменения доли студентов, справляющихся с заданиями разного уровня

Уровни знаний:

1. Информационно-репродуктивный

2. Адаптивно-продуктивный

3. И нтегративно-исследовательски й

4. Научно-исследовательский

Из диаграммы видно, что в ходе экенеримента увеличилась доля студентов, справляющихся с заданиями каждого уровня. Наибольший прирост наблюдался при выполнении заданий, соответствующих интегра-тивно-исследовательскому - %, и научно-исследовательскому уровню усвоения системы биохимических знаний - 29 %.

Пользуясь таблицей граничных (критических) значений ^-критерия, нами выяснялась степень значимости образовавшихся различий. Полученное нами значение х2^47,53 больше соответствующего табличного значения при числе степеней свободы (т-1) = 3, составляющего 7,81, при вероятности допустимой ошибки меньше 0,05. Следовательно, гипотеза о значимых изменениях в формировании биохимических знаний студентов в результате введения новой методики экспериментально подтвердилась.

По результатам проведенного исследования были сформулированы следующие выводы:

1. Проведенный анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы показывает, что, по мнению многих ученых, условиями реализации в образовании концепции устойчивого развития является не только изменение содержания учебных предметов в свете данной концепции, но и изменение методики преподавания естественнонаучных дисциплин. Современные тенденции, происходящие в мире, рассматриваемые с позиций концепции устойчивого развития, предъявляют новые 'фебовалия к системе образования, в том числе к системе подготовки будущих учителей в вузе. Сегодня перед высшей школой стоят сложнейшие задачи, которые невоз-

можно решить без качественных изменений в системе подготовки специалистов и переориентации деятельности преподавателя

2 Историко-логический анализ содержания тем курса биохимии показал, что эта дисциплина обладает большими дидактическими возможностями для ознакомления студентов со многими проблемами современности и направлениями их решения Современными тенденциями преподавания биохимии является освещение не только химических и биологических составляющих тем, но и освещение социальных сторон жизни человека, образа жизни, культуры питания, отношения к своему здоровью и природе, то есть обращение к биосоциальной природе человека Будущим учителям химии и биологии необходимо усвоение знаний, значимых в свете концепции устойчивого развития цивилизации (знания о принципах рационального питания, взаимосвязи обменных процессов, о влиянии экологии окружающей среды на здоровье человека и др ) Выделенные содержательные компоненты биохимических знаний, значимые в свете концепции устойчивого развития цивилизации (аксиологический, культурологический, здоровьесберегающий, экологический, исторический) были положены в основу подготовки будущих учителей химии и биологии

3 Теоретической основой построения системы биохимических знаний является сочетание разаичных методологических подходов биофилософского, аксиологического, культурологического, системного, деятельност-ного, личностного, здоровьесберегающего, компетентностного, блочно-модульного, позволяющее в комплексе подойти к подготовке учителя химии и биологии с учетом концепции устойчивого развития цивилизации

4 Разработанная нами научно-методическая модель формирования системы биохимических знаний, раскрывающая цели и задачи современного курса биохимии, включающая содержательные блоки и компоненты, ранги, этапы и уровни, позволяет спланировать, организовать образовательный процесс по биохимии, определяет формы реализации и предполагаемый результат формирования биохимических знаний у студентов

5 Формирование системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития при подготовке будущего учителя химии и биологии предполагает специально разработанную методику организации образовательного процесса, включающую использование различных способов структурирования учебного курса данной дисциплины (метод рангов, блочное, модульное и др ), позволяющее органично включать различные аспекты концепции устойчивого развития, разработку учебно-методического комплекса для организации образовательного процесса по биохимии, раскрывающего систему биохимических знаний с позиций концепции устойчивого развития, изменение содержания и форм проведения лекционных, семинарских и практических занятий и др

6 Оптимальным средством реализации идей устойчивого развития цивилизации в образовании нами выбран учебно-методический комплекс по биохимии, включающий теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный блоки, всю совокупность методического обеспечения, разработанного с учетом концепции устойчивого развития (курс мультимедийных лекций, учебные и методические пособия, раздаточный материал и др), предполагающий дополненное и по-новому структурированное нами содержание курса биохимии, разнообразные виды деятельности и средства контроля за сформированностыо системы биохимических знаний будущих учителей при обучении в педагогическом вузе

7 В ходе применения на развивающем этапе эксперимента разработанного учебно-методического комплекса по биохимии и методических рекомендаций к нему увеличилась доля студентов, выполняющих задания, соответствующие интегративно-исследовательскому и научно-исследовательскому уровням усвоения системы биохимических знаний Кроме того, возросли коэффициенты организаторских и коммуникативных способностей, что мы связываем с применением в образовательном процессе по биохимии таких активных форм работы, как лекции-визуализации, лекции-конференции, семинары-исследования, семинары-дискуссии, ролевые игры, и других компонентов учебно-методического комплекса После внедрения специально разработанного учебно-методического комплекса, направленного на формирование системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации, увеличилась доля студентов, справляющихся с заданиями более высокого ранга, повысился коэффициент информированности студентов, что говорит о положительной динамике в формировании системы биохимических знаний

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

Монографии и учебно-методические пособия

1 Курдуманова О И Терлеева И Б Методика преподавания биохимии в вузе в контексте концепции устойчивого развития цивилизации Монография - Омск Издательство Омского института предпринимательства и права, 2005 - 320 с 20 п л (15п л)

2 Курдуманова О И Формирование системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации Монография - Омск Издательский дом «Наука», 2007. -176 с (11 п л)

3 Курдуманова О И Метаболические схемы и циклы (учебно-мет, рекомендации) - Омск ОмГПУ, 1994 -40 с (2,5 п. л)

4 Курдуманова О И Программно-методическое обеспечение курса «Биологическая химия» - Омск, ОмГПУ, 1999 - 16 с. (1 п л )

5 КурцумановаО И, Жарких Jl А, Рабочая тетрадь по биологической химии Ч 1 -Санкт-Петербург ЛнСС,2000 -100с 6,25 п л (4,25 п л)

6 Курдуманова О И Жарких Л А Рабочая тетрадь по биологической химии Ч 11 Санкт-Петербур1, 2003 -50сЗпл(2пл)

7. Курдуманова О И Алехина Е А Интегрированный практикум «Человек в окружающем мире» 8-9 класс — Омск, 2004 114с 7п л (Зп л)

8 Курдуманова О И Жарких Л А , Терлеева И Б Биологическая химия Учебно-методическое пособие - Омск ОмГПУ, 2005 - 60 с 3,75 п л (2 п л )

9 Курдуманова О И, Антонова Т В , Беляев В Б Дополнительная образовательная программа «Химическая экспертиза» учебно-методическое пособие - Омск Изд-во ОмГПУ, 2005 - 48 с 3 п л (0,5 п л )

10 Курдуманова О И Курс мулынмедийных лекций Версия 1 [электронный ресурс] - электрон, текстов, граф дан (30,72 Мб) - ГР № 50200700672, Инв № ФАП 7987 от 28 03 07 опт диск (CD-ROM) цв -сист требования ПК Pentium 200 и выше 128 Мб ОЗУ, Windows-ХР, 1024 х768, 4х CD-ROM дисковод, мышь Диск и сопроводительные материалы помещены в контейнер 20х 14 см

Статьи в журналах ВАК

11 Курдуманова О И Проблема устойчивого развития цивилизации // Социокультурные и образовательные аспекты современной цивилизации — Томск Вестник Том гос ун-та 2004 Май №28 С 89-101 (0,8 п л)

12 Курдуманова О И Безопасность продуктов питания как одна из глобальных проблем цивилизации // Социокультурные и образовательные аспекты современной цивилизации — Томск Вестник Том гос ун-та, 2004 Май №28 -С 102-114 (0,8 п л)

13.Курдуманова О И Система образования для устойчивого развития общества // Ползуновский вестник — Барнаул, 2004 Сентябрь -С 17-25 (0,6п л)

14 Курдуманова О И Разработка учебно-методического комплекса по биохимии для педагогического университета // Вестник Челябинского государственного педагогического университета Часть 2 2006 № 5 — С 53-61 (0,6 п л )

15 Курдуманова О И Методическая модель формирования системы формирования биохимических знаний, реализующих идеи устойчивого развития цивилизации // Вестник Челябинского государственного педагогического университета Часть 2 2006 №6 - С 94—101 (0,5 п л)

16 Курдуманова О И Реализация идей устойчивого развития цивилизации в образовательном процессе по биохимии педагогического университета // Омский научный вестник 2006 № 6 - С 278-282 (0,45 п л )

Статьи в научно-методических сборниках

17 Курдуманова О И Роль кружка «Экология и биохимия» в экологическом воспитании школьников // Материалы межрегиональной на-учно-прак конф поэкол образ - Омск, 1996 - С 26-27 (0,125 п л)

18 Курдуманова О И , Никифорова И А Работа химических секций в летней школе НОУ-95 // Методика и практика работы комп летн школы НОУ «Поиск» Сборник науч -метод тр - Омск, 1996 -С 41-46 0,4 (0,2 п л)

19 Курдуманова О И, Старикова А С Формы экологического воспитания учащихся при изучении химии // Использование регионального компонента базисного учебного плана в учреждениях образования Омской области Опыт и проблемы Материалы областной научно-практической конференции -Омск, 1998 -С 20-22 0,2(0,1 п л)

20 Курдуманова О И Из опыта организации учебной деятельности школьников в университете // Пропедевтика хим знаний Сб док науч -пр конф -Тобольск, 1998 - С 34-36 0,2 п л

21 Курдуманова О И, Никифорова И А, Жарких Л А Организация спецкурсов по химии для учащихся классов химико-биологического профиля // Преемственность содержания образовательных программ средней и высшей школы — основа фундаментальной подготовки специалиста Материалы межвузовской научно-методической конференции «VI Рязанские педагогические чтения» -Рязань, 1999 - С. 139-141 0,2 (0,075 п л)

22 Курдуманова О И Разработка и внедрение практикума «Анализ качества пищевых продуктов» на химическом факультете // Методология и методика естественных наук Вып 3 — Омск ИПКРО, 1998 — С 111 — 112 (0,125 п л)

23 Курдуманова О И, Жарких Л А О путях повышения химической подготовки выпускников школ // Материалы XII Всероссийского координационного совещания «Актуальные проблемы реформирования химико-педагогического образования» Ч 2 - Курск, 1999 - С 6-7 0,125 (0,075 п л)

24 Курдуманова О И , Жарких Л А Из опыта организации изучения биологической химии // Материалы международной научно-практ конференции «Совершенствование преподавания химии в школе и вузе» -Иркутск, 1999 - С 72-73 0,125 (0,075 п л)

25 Курдуманова О И , Жарких Л А , Курдуманова И Б Реализация идей гуманизации образования через внедрение химического практикума // Современные проблемы гуманистич. педагогики (методол, науч-но-теорет технол) опыт и перспективы развития Материалы междунар научно-методич конфер 28-29 окт 1999 - Рязань, 1999 - Ч 2 - С 4041 0,125 (0,075 п л)

26 Курдуманова О И, Садыкова Л А Человек в природной среде от чего произошло отчуждение природы // Материалы межрегиональной

научно-практ конф 23-24 ноября 1999 г «Формирование экологической культуры учащихся проблемы и перспективы» - Тюмень, 1999 - С 3335 0,2(0,15 п л)

27 Курдуманова О И Возможность связи теории с практикой в работе химического кружка // Материалы межрегиональной межотраслевой научно-прак конференции 10 января 2000 г «Перспективы создания системы непрерывного образования» — Тюмень, 2000 -С 62—63 (0,125 п л)

28 Курдуманова О И, Жарких J1 А Руководство работой научного общества учащихся - один их путей профессиональной подготовки студентов // Материалы межвузовской научно-методической конференции «VII Рязанские педагогические чтения» -Рязань,2000 - С 10-12 0,2(0,1 п л.)

29 Курдуманова О И , Курдуманова И Б Подготовка педагогических кадров к проведению различных видов неформального образования // Материалы 1-й межрегиональной межотраслевой научно-практ «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе Вып I, Ч II - Санкт-Петербург, 2000 -С 60-62 0,2 (0,125 п л)

30 Курдуманова О И , Егорова Г И , Колычева 3 И Повышение интеллектуальных ресурсов педагогических кадров в инновационных процессах // Материалы 1-й межрегиональной межотраслевой научно-практ конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» -Вып I Ч II - Санкт Петербург, 2000 -С 51-52 0,125 (0,075 п л)

31 Курдуманова О И Ориентация на здоровье человека - одна из целей преподавания биохимии // Международная конференция «Химическое образование и развитие общества» -Москва, 2000 - С 173-174 (0,125 п л)

32 Курдуманова О И , Жарких JI А , Терлеева И Б Использование дидактического блока при изучении биохимии с целью реализации творческого подхода // Творческий подход к реализации госуд образ стандарта высшего профес образования Материалы межвузовской научно-метод конференции «VIII Рязанские педаг чтения» - Рязань, 2001 -С 209-211 0,2(0,1 п л)

33 Курдуманова О И Роль и место неформального образования в подготовке учащихся к будущей жизнедеятельности // Проблемы педагогической инноватики Материалы VI межвузовской научно-практической конференции Ч II - Тобольск, 2001 -С 129-132 (0,25 п л)

34 Курдуманова О И, Жарких JI А Особенности преподавания биохимии на биологическом факультете // Методология и методика естественных наук Сборник научных трудов Выпуск 6 - Омск, 2001 -С 19-23 0,3 (0,2 п л)

35 Курдуманова О И, Харченко Е А Биохимический практикум как одна из форм подготовки профессионально-компетентного педагога //

Материалы 2-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции - Санкт-Петербург, 2002 —С 38-40 0,2(0,1 ил)

36 Курдуманова О И Роль химии в решении проблем экологического образования // Сборник материалов Российской научно-пррактической конференции «Образовательная среда и здоровье», 12-14 ноябрь 2001 -Красноярск, 2001 -С 140-142 0,2 п л

37 Курдуманова О И, Жарких JI А Учебно-методический комплекс по химии для студентов химического факультета // Три века сибирской школы Материалы Всероссийской конференции Тобольск 20-22 ноября 2001 -Санкт-Петербург, Тюмень, 2001 Секция Андрогог XXI века - С 35-37 0,2 (0,125 п л)

38 Курдуманова О И , Жарких J1 А , Терлеева И Б Использование дидактического блока при изучении биохимии с целью реализации творческого подхода // Три века сибирской школы Материалы Всероссийской конференции. Тобольск, 20-22 ноября 2001 - Санкт-Петербург, Тюмень,

2001 Секция Андрогог XXI века - С 38-39 0,125 (0,075 п л)

39 Курдуманова О И, Макареня А А, Соколова И В , Сунцова Л В Социокультурный подход к реализации химии как учебного предмета в школе с адаптивной системой управления Секция Сибирский учитель // Три века сибирской школы Материалы Всероссийской конференции Тобольск, 20-22 ноября 2001 - Санкт-Петербург, Тюмень, 2001 Секция Андрогог XXI века С 39-40 0,125 (0,07 п л )

40 Курдуманова О И Роль факультативного курса «Органические вещества и жизнедеятельность живых организмов» при изучении химии // Материалы международной научно-практической конференции «VI Царскосельские чтения» - Санкт-Петербург, 2002 - С 87-89 (0,2 п л )

41 Курдуманова О И, Жарких JI А, Алехина Е А Возможные пути подготовки учащихся к будущей жизнедеятельности // Актуальные проблемы модернизации химико-педагогического и химического образования 49 Всероссийская научно-педагогическая конференция, 2002 Санкт-Петербург, 2002. - С 45-47 0,2 (0,1 п л)

42 Курдуманова О И Жарких JI А Из опыта преподавания биохимии на химико-биологическом факультете педагогического университета // Методология и методика преподавания основ наук в современных условиях Материалы научно-практической конференции - Бирск, 2002 -С 234-237. 0,25 (0,125 п л)

43 Курдуманова О И Жарких JI А , Терлеева И Б Внедрение химической экспертизы пищевых продуктов в педагогический процесс // Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения проблемы и перспективы Материалы V научно-практической конференции - Омск,

2002 - С 147-149 0,2 (0,1 п л)

44 Курдуманова О И Подготовка учащихся к жизнедеятельности через факультативные курсы по химии // Концепция модернизации российского образования подходы к реализации Сборник научных трудов Санкт-Петербург; Новокузнецк, 2003 -С 109-111. (0,2 п л)

45 Курдуманова О И Реализация межпредметных связей на занятиях по биохимии // Тенденции, проблемы и перспективы образования в условиях модернизации Материалы межрегиональной научно-практи-ческойконференции30—31 мая2003 -Тюмень,2003 - С 54-55 (0,125 п л)

46 Курдуманова О И Жарких Л А Тестирование как одна из форм контроля знаний по биологической химии // Актуальные проблемы модернизации многоуровнего химико-педагогического и химического образования Материалы 50 Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием - Санкт-Петербург Изд-во РГПУ, 2003 -С 102-104 0,2(0,1 п л)

47 Курдуманова О И Жарких Л А Оценка качества знаний студентов по биохимии // Проблемы качества подготовки специалистов в системе высшего педагогического образования Материалы научно-методической конференции 18-29 апреля 2003 - Омск, 2003. - С 224227 0,25(0,125 п л)

48 Курдуманова О И Жарких Л А, Терлеева И Б Активные формы обучения в педагогическом вузе при изучении биохимии // Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе- Материалы 5-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции с участием ближнего и дальнего зарубежья - Санкт-Петербург, 2004 -С. 150-151. 0,125 (0,075 п л)

49 Курдуманова О И Жарких Л А , Терлеева И Б Использование активных форм обучения при подготовке специалистов в педагогическом ВУЗе Н Качество образования- теория и практика Ч 2 Материалы Всероссийской научно-практической конференции (10-11 декабря 2004 г) — Томск изд-во НТЛ, 2004 - С 103-104 0,125 (0,07 п л)

50 Курдуманова О И, Жарких Л А , Терлеева И Б, Алехина Е А Достижение вариативности школьного образования через использование системы биолого-химических практикумов И Модернизация современного образования теория и практика Сборник научных трудов / Под ред И М Осмоловской и др - М ИТ и ИП РАО, 2004 - С 199-203 0,3 (0,2 п л)

51 Курдуманова О И Использование дискуссии при изучении биохимии студентами педагогического вуза для освещения современных проблем цивилизации // Проблемы педагогической инноватики Социальность современного образования Материалы IX региональной научно-практической конференции - Тобольск ТГПИ им Д И Менделеева, СПб ИОВ РАО, 2005 -С 155-157 (0,2 п л)

52 Курдуманова О И Жарких JI А , Терлеева И Б Биофилософский подход к преподаванию биохимии в педагогическом вузе // Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе Материалы 6-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции - Санкт-Петербург, 2005 - С 101-103 0,2 (0,1 п л)

53 Курдуманова О И Терлеева И Б Анализ проблемы безопасности продуктов питания в свете глобальных проблем цивилизации // Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания Сборник научных трудов участников межрегионального и научно-практического семинара 8 апреля 2005 / Под редакцией Н Б Гавриловой -Омск Прогресс ОмИПиП, 2005 -С 169-180 0,75 (0,6 п л)

54 Курдуманова О И Жарких Л А , Терлеева И Б Формирование системы биохимических знаний, реализующих идеи устойчивого развития цивилизации при обучении в вузе // Современное образование тенденции и развитие Материалы Всероссийской научно-практической конференции (ноябрь 2005 г) Ч 2 - Томск Изд-во Томского университета, 2005 - С. 13-17 0,3 (0,2 п л)

55 Курдуманова О И Жарких Л А , Терлеева И Б К вопросу об использовании игровых технологий при обучении химии в вузе // Современное образование тенденции и развитие Материалы Всероссийской научно-практической конференции (ноябрь 2005 г) - Томск Изд-во Томского университета, 2005 -Ч 2 -С 17-19 0,2(0,1 п л)

56 Курдуманова О И Жарких Л А , Терлеева И Б Использование технологии мультимедиа в преподавании химии // Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе Материалы 7-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции/ Отв ред Н Н Суртаева - Санкт-Петербург, 2006 - С 155-156 0,125 (0,075 п л)

57 Курдуманова О И Терлеева И Б Роль химического образования в экологическом просвещении населения в интересах устойчивого развития // Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона Материалы международной научно-практической конференции - Омск Издательский дом «Наука», 2006 -С 291-293 0,2(0,1 п л)

58 Курдуманова О И Методические аспекты преподавания биохимии в педагогическом вузе // Образование в эпоху перемен Выпуск 2 Сборник научных трудов/ Отв ред А А Макареня, Н Н Суртаева С В. Кривых -СПб ГНУ ИОВ РАО, 2006 - С 88-93 (0,4 п л)

59 Курдуманова О И Терлеева И Б, Жарких Л А Современные тенденции в преподавании биохимии в педагогическом вузе // Проблемы и перспективы развития химического образования материалы 11 Всерос научно-практ конф, 26-30 сентября 2006 - Челябинск Изд-во Челяб госуд пед ун-та, 2006 - С 84-86 0,2 (0,1 п л )

60 Курдуманова О И Модульно-ранговая технология в обучении биохимии // Инновационные процессы в высшей школе Материалы XII Всероссийской научно-практической конференции - Краснодар- Изд ГОУВПОКуб ГТУ, 2006 - С 148-150 (0,2 п л)

61 Курдуманова О И Методологические подходы к построению системы биохимических знаний // Инновационные технологии в повышении качества образования Ч II. Материалы международной научно-практической конференции 15 апреля 2006 Омск изд ОмЭИ, 2006 -С 156-162 (0,4п л)

Лицензия ЛР № 020074

Подписано в печать 14 05 07 Бумага офсетная Уел печ л 3,0 Тираж 100 экз

Формат 60x84/16 Ризография Уч изд л 2,8 Заказ Уа-309-07

Издательство ОмГПУ 644099, Омск, наб Тухачевского, 14

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Курдуманова, Ольга Ивановна, 2007 год

Введение

Глава 1. Мировоззренческое значение концепции устойчивого развития цивилизации в решении глобальных проблем современности и её реализация в образовании

1.1. Методологическая сущность концепции устойчивого развития цивилизации

1.2. Химические знания в возникновении, изучении и решении глобальных проблем современности

1.3. Характеристика глобальных проблем современной цивилизации и роль образования в их решении

1.4. Реализация идей устойчивого развития цивилизации в образовании 55 Выводы по первой главе

Глава 2. Роль и место биохимических знаний в решении глобальных проблем современности

2.1. Значение биохимического образования в решении глобальных проблем цивилизации

2.2. Биохимические знания в основе решения проблемы безопасности продуктов питания как одной из глобальных проблем цивилизации

2.3. Историко-логический анализ развития биохимических знаний в системе естественнонаучного образования

2.4. Анализ содержания и структуры биохимических знаний в системе естественнонаучного образования вуза

Выводы по второй главе

Глава 3. Методологические и теоретические положения, лежащие в основе формирования системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации

3.1. Концепция формирования и функционирования системы биохимических знаний у будущих учителей в свете идей устойчивого развития

3.2. Методологические подходы к построению системы биохимических знаний

3.3. Методическая модель формирования системы биохимических знаний, реализующая идеи устойчивого развития цивилизации

3.4. Учебно-методический комплекс по биохимии для педагогического вуза как средство формирования системы биохимических знаний, реализующей идеи устойчивого развития

Выводы по третьей главе

Глава 4. Методическое обеспечение для изучения некоторых модулей курса биохимии в педагогическом вузе с учётом концепции устойчивого развития цивилизации

4.1. Применение современных технологий обучения при изучении тем «Аминокислотный состав белков», «Углеводы»

4.2. Изучение модуля «Нуклеиновые кислоты и их обмен» с учетом современных достижений цивилизации

4.3. Применение активных форм обучения в курсе биохимии на примере модуля «Липиды и их обмен»

4.4. Методические разработки для изучения модуля «Биорегуляторы. Биорегуляция и взаимосвязь обменных процессов»

Выводы по четвертой главе

Глава 5. Результаты педагогического эксперимента по проверке эффективности формирования системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития

5.1. Анализ сформированности биохимических знаний об устойчивом развитии цивилизации у субъектов образовательного процесса педагогического вуза

5.2. Результаты внедрения учебно-методического комплекса в образовательный процесс по биохимии педагогического вуза

5.3. Оценка изменения уровня сформированности системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации в ходе педагогического эксперимента 324 Выводы по пятой главе 339 Заключение 341 Библиография 346 Приложения

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование системы биохимических знаний будущих учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации"

Кризис, в который вступило человечество в XX веке, глобальные проблемы, требующие разрешения, привели к разработке основных положений концепции устойчивого развития цивилизации. Устойчивое развитие - это модель развития глобальной экосистемы - биосферы, при котором сохраняется динамическое равновесие между её отдельными подсистемами. Концепция перехода современной цивилизации к устойчивому развитию предполагает целенаправленное конструирование будущего, гармонизацию социально-экономического и экологического развития, учёт интересов и потребностей не только нынешнего, но и будущих поколений людей.

Углублённое теоретико-практическое изучение феномена устойчивого развития применительно к условиям России завершилось подписанием президентом РФ Указа «О концепции перехода Российской федерации к устойчивому развитию (апрель 1996)». Новая модель цивилизованного развития, получившая наименование «устойчивое развитие», или, в интерпретации российских учёных, - «концепция коэволюции», «ноосфера», «ноосферогенез», представляет собой нормативный прогноз будущего человечества, обеспечивающий ему выживание и непрекращающееся развитие.

Большое значение для реализации концепции устойчивого развития цивилизации имеют дисциплины естественно-научного профиля, в том числе химия и биохимия. Устойчивое развитие общества напрямую связано с техническим прогрессом в жизнеобеспечении людей продовольствием, энергией, материалами, лекарствами. В решении задач жизнеобеспечения главенствующую роль играют химия и химическое производство. Химические знания являются необходимым условием существования человека в окружающей среде. Но, кроме положительного влияния химии на развитие общества, существуют и негативные стороны этого воздействия, отражающиеся на устойчивом развитии цивилизации, и в своей жизнедеятельности будущие поколения должны не только осознавать эти проблемы, но и быть нацелены на их благополучное разрешение, чему и должно способствовать современное образование.

Образованию в свете концепции устойчивого развития цивилизации отводится особая роль. Цели образования тесно связаны с целями жизни общества. Жизнь определяет образование, а образование воздействует на жизнь. Через образование необходимо воспитывать у человека восприятие себя частью природы, потребности общества должны соответствовать возможностям биосферы.

Одной из наиболее быстро развивающихся наук, раскрывающей биохимические основы различных проявлений жизнедеятельности живых организмов, является биохимия. Достижения биохимии призваны обеспечить качественно новый этап в управлении явлениями жизни. В системе знаний об устойчивом развитии цивилизации в естественнонаучном образовании учащихся и студентов биохимические знания играют очень важную роль, что ориентирует на преобразование подготовки учителей химии и биологии для обучения школьников в свете концепции устойчивого развития цивилизации. Необходимость обучения школьников естественнонаучным дисциплинам в свете концепции устойчивого развития цивилизации и отсутствие целенаправленной системы подготовки учителей химии и биологии, готовых осуществлять такое обучение, определило актуальность нашего исследования.

Объект исследования - образовательный процесс по биохимии в педагогическом вузе.

Предмет исследования - формирование системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации при подготовке учителей химии и биологии в педагогическом вузе.

Цель исследования: разработка теоретических и методических основ формирования системы биохимических знаний, реализующих идеи концепции устойчивого развития цивилизации в педагогическом вузе при подготовке будущих учителей.

В ходе работы была выдвинута гипотеза исследования - если проектирование, построение, функционирование образовательного процесса по биохимии в педагогическом вузе осуществлять с учётом концепции устойчивого развития цивилизации и создать соответствующий учебно-методический комплекс и организационно-педагогические условия его реализации, то можно обеспечить подготовку будущего учителя химии и биологии, обладающего рядом особенностей: способного не только овладеть основами биохимии (понятиями, законами, методами, фактами), интеллектуально, эмоционально, эстетически и нравственно развитого человека, но и видеть тенденции, перспективы, современные достижения науки; применяющего полученные знания для сохранения своего здоровья и будущих поколений; осознающего ценностные установки современного биохимического образования, ориентированного на формирование установки на здоровый образ жизни, экологического сознания, отношение к продолжению жизни как высшей человеческой ценности, способного к решению сложных комплексных проблем современности.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать мировоззренческое значение и условия реализации в образовании, в том числе и химическом, концепции устойчивого развития цивилизации.

2. Выявить дидактические возможности биохимии как учебного предмета на основе историко-логического анализа значения биохимических знаний в решении глобальных проблем современности в свете концепции устойчивого развития цивилизации.

3. Провести анализ состояния и структуры биохимических знаний в системе естественнонаучного образования педагогического вуза при подготовке учителей химии и биологии.

4. Определить теоретические основы формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии в свете концепции устойчивого развития цивилизации.

5. Предложить методику формирования системы биохимических знаний через учебно-методический комплекс, отражающий концепцию устойчивого развития цивилизации.

6. Разработать учебно-методический комплекс для организации образовательного процесса по биохимии, способствующий реализации концепции устойчивого развития цивилизации.

7. Провести внедрение и проверку эффективности предложенной методики формирования системы биохимических знаний студентов.

Методологическими основами исследования являются:

• концепция устойчивого развития цивилизации, ноосферный, биофилософский, экологический, здоровьесберегающий подходы в естествознании (В.И. Вернадский, P.C. Карпинская, Б.М. Кедров, В.А. Коптюг, К.А. Лосев, В.А. Лось, И.К Лисеев, A.A. Макареня, H.H. Моисеев, В.М. Назаренко, Г.Б. Наумов, А.П. Федотов и др.);

• теория отбора и конструирования содержания естественнонаучного и химического образования в средней и высшей школе (Б.С. Гершунский, О.С. Зайцев, П.В. Копнин, Б.И. Коротяев, Н.Е. Кузнецова, Е.Е. Минченков, В.Г. Нанов, П.А.Оржековский, В.В. Сорокин, И.М. Титова, Л.А. Цветков, Г.М. Чернобельская, С.Г. Шаповаленко и др.);

• теория систем и организации системных исследований (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, А.И. Уемов, А.Д. Урсул, Э.Г. Юдин и др.);

• теория развития личности в деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);

• дидактика и методика обучения в высшей школе, дидактико-методологические подходы к применению активных форм обучения, педагогических технологий (В.П. Беспалько, О.С. Зайцев, Г.П. Селевко, H.H. Суртаева, Д.В. Чернилевский и др.);

• методологические подходы к осуществлению методической подготовки будущих учителей в педагогическом вузе (И.Ю. Алексашина, Т.С. Назарова, H.H. Суртаева, Г.Н Фадеев, Г.М. Чернобельская, М.А. Шаталов и др.);

• теоретические основы модульной системы обучения (A.A. Алексюк, М.А. Анденко, P.C. Бекерева, 3. Пасквяскене, М.А. Чоношов, П. Юцявичене и др.).

Научная новизна исследования состоит в том, что:

• обоснована необходимость изменения содержания курса биохимии в свете концепции устойчивого развития цивилизации, вызванная противоречием между необходимостью обучения школьников в свете концепции устойчивого развития цивилизации и отсутствием системы подготовки учителей химии и биологии, готовых осуществлять такое обучение;

• разработаны теоретические положения формирования системы биохимических знаний в свете концепции устойчивого развития цивилизации;

• предложена методическая модель формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии, реализующая идеи устойчивого развития, обозначены цели, задачи и принципы её функционирования;

• в соответствии со структурированием биохимических знаний выделены этапы и уровни формирования системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии, обозначены цели и предложены виды деятельности на каждом этапе, реализующие ценностные установки современного естественнонаучного образования в свете концепции устойчивого развития цивилизации;

• выявлены структурные и содержательные блоки биохимических знаний, значимые для решения глобальных проблем цивилизации;

• осуществлено ранговое структурирование биохимических знаний, положенных в основу выделения содержательных модулей системы биохимических знаний;

• предложен комплекс диагностических материалов, позволяющих судить об уровне сформированности системы биохимических знаний будущих учителей химии и биологии в свете концепции устойчивого развития цивилизации.

Теоретическая значимость состоит в том, что:

• определены ведущие методологические подходы (биофилософский, аксиологический, культурологический, системный, деятельностный, личностный, здоровьесберегающий, компетентностный, блочно-модульный), на базе которых основывается методика формирования системы биохимических знаний будущих учителей;

• определены концептуальные положения, цели, задачи, основная мировоззренческая идея преподавания биохимии, охарактеризованы структурные и содержательные блоки биохимических знаний;

• создана новая модульно-ранговая структура курса биохимии, на основе произведенного ранжирования учебного материала, с выделением особого ранга - материала, значимого в решении глобальных проблем современности;

• разработан учебно-методический комплекс по биохимии, в котором выделены теоретический, лабораторно-практический, контрольно-оценочный блоки, определены элементы и основные функции каждого элемента УМК по биохимии.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

• переработан учебный курс биологической химии, пересмотрены его цели, содержание и структура для подготовки учителей в свете концепции устойчивого развития цивилизации;

• реализован УМК по биохимии с учётом идей устойчивого развития цивилизации для студентов химико-биологического факультета педагогического вуза;

• создан комплект мультимедийных лекций, дидактические материалы, издана программа, рабочая тетрадь к курсу биологической химии, которые апробированы и внедрены в практику обучения Омского государственного педагогического университета;

• разработан комплект заданий разного уровня (от информационно-продуктивного до научно-исследовательского), выполнение которых позволяет судить об уровне сформированности системы биохимических знаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Содержание и конструирование современного курса биохимии педагогического вуза должны включать содержательные компоненты, позволяющие осветить идеи устойчивого развития цивилизации.

2. Курс биохимии, построенный на основе содержательных компонентов, освещающих идеи устойчивого развития цивилизации, позволит усилить воспитательный аспект в образовательном процессе по химии при подготовке учителя.

3. Научно-методическая модель формирования системы биохимических знаний, раскрывающая цели и задачи современного курса биохимии, включающая содержательные блоки и компоненты, ранги, этапы и уровни, определяет формы реализации и предполагаемый результат формирования биохимических знаний у студентов.

4. Разработанный с учетом концепции устойчивого развития цивилизации учебно-методический комплекс курса биохимии педагогического вуза, включающий теоретический, лабораторно-практичес-кий, контрольно-оценочный блоки, различные дидактические средства, позволяет разнообразить формы работы со студентами на лекционных и лабораторно-практических занятиях.

5. Система показателей качества сформированности биохимических знаний и результаты экспериментального исследования подтверждают эффективность разработанной методики формирования биохимических знаний студентов.

Проверка и практическое внедрение предлагаемых методических разработок осуществлялась в Омском государственном педагогическом университете на химико-биологическом факультете в период с 1995 по 2007 годы. Основные результаты и положения исследования обсуждались на конференциях различного уровня:

- в 1999 году: международной научно-методической конференции «Современные проблемы гуманистической педагогики опыт и перспективы развития» (Рязань); международной научно-практ. конференции «Совершенствование преподавания химии в школе и вузе» (Иркутск); XII Всероссийском координационном совещании «Актуальные проблемы реформирования химико-педагогического образования» (Курск); межрегиональной научно-практической конференции «Формирование экологической культуры учащихся: проблемы и перспективы» (Тюмень); межвузовской научно-практической конференции «VI Рязанские педагогические чтения: Преемственность содержания образовательных программ средней и высшей школы - основа фундаментальной подготовки специалиста» (Рязань).

- в 2000 году: международной конференции «Химическое образование и развитие общества» (Москва); межрегиональной межотраслевой научно-пракической конференции «Перспективы создания системы непрерывного образования» (Тюмень); 1-й межрегиональной межотраслевой научнопрактической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (С-Петербург); межвузовской научно-методической конференции «VII Рязанские педагогические чтения» (Рязань).

- в 2001 году: Всероссийской конференции «Три века сибирской школы» (Тобольск); Российской научно-практической конференции «Образовательная среда и здоровье» (Красноярск); межвузовской научно-методической конференции «VIII Рязанские педагогические чтения» - Творческий подход к реализации государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Рязань); VI межвузовской научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики» (Тобольск).

- в 2002 году: международной научно-практической конференции «VI Царскосельские чтения» (Санкт-Петербург); 49 Всероссийской научно-педагогической конференции «Актуальные проблемы модернизации химико-педагогического и химического образования», (Санкт-Петербург); 2-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции (Санкт-Петербург); научно-практической конференции «Методология и методика преподавания основ наук в современных условиях» (Бирск); V научно-практической конференции «Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения: проблемы и перспективы» (Омск).

- в 2003 году: 50 Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием «Актуальные проблемы модернизации многоуровнего химико-педагогического и химического образования» (Санкт-Петербург); межрегиональной научно-практической конференции «Тенденции, проблемы и перспективы образования в условиях модернизации» (Тюмень); научно-методической конференции «Проблемы качества подготовки специалистов в системе высшего педагогического образования» (Омск).

- в 2004 году: 5-й межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции с участием ближнего и дальнего зарубежья

Проблемы педагогической иниоватики в профессиональной школе» (Санкт-Петербург); Всероссийской научно-практической конференции «Качество образования: теория и практика» (Томск).

- в 2005 году: 6-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (Санкт-Петербург); Всероссийской научно-практической конференции «Современное образование: тенденции и развитие» (Томск); межрегиональном и научно-практическом семинаре «Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания» (Омск); IX региональной научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики. Социальность современного образования» (Тобольск).

- в 2006 году: международной научно-практической конференции «Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона» (Омск); международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в повышении качества образования» (Омск); 7-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (Санкт-Петербург); 11 Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития химического образования» (Челябинск); XII Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар).

Задачи исследования, логическая последовательность их решения определили структуру диссертации: введение, пять глав, заключение, библиография, приложение. Объем диссертации составил 345 е., с учётом библиографии и приложения 466 с. Библиография содержит 410 источников, в том числе на иностранном языке 16.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Курдуманова, Ольга Ивановна, Москва

1. Маркосин A.A. Физиология: М, 1983.

2. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии М.: Высшая школа, 1985.

3. Химия и общество // ред. Гольдфельда М.Г. -М.: Мир, 1995.

4. Коровкин Б.Ф. и др. Биологическая химия. М: Медицина, 1990.

5. Сборник программ школьного курса химии, 2001.

6. Габриэлян О.С. Химия 8-11 Кл. М.: Дрофа, 2002.

7. Гузей Л.С. и др. Химия 8-11 Кл. М.: Дрофа, 2002.Примерный план ответа на 9 вопрос:1. Класс, тема.2. Основные понятияа) по программеб) по учебнику3. Эксперимент.

8. Основное содержание данной темы в учебнике.

9. Кандидат биологических наук3. Биолог4. Медик5. Диетолог

10. Журналист женского журнала «Виринея»

11. Научный консультант института здорового питания8. Специалист РАМН9. Биохимик10. Химик

12. Начальник сырьевого обеспечения концерна «Калина»

13. Инженер технолог концерна «Калина»13. Косметолог.14. Эксперт пищевых продуктов

14. Профессор кафедры биохимии

15. Корреспондент журнала «ЗОЖ»

16. Сотрудник центра красоты «Забава»

17. Ученый из Омской медицинской академии19. Студент ОмГПУ20. Независимый исследователь

18. Представитель ВОЗ Обсуждаемые проблемы в деловой игре:1. Липиды в питании человека