автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания

Автореферат диссертации по теме "Методика обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания"

На правах рукописи УДК: 373.016:57

Матюшенко Елена Евгеньевна

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ НА ОСНОВЕ ИСТОРИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ОТБОРУ УЧЕБНОГО СОДЕРЖАНИЯ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (биология, уровень общего образования)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук

005557519

Санкт-Петербург 2014

005557519

Работа выполнена на кафедре медицины, биологии, теории и методики обучения биологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор, профессор

кафедры медицины, биологии, теории и методики обучения биологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского» Сухорукова Людмила Николаевна Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, кандидат биологических

наук, профессор, директор Института здоровья и экологии человека Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет» Тюмасева Зоя Ивановна

кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры зоологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена»

Горбунов Петр Станиславович

Ведущая организация: Автономное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Ленинградский государственный университет имени А.С.Пушкина»

Защита состоится «5» февраля 2015 года в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.199.08 по защите докторских и кандидатских диссертаций, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Россииский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена» по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 12, ауд. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, дом 48, корпус 5 и на сайте http:// herzen.spb.ru

Автореферат разослан «5» декабря 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Петр Владимирович Станкевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Выпускник общеобразовательной школы может овладеть главной способностью человека - превращать свои знания, опыт деятельности, чувства и волю в активную силу, изменяющую обстоятельства жизни соответственно идеалам и целям. Передовым педагогическим сообществом знания рассматриваются не как конечная цель, а как особенный момент общественной активности учащегося, который даёт возможность выйти за пределы познанного.

Преодолеть формализованный характер усвоения содержания общего образования, ограниченного усвоением информации, и пойти дальше к содержанию образования как способу развития целостной личности позволяет принцип историзма. Историзм не сводится к выстраиванию в хронологической последовательности событий, открытий, изобретений, а предполагает проблемный тип обучения, генетическое построение учебного содержания, при котором акцент делается не на заучивание правил и определений как готовых результатов, а на сам поиск, процесс развития знания. «Само знание при этом содержательно разворачивается как процесс общения индивидов во времени» (A.C. Арсеньев, В.В. Давыдов). Исторический подход ориентирует ученика на познание не только предметного, но и метапредметного содержания, которое хотя и принадлежит определённому предмету, выводит человека за его рамки, приобщает к решению ключевых проблем, имеющих статус «вечных»: «Что такое жизнь, как она возникла и развивалась?», «В чём смысл, ценность и назначение человека на Земле?» (Н.В. Громыко, A.B. Хуторской). Это согласуется с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) к содержанию среднего (полного) общего образования (С(П)ОО), где метапредметный подход признан одним из ведущих. Однако знание истории недостаточно для раскрытия сущности предмета. Изучение любой общеобразовательной области, особенно естественно-научной, невозможно без теоретического (логического), как систематически более развитого по сравнению с эмпирическим, компонента. Вместе с тем, логический компонент содержания не будет полным и основательным без исторического (Э.В. Ильенков). Философы говорят о единстве исторического и логического компонентов применительно к учебному содержанию. «Тождество логического и исторического означает, что всякая теория воспроизводит реальный объект как отношение к нему субъекта, который несёт в себе характеристики общественных отношений» (B.C. Швырёв). Поэтому историзм снимает противоречие между необходимостью готовить выпускников общеобразовательной школы к жизни, профессиональной деятельности и одновременно способствовать развитию личности как субъекта культуры.

В работах отечественных и зарубежных философов, психологов и педагогов глубоко раскрыты такие значимые аспекты исторического подхода к организации предметного содержания, как: приоритетная роль теоретического знания, его развитие на основе движения от абстрактного к конкретному (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин); исторического к логическому (Э.В. Ильенков);

важности обращения к биографии выдающихся учёных для приобщения к ценностям и нормам науки, включения личности в исторический процесс (Р. Мертон), необходимости персонификации идей для взаимодействия естественнонаучного и гуманитарного знания (Л.Я. Зорина).

Исследователи в области теории и методики обучения биологии рассматривают исторический аспект применительно к развитию общебиологических (Н.М. Верзилин, В.М. Корсунская), генетических (М.В. Полякова, Т.М. Рустамов, Б.Х. Соколовская), эволюционных (Е.А. Дмитриева, Р.К. Колобова), экологических (Н.Д. Андреева, И.Н. Пономарёва, В.П. Соломин) понятий. В работах Б.Д. Комиссарова сделан акцент на важности изучения социокультурного фона теоретических построений биологии. В работах Л.Н. Сухоруковой раскрываются теоретические основы культурно-исторического подхода. И всё же в теории и методике обучения биологии проблема организации теоретического содержания среднего общего биологического образования на исторической основе пока не получила должного обоснования и применения.

Авторы учебников общей биологии предлагают различные варианты отбора учебного содержания. Однако исторический подход не рассматривается как ведущий. Поэтому возможности историко-логического компонента учебного содержания реализуются недостаточно. Теории биологии рассматриваются вне взаимосвязи и истории - движения от классических теорий к современным теоретическим обобщениям. В результате нарушается целостность курса, логическая связь генетических, эволюционных и экологических понятий. Учебная информация о возникновении и эволюции жизни на Земле, перспективах развития биотехнологии (включая и социально-этические аспекты) организуется на основе монолога, что затрудняет раскрытие её метапредметного значения. Самостоятельно решать проблему отбора учебного содержания на исторической основе педагоги-предметники затрудняются. Формы и методы обучения опосредованы информационно-монологическим содержанием. Поэтому выпускники общеобразовательных учреждений имеют фрагментарные знания по биологии и затрудняются «выйти за предмет».

Таким образом, существует научно-педагогическое противоречие между потенциальными возможностями организации учебного содержания общей биологии с учётом исторического подхода как основы его целостности и метапредметности и недостаточной реализацией этих возможностей в содержании действующих программ и учебников биологии 10-11 классов.

Проблема исследования состоит в разрешении указанного противоречия посредством разработки и научного обоснования методики обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания.

Тема исследования: «Методика обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания».

Цель исследования - разработать и научно обосновать методику обучения общей биологии, построенную на основе исторического подхода к отбору учебного содержания.

Объект исследования - учебно-воспитательный процесс обучения общей биологии.

Предмет исследования - методика обучения общей биологии, основанная на историческом подходе к отбору учебного содержания.

Гипотеза исследования: методика обучения общей биологии будет эффективной, способствовать формированию предметных, метапредметных и личностных результатов познавательной деятельности в соответствии с требованиями ФГОС С(П)00, если:

-учебные цели ориентированы не на усвоение готовых результатов, а на научный поиск, процесс развития знания, и конкретизированы до требований к познавательным действиям учащихся;

-учебное содержание соответствует целям и отбирается на основе принципов:

• единства исторического и логического - движение научных идей к классическим и современным биологическим теориям; характеристика выдающихся исторических моментов;

• научности и методологичности - ознакомление с универсальными стратегиями развития научного познания, факторами, влияющими на этот процесс;

• проблемности и диалогичности - рассмотрение альтернативных гипотез и положений к решению научных проблем;

• аксиологичности - приобщение к ценностям и нормам науки, персонификация научных идей;

• единство теории и практики - связь теоретических положений с решением прикладных проблем;

- методы и педагогические технологии обучения направлены на реализацию возможностей учебного содержания, включение учащихся в исторический процесс научного познания, диалог и критическое принятие учебной информации.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. Обосновать сущность историзма как ведущего подхода к отбору учебного содержания общей биологии.

2. Выяснить закономерности исторического развития направлений биологической науки, нашедшие отражение в общей биологии.

3. Определить пути достижения целей обучения общей биологии в свете исторического подхода к учебному содержанию с учётом требований ФГОС С(П)00.

4. Разработать принципы отбора учебного содержания, конкретизирующие исторический подход к становлению и развитию биологической науки.

5. Выявить эффективные методы и технологии обучения, содействующие усвоению учебного содержания, отобранного на исторической основе.

6. Разработать теоретическую модель методики обучения общей биологии на основе исторического подхода.

7. Апробировать и экспериментально проверить методику реализации исторического подхода к содержанию общей биологии.

Методологической и теоретической основой исследования являются: философские концепции о: сущности принципа историзма, единстве исторического и логического (A.C. Арсеньев, Э.В. Ильенков, И.Т. Фролов), исторических закономерностях развития теоретического знания (А.И. Алёшин, Н.К. Вахтомин, Б.М. Кедров, B.C. Стёпин, B.C. Швырёв), влиянии объективных и субъективных факторов на процесс научного познания (Т. Кун, К. Поппер), методологическом значении принципа историзма как основы метапредметности (Н.В. Громыко), которые позволили сформулировать положения исторического подхода; научно-исторические положения об истории развития теоретической биологии (H.H. Воронцов, В.А. Ратнер, A.C. Северцов, В.Н. Сойфер), позволившие отобрать и выстроить учебное содержание; психолого-педагогические и методические теории и положения о: целях и содержании среднего общего образования (В.В. Давыдов, В.В. Краевский, A.A. Кузнецов, М.В. Рыжаков, А.П. Тряпицына), среднего общего биологического образования (Н.Д. Андреева, Т.В. Иванова, Г.С. Калинова, И.Н. Пономарёва, Б.Е. Райков, В.П. Соломин, П.В. Станкевич), послужившие основой для определения целевого компонента методики; идеи дидактов и методистов об: особенностях естественно-научного теоретического знания (C.B. Алексеев, Л.Я. Зорина, Б.Д. Комиссаров, В.Г. Разумовский, Л.Н. Сухорукова), формах, методах и технологиях обучения (Н.М. Александрова, Г.И. Вергелес, Дж. Дьюи, С.И. Заир-Бек, К. Мередит, И.В. Муштавинская, В.В. Пасечник, Г.К. Селевко, Дж. Стил, Ч. Темпл, A.B. Теремов), позволившие обеспечить развитие теоретических понятий общей биологии и организовать учебный процесс на исторической основе; положения о требованиях к проведению педагогического эксперимента и оценки его результатов (A.M. Новиков, Н.И. Грабарь, К.А. Краснянская).

Методы исследования: теоретические - анализ работ в области философии, педагогической психологии, педагогики, истории биологической науки, теории и методики обучения биологии; изучение нормативных и программных документов об образовании; проектирование авторской методики, методических пособий. Эмпирические - педагогический эксперимент, включающий констатирующий, формирующий, итоговый этапы; беседы и интервью с педагогами и учащимися; анализ личностной образовательной продукции обучающихся; изучение опыта работы педагогов, их анкетирование; статистическая обработка данных эксперимента; представление результатов исследования графическим и табличным способами.

Основные этапы исследования.

На первом, поисково-эмпирическом этапе (2006-2008), проводилось теоретическое исследование, которое позволило установить сущность исторического подхода к отбору учебного содержания. Выяснялось, каким образом методика обучения общей биологии, основанная на историческом подходе к учебному содержанию, отражена в нормативных документах, в действующих программах и учебниках, а также в практике обучения общей биологии.

На втором, теоретическом этапе (2009-2011), определялись цели обучения общей биологии, отвечающие историческому подходу и государственным образовательным стандартам; разрабатывались принципы отбора учебного содержания, конкретизирующие исторический подход; обосновывались методы и педагогические технологии, способствующие усвоению учебного содержания, выстроенного на исторической основе; отбирались и разрабатывались методические пособия для учителей и учащихся.

На третьем, экспериментальном этапе (2012-2014), проводился педагогический эксперимент, обобщались его результаты, подводились итоги, делались выводы. Полученные данные теоретически осмысливались и обсуждались на методических советах школ, на заседаниях кафедры естественно-экологического образования Педагогической академии последипломного образования (г. Москва) и кафедры ботаники, теории и методики обучения биологии Ярославского государственного педагогического университета им. К.Д. Ушинского.

Положения, выносимые на защиту:

1. Исторический подход является ведущим при отборе учебного содержания общей биологии, так как способствует результативному освоению предметного содержания, ориентирует на овладение универсальными стратегиями познания, служит основой метапредметности.

2. Методика обучения общей биологии и модель методики обучения общей биологии основана на историческом подходе к отбору учебного содержания позволяет более эффективно достигать целей обучения, сформулированных в ФГОС С(П)00.

3. Цели - планируемые результаты обучения общей биологии, сформулированные в виде требований к действиям учащихся и направленные на последовательное развитие познавательной деятельности (описывать, объяснять, прогнозировать, вести диалог, практически применять), позволяют «выйти за рамки предмета», включиться в исторический процесс построения понятий, «переоткрыть» в мышлении открытий, некогда сделанных в биологии и сделать понятие деятельностной единицей содержания.

4. Принципы, отбора учебного содержания на исторической основе: научность и методологичность, проблемность и диалогичность, аксиологичность, единство исторического и логического, теоретического и прикладного определяют, как отразить в учебном содержании историческое движение научных проблем, универсальные стратегии научного познания, ценности и нормы науки, альтернативные мнения и подходы.

5. Усвоению содержания, отобранного на основе исторического подхода, способствуют методы и педагогические технологии, ориентирующие на включение ученика в сам процесс построения понятий, коллективное взаимодействие учащихся при решении научных проблем, диалог, развитие критического мышления (проблемное изложение, поисковая беседа, дискуссия, технология развитие критического мышления, учебное проектирование).

Научная новизна результатов исследования состоит в разработке целостной методики обучения общей биологии, в которой показано, что достижение целей современного общего биологического образования возможно,

когда содержание отбирается на исторической основе. Сформулированы положения исторического подхода, позволившие рассматривать историю развития биологии не только на эмпирическом, но и на теоретическом уровне, выделить в качестве структурной единицы содержания основы научных теорий, отойти от рассмотрения учебного содержания как миниатюрной копии науки. Построение учебного содержания в контексте истории развития биологических теорий дало возможность по-новому подойти к обоснованию методов и технологий обучения общей биологии, «выйти за предмет», реализовать метапредметность в деятельности ученика, ориентировать на поиск новой информации, активизировать процесс формирования знания, что согласуется с требованиями ФГОС С(П)00.

Теоретическая значимость результатов исследования: доказано, что исторический подход способствует результативному освоению предметного содержания, позволяет выйти за рамки предмета, служит основой метапредметности, что согласуется с положениями ФГОС С(П)00;

определены принципы отбора учебного содержания общей биологии и методика его изучения на основе исторического подхода;

раскрыты положения исторического подхода применительно к содержанию общего биологического образования

изучены этапы исторического развития науки биологии и методические возможности их отражения в содержании биологического образования школьников;

разработана теоретическая модель методики обучения общей биологии на основе исторического подхода, позволившая обосновать принципы отбора учебного содержания, формы, методы и технологии обучения;

доказана успешность методики обучения общей биологии, содержательный компонент которой направлен на «построение» теоретических понятий, внимание к их генезису, что вносит вклад в теорию развития биологических понятий.

Практическая значимость результатов исследования:

предложенная методика поспособствует достижению целей, которые стоят перед современным общим средним биологическим образованием;

разработанные положения исторического подхода помогут авторам учебников и пособий по общей биологии конструировать учебное содержание;

подготовленные пособия, статьи, методические рекомендации помогут учителям в выборе методов и технологий обучения общей биологии;

экспериментально проверенная методика реализации исторического подхода применительно к отбору учебного содержания общей биологии может служить основой для поиска новых педагогических решений в современной образовательной практике.

Рекомендации к использованию научных результатов исследования. Методика обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания может найти применение: при создании авторских учебных программ, в практике обучения биологии в 10-11-х классах общеобразовательных учреждений, при методической подготовке студентов педагогических вузов, повышении квалификации учителей биологии.

Достоверность и обоснованность результатов исследования

обусловлена непротиворечивостью и обоснованностью исходных теоретических положений, целостным подходом к решению проблемы, использованием комплекса теоретических и эмпирических методов педагогических исследований, адекватных поставленным цели и задачам, а также проведением педагогического эксперимента, качественным и количественным анализом полученных данных с использованием статистической обработки.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования обсуждались и получили одобрение на международных конференциях: «Чтения Ушинского» (Ярославль 2007, 2008, 2012), «Инновационные технологии в образовании» (Москва, 2008), «Биологическое и экологическое образование в средней и высшей школе: состояние, проблемы и перспективы развития» (Санкт-Петербург 2009, 2012-2014); на заседаниях кафедры ботаники, теории и методики обучения биологии ЯГПУ им. К.Д. Ушинского (Ярославль 2009, 2012), кафедры естественно-экологического образования Педагогической академии последипломного образования (Москва 2006-2009); на заседаниях методических объединений Москвы, Троицка, на методических объединениях школ, где проводился педагогический эксперимент.

Внедрение результатов диссертационного исследования осуществлялось в образовательном процессе МАОУ «Гимназия имени Н.В. Пушкова» Троицк, Москва и МОУ СОШ №79 Ярославль.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии. Содержание диссертации изложено на 138 страницах машинописного текста, включает 9 таблиц, 10 рисунков. Библиографический список содержит 180 источник, в том числе 9 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель, сформулированы гипотеза, задачи, объект и предмет исследования, представлены его методологическая основа, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические и практические аспекты методики обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания» установлено, что принцип историзма - это методологическое требование, предъявляемое к познанию, своеобразное правило осуществления познавательных операций (И.Т. Фролов). Методологическое значение принципа историзма в том, что он позволяет не только правильно понять историю становления того или иного явления, но и выявить тенденцию его будущего развития. Исследование опиралось на положение педагогической психологии, что принцип историзма наиболее полно воплощается при организации теоретического содержания, так как учебное содержание эмпирического характера сводит историзм только к перечислению событий в хронологическом порядке (В.В. Давыдов). В связи с этим в работе рассматриваются закономерности применения исторического подхода к учебному содержанию теоретического характера общей биологии. В ходе исследования доказано, что теоретическое знание в отличие от эмпирического

раскрывает сущность предмета, даёт всестороннее понимание явлений и процессов (Н.К. Вахтомин, B.C. Швырёв). Ведущий компонент теоретического знания, обеспечивающий его развитие, - понятие. Если эмпирические понятия формируются на основе опыта, то теоретические - на основе мышления. Единицей эмпирического знания служит факт, а единицей теоретического знания - идея или всеобщий принцип - субстанциональная основа развития конкретного целого (B.C. Стёпин). Согласно В.Н. Голованову, Б.М. Кедрову, B.C. Стёпину теория - это высшая форма развития теоретического знания. Концептуальный аппарат теории включает идею, понятия, положения (законы). В своих трудах B.C. Швырёв подчёркивает, что если обоснованность и истинность эмпирических понятий может быть установлена независимо от теории, то теоретические понятия существуют только в данной теоретической системе, тесно взаимосвязаны и могут быть определены только друг через друга. В исследовании учитывалось, что теории выполняют различные функции, главные из которых, - прогностическая и методологическая. Исторический подход предполагает выяснение факторов, оказывающих влияние на развитие теоретического знания. Выяснено, что отечественные философы (Б.М. Кедров, П.В. Копнин) связывают смену теорий с противоречием между теорией и эмпирией (объективный фактор). В исследовании большое внимание уделялось положению Б.М. Кедрова об исторической преемственности теорий, что нашло выражение в принципе соответствия Н. Бора. Сущность принципа в том, что новая теория не всегда опровергает старую, а основываясь на её ведущей идее, включает рациональное содержание прежней теории в себя, так как является более широкой и полной. Зарубежные философы (Т. Кун, К. Поппер) ведущую роль в научном познании отводят интерсубъективным факторам.

В педагогической психологии и дидактике проблема образования теоретических понятий - центральная. Наше исследование опиралось на концепцию содержательного обобщения В.В. Давыдова, согласно которой «понятие может быть полноценно усвоено индивидом при условии включения его в сам акт «построения» понятия, при внимании к его генезису, на основе восхождения «от абстрактного к конкретному». Положения В.В. Давыдова не потеряли своей актуальности и в наши дни, так как помогают сохранять и развивать в российском обществе теоретическую форму мышления, которая «в силу ряда обстоятельств находится сегодня под угрозой уничтожения» (Н.В. Громыко). Идеи В.В. Давыдова находят отклик и дальнейшее развитие в мыследеятельностной педагогике, ведущий принцип которой -метапредметность (Н.В. Громыко, A.B. Хуторской). Метапредметность Хуторской A.B. трактует как «выход за предмет, но не уход от него». Согласно взглядам Н.В. Громыко, при метапредметном подходе понятие становится деятельностной единицей содержания. Ученик сначала переоткрывает в мышлении процесс возникновения теоретического понятия, «переоткрывает открытие» некогда сделанное в истории и одновременно овладевает схемами, образцами мыслительной деятельности, универсальными стратегиями познания, которые воспроизводятся при работе с любым предметным материалом. В классической дидактике проблеме развития теоретических понятий посвящены исследования В.В. Краевского, Л.Я. Зориной, И.К. Журавлёва. Авторы

подчеркивают, что учебный предмет не может конструироваться по основам наук, быть миниатюрной копией науки. Единицей теоретического учебного содержания должны быть основы научных теорий, выстроенные в исторической последовательности. В методике обучения биологии эти идеи отражены в работах Б.Д. Комиссаров, Л.Н. Сухоруковой.

Теоретическое содержание, выстроенное на исторической, метапредметной основе, не может задаваться в отрыве от процессуальной формы его осуществления. При организации процесса обучения мы опирались на деятельностный подход (А.Н. Леонтьев, В.В. Давыдов), согласно которому основа учебной деятельности - мотив (стимул). Заработавший мотив приводит к целеполаганию. Цель ведёт к результату. Цели подчиняется действие -составляющая деятельности. В педагогической психологии общепринято считать, что учебные действия могут быть охарактеризованы множеством параметров: направленностью, широтой, обобщённостью или универсальностью. Исследование исходило из положения, что именно формирование универсальных учебных действий становится целью и результатом метапредметного подхода. В итоге метапредметная познавательная деятельность лежит в основе предметной деятельности (A.B. Хуторской).

В исследовании обосновано, что учебное содержание, отобранное на основе исторического подхода, должно предполагать применение методов и технологий обучения, направленных на диалог и включение личности в исторический процесс (В.В. Давыдов). Поэтому особое внимание в нашем исследовании уделялось разработке проблемного изложения, поисковой беседе, дискуссии и таким педагогическим технологиям, как технология развития критического мышления и учебное проектирование. Под педагогической технологией мы вслед за Г.К. Селевко понимаем систему функционирования всех компонентов педагогического процесса, построенную на научной основе, запрограммированную во времени и в пространстве, приводящую к намеченным результатам. В исследовании учитывалось, что педагогические технологии являются метапредметными. Например, технология формирования критического мышления превращает обучение в совместный и интересный поиск (Дж. Дьюи и его последователи К. Мередит, Дж. Стил, Ч. Темпл). Технология проектной деятельности помогает обучающимся овладеть целеполаганием и планированием деятельности, самоанализом и рефлексией (Е.С. Полат).

В первой главе рассматриваются так же тенденции развития естественнонаучного знания. Установлено, что в современной биологической науке возрастает роль теоретического знания. Биологи и философы биологии (А.И. Алёшин, H.H. Воронцов, A.C. Северцов, И.Т. Фролов) под теоретической биологией понимают совокупность фундаментальных принципов, теорий, концепций, позволяющих упорядочить и осмыслить фактические знания о жизни на всех уровнях её организации. Число таких теоретических построений невелико. Большинство авторов относят к ним современную клеточную теорию, хромосомную теорию наследственности, молекулярную теорию гена, теорию изменчивости или закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, синтетическую теорию эволюции, концепции происхождения и развития жизни,

концепции антропогенеза и экологические концепции. Анализ исторических работ показал, что основы теоретической биологии заложены в XIX в. и связаны с созданием клеточной теории Т. Шванна, эволюционной теории Ч. Дарвина, теории наследственности Г. Менделя (А.Е. Гайсинович, В.Н. Сойфер). В историческом развитии генетики чётко прослеживается принцип соответствия Н. Бора - преемственность в формировании основных идей, понятий, теорий. Наиболее ярко преемственность проявляется в движении теоретического понятия «ген», содержание которого последовательно обогащается при переходе от учения Менделя к хромосомной теории наследственности и от неё -к молекулярной теории гена (А.И. Алёшин, И.Т. Фролов). Принцип историзма -основа эволюционного учения. Поэтому эволюционная теория рассматривается как интегрирующая концепция современного естественнонаучного знания (A.C. Северцов). Анализ научно-исторических работ позволил проследить преемственность между классической эволюционной теорией и неодарвинизмом или синтетической теорией эволюции (H.H. Воронцов, Ю.И. Полянский). Важнейшая проблема теоретической биологии - происхождение и развитие жизни на Земле. Установлено, что вместо единой целостной теории происхождения жизни существуют многообразие гипотез, которые можно объединить вокруг двух альтернативных идей - биогенеза и абиогенеза (В.И. Вернадский, К.Л. Гладилин).

В первой главе речь идёт и об отражении проблемы исследования в практике обучения биологии. Установлено, что при обсуждении положений ФГОС известные педагоги отмечают сложность реализации намеченных целей, связанных с формированием нескольких групп УУД, так как они сформулированы в общем виде и нуждаются в более детальной конкретизации (С.Г. Воровщиков, A.A. Кузнецов, A.B. Хуторской). Проанализировав цели, намеченные ФГОС С(П)00, мы сделали акцент на тех, которые больше соответствуют учебному содержанию, выстроенному на исторической основе. При этом мы опирались на положение, что познавательные учебные действия важно выстроить в определённой иерархии, обеспечивающей развитие познавательной деятельности обучающихся (М.В. Рыжаков). Анализ учебного содержания программ и учебников по общей биологии показал, что прослеживается общая тенденция сообщать готовые результаты научного познания, не обращаясь к историческому движению проблемы, и излагать учебный материал в форме монолога, избегая рассмотрения различных мнений.

Содержание не концентрируется вокруг теорий, так как не учитываются функции теорий в научном и учебном познании. Концептуальный аппарат теорий чётко не выстраивается. Теоретические положения не всегда органично связываются с решением прикладных проблем.

Во второй главе «Особенности методики обучения общей биологии, основанной на историческом подходе» представлена модель методики обучения биологии на основе исторического подхода (рис. 1), уточняются цели обучения, адекватные учебному содержанию, обосновываются принципы, конкретизирующие исторический подход к отбору учебного содержания, формы, методы и технологии обучения, способствующие его усвоению.

Рисунок 1. Модель методики обучения общей биологии на основе исторического подхода

Исторический подход к отбору учебного содержания общей биологии усиливает его метапредметную направленность. В результате осваиваются некоторые универсальные схемы и общие стратегии научного познания, которые, в свою очередь, способствуют осознанному усвоению предметного содержания (табл. 1).

Таблица 1

Принципы отбора учебного содержания, конкретизирующие исторический подход

Принципы

Метапредметный аспект

Предметный аспект

г I

о 5

о и

я о

г §

— ь.

&> О

£ о

С. *

8 I

о о

е4

5

Ч Ы

Введение методологических понятий (факт, идея, гипотеза, закон, теория). Идея как единица теоретического познания.

Ознакомление с принципами научного познания (историзм, системность), закономерностями развития теоретического знания, объективными и субъективными факторами, влияющими на процесс развития научного знания

Построение учебного

содержания по основам научных теорий. Концентрация учебной информации вокруг теорий, на основе раскрытия их функций в учебном познании. Выстраивание основ изучаемых теорий в исторической преемственности. Генетическое построения

учебной информации: обращение к истории становления теорий от научных идей к гипотезам, классическим и современным (движение от знания к -принцип Н. Бора: каждая теория как более полная, включает содержание теории, идей, выдающихся

Изучение основных теоретических построений биологии: классической и современной эволюционной теории, теорий генетики (включая молекулярную теорию гена и закон гомологических рядов в наследственной изменчивости), концепции экологии, происхождения и развития жизни и человека. Рассмотрение влияние субъективных факторов (волевое решение отдельных личностей, господствующие мировоззрение) на развитие отечественной генетики и теории эволюции. _

теориям абстрактного конкретному); соответствия последующая широкая и рациональное прежней Персонификация характеристика исторических моментов.

Формулирование основных

положений теорий биологии на историческом фоне их становления. Развитие теоретического понятия «ген» от идеи дискретной природы наследственности к гипотезе чистоты гамет, от нее - к хромосомной теории наследственности и молекулярной теории гена. Развитие понятия «эволюция» от идеи исторического развития живой природы к учению Дарвина и от него - к неодарвинизму (синтетической теории эволюции).

Конкретизация принципа

соответствия. Объяснение с позиций хромосомной теории, как более широкой и полной, учения Менделя о наследовании аллельных генов, других явлений наследования (сцепления генов, генетики пола). Преемственность между

хромосомной и генной теориями. Построение содержания биологии-10-11 в истории развития теорий.

а <

- л

л н

¡- й

« о

о Я

я т

В 5

5 §

о л о. =

В 4

0 _ я а в и ь - я

1 |Й

Е о я

Ч 5 си

Ы н я

Персонификация идей.

Личностные качества

выдающихся учёных - основа приобщения к ценностям и нормам науки как компоненту культуры: (верность истине, свобода критики, служение отечеству, общность). Ценностные установки о планетарной жизни и жизни каждого человека как абсолютной ценности, о смысле и назначении человека на Земле.

Создание проблемных ситуаций, постановка проблем, выдвижение предположений и гипотез, их доказательство, формулирование выводов. Построение учебного содержания на основе диалога, рассмотрения альтернативных подходов и положений к решению одной и той же проблемы. Ориентация на критическое восприятие

информации.

Применение теоретических

положений в прикладных областях и практической деятельности человека.

Выдающиеся имена в биологии и научные идеи: Ч. Дарвин, А. Уоллес и идея естественного отбора, Н.И. Вавилов и идея о возможности предсказывать спектр изменчивости вида, Т. Морган и идея сцепленного наследования генов, Н.К. Кольцов и идея о самовоспроизводящихся молекулах, С.С. Четвериков и идея о популяции как единице эволюции. Уникальность и неповторимость земной жизни, значение

биологического разнообразия для её процветания. Биосферные функции человека.

Проблемное изложение истории открытия молекулярной природы гена. Постановка и решение проблем: «Продолжается ли эволюция человека как

биологического вида?», «Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?», «Кто мы, откуда, куда идём?»

Создание ситуаций диалога в предметном содержании: дарвинизм и антидарвинизм об идее естественного отбора, биогенез и абиогенез о происхождении жизни на Земле, креационизм и трансформизм о происхождении видов, прогресс и негативные социально-этических последствия развития биотехнологии.

Связь положений теорий генетики с селекцией и генетикой человека, технологией клонирования и генной инженерий, связь эволюционное теории с селекцией.

Ведущие теоретические понятия биологии-10-11 - понятия генетики и эволюции. Исходные абстракции, с которых начинается формирование этих понятий - «ген» и «эволюция». Понятия включаются в классические теории и конкретизируются, уточняются в современных теориях. В результате реализуется принцип соответствия Н. Бора - метапредметная модель развития естественнонаучного теоретического знания. Прослеживая историю развития понятия «ген», ученики становятся соучастниками научного поиска, «переоткрывают открытия», овладевают образцами мыслительной деятельности, то есть, говоря словами Н.В. Громыко, понятие «ген» «становится деятельностной единицей содержания». Понятие «эволюция» как исходная

абстракция развивалось при переходе от классической теории Ч. Дарвина к современной - синтетической теории эволюции (СТЭ). Внимание обращалось на то, что понятия о факторах эволюции логически связаны и определяются друг через друга, существуют только в рамках данной теоретической системы. Овладение генетическими и эволюционными понятиями - основа изучения интегрированных концепций происхождения жизни и человека. Поскольку целостная теория происхождения жизни отсутствует, содержание строилось на основе диалога концепций биогенеза и абиогенеза.

Содержание, построенное на основе диалога, продуцирует методы обучения, связанные с творческой деятельностью человека. Поэтому в исследовании разрабатывались и проводились дискуссии и круглые столы. При знакомстве с выдающимися историческими событиями использовался метод проблемного изложения, который дополнялся способами описания теорий и объяснения явлений. Ставить и решать интересующие ученика проблемы, выражать и защищать своё мнение, критически воспринимать учебную информацию, публично демонстрировать достигнутый познавательный результат позволяли применяемые в исследовании технологии развития критического мышления и учебного проектирования.

Во второй главе так же рассматриваются констатирующий, формирующий и итоговый этапы педагогического эксперимента.

Цель констатирующего этапа - выявить уровни сформированное™ познавательных учебных действий при изучении учебного содержания общей биологии в практике работы школы. На этом этапе (2008/2009 - 2010/2011 уч. гг.) было охвачено 285 учащихся 10-11-х классов: МОУ СОШ №79 (Ярославль), МАОУ «Гимназия имени Н.В. Пушкова» (Москва, Троицк). Анализ ответов и творческих работ позволил установить, что 43% учащихся ограничивались выполнением требований «описывать» теории и законы, но затруднялись «объяснять» и «прогнозировать» развитие явлений живой природы с позиций изучаемых теорий (низкий уровень учебных достижений). Около 53% учащихся справлялись с требованиями: «описывать», «объяснять», «прогнозировать», но затруднялись «практически применять теоретические положения», «вести диалог» (средний уровень учебных достижений). И только 4% старшеклассников справлялись со всеми предъявляемыми к ним требованиями (высокий уровень).

Цель формирующего этапа педагогического эксперимента - проверка гипотезы, выдвинутой в начале исследования. Эксперимент проводился (2011/2012 - 2013/2014 уч. гг.) в 10-11-х классах школ МАОУ «Гимназия имени Н.В. Пушкова» (Москва, Троицк), МОУ СОШ №79 (Ярославль). В эксперименте участвовало 119 учеников. Эксперимент охватывал второе полугодие 10 класса и первое полугодие 11 класса. В свою очередь формирующий эксперимент включал три этапа.

На первом - обучающем этапе (изучение темы «Закономерности наследственности») шло накопление информации, усвоение генетической символики и основных теорий генетики. Главное внимание уделялось применению способов описания теорий, объяснения явлений. Учащиеся активно вовлекались в проектную деятельность, были подготовлены информационно-

исторические учебные проекты: «Н.К. Кольцов и московская школа генетики», «Ю.А. Филипченко и Санкт-Петербургская школа генетики», «Субъективные факторы, повлиявшие на развитие отечественной генетики». Из технологии развития критического мышления, на стадиях «вызов» и «осмысление», использовались приёмы: «корзина идей», «кластер», а на стадии «рефлексии» -«верные и неверные утверждения», «перепутанные логические цепочки». На этом этапе распределение учащихся по уровням учебных достижений было следующим: низкий уровень - 32%; средний - 59% и высокий - 8%.

На втором - объяснительном этапе изучалась тема «Закономерности изменчивости. Селекция». Продолжалось целенаправленное формирование учебных действий «объяснять» и «прогнозировать». Учащиеся обучались правилам ведения дискуссии. Особое внимание уделялось исследовательским проектам: «Родословная домашнего животного», «Создание коллекции сортов фиалки узамбарской», «Генетически модифицированные продукты: «За» и «Против»». Из технологии развития критического мышления использовались приёмы: «кластер», «синквейн», «заполнение таблицы ЗУХ». На втором этапе наблюдалась динамика учебных достижений учащихся по сравнению с первым этапом: низкий уровень - 17%, средний - 63%, высокий - 20%.

Третий - дискуссионный этап - охватывал время изучения тем «Закономерности микро- и макроэволюции», «Происхождение и развитие жизни на Земле». Содержание тем обладает значительным метапредметным и ценностным потенциалом, возможностями к ведению диалога. Главная особенность этого этапа - более глубокий уровень теоретической подготовки, направленной на формирование учебного действия «вести диалог». Поэтому ведущая роль отводилась дискуссиям. Использовались так же приёмы рефлексии - написание эссе, составление синквейнов. Продолжалась работа над учебными проектами библиографического, исследовательского и практического характера. В результате учащиеся показали более высокие образовательные результаты по сравнению с предыдущим этапом: низкий уровень - 6%; средний - 71%, высокий - 23%.

На итоговом этапе педагогического эксперимента сравнивались контрольные данные, полученные на констатирующем этапе с

экспериментальными данными формирующего этапа (табл. 2).

Таблица 2

_Уровни сформированное™ познавательных учебных действий

Этапы педагогического эксперимента Число уч - ся Распределение учащихся по уровням достижений количество учащихся, чел.(%)

низкий средний высокий

Констатирующий 285 123 (43%) 151 (53%) 11 (4%)

Обучающий 119 7 (6%) 85 (71%) 27 (23%)

Таким образом, педагогический эксперимент, проведённый с целью проверки эффективности методики обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания, охватывал длительный

период с 2006-2009 по 2012-2014 учебные годы и разные типы школ. Констатирующий этап позволил определить критерии оценки эффективности разработанной методики - уровни (низкий, средний, высокий), характеризующие эффективность усвоения познавательных учебных действий. Данные, полученные на констатирующем этапе, использовались в качестве контрольных (рис. 2).

Результаты итогового эксперимента

■ низкий уровень ■ средний уровень ■ высокий уровень

71% 6% ДВ|| 23%

Эксперимент Рисунок 2. Результаты итогового эксперимента

Результаты сравнения свидетельствуют, что учащиеся, обучающиеся общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания, достигают более высоких результатов в познавательной учебной деятельности, чем учащиеся, обучающиеся традиционно в общеобразовательных учреждениях, что позволяет сделать вывод об эффективности разработанной методики и подтвердить выдвинутую в начале исследования гипотезу.

В заключение диссертации подводятся итоги теоретического и экспериментального исследования, делаются выводы о подтверждении выдвинутой гипотезьг.

1. Обосновано, что исторический подход - методологическое требование к познанию, позволяющее понять историю явления и выявить тенденцию его будущего развития. Применительно к отбору учебного содержания общей биологии исторический подход следует рассматривать как ведущий потому, что содержание - теоретическое (включает теории и связанные с ними идеи, факты, понятия). Основной компонент теоретического содержания, обеспечивающий его развитие - понятие. Теоретические понятия формируются в системе теорий. Поэтому они могут быть полноценно усвоены, если «ученик включается в сам акт построения понятия», «переоткрывает» в мышлении открытие, некогда сделанное в истории. При этом он овладевает универсальными стратегиями научного познания, которые выходят за предмет, воспроизводятся при работе с любым другим естественнонаучным теоретическим содержанием, что согласуется с метапредметным подходом ФГОС С(П)00.

2. Установлено, что исторически биология развивалась как эмпирическая наука, что нашло отражение в истории естественнонаучного образования

43% 53%

Контроль

школьников. С появлением первых теорий (клеточной и эволюционной) формируется теоретическая биология, роль которой в современной науке возрастает. Фундаментальные теоретические обобщения наиболее полно представлены в генетике и эволюционной биологии. Теоретическая биология развивается на основе движения научных идей от классических теорий - к современным теоретическим обобщениям. В процессе этого развития уточняются и развиваются исходные научные понятия. Теоретическая биология всё больше отходит от линейного способа мышления, в ней сосуществуют альтернативные подходы, в острых научных дискуссиях отстаиваются идеи и положения.

3. Разработана методика и теоретическая модель методики обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания. Целевой компонент методики ориентирован на достижение требований ФГОС С(П)00. Цели сформулированы в виде требований к познавательным действиям обучающихся и направлены на последовательное развитие познавательной деятельности (описывать, объяснять, прогнозировать, вести диалог, практически применять), что позволило обучающимся «выйти за предмет», включиться в исторический процесс построения понятий.

4. Доказано, что отбор учебного содержания общей биологии, отражающего историю развития биологической науки, возможен при соблюдении принципов, конкретизирующих исторический подход - научность и методологичность, единство исторического и логического, проблемность и диалогичность, аксиологичность, единство теории и практики. Принципы определяют, что при отборе содержания важно придерживаться следующих требований: выстраивание основ изучаемых теорий в исторической преемственности; оценивание исторически сложившихся альтернативных подходов к происхождению и развитию жизни, эволюции человека; овладение методологией научного познания, ценностями и нормами науки как компонента культуры; применение теоретических положений при решении прикладных проблем.

6. Определены методы и педагогические технологии, способствующие освоению учебного содержания, отобранного на исторической основе (проблемное изложение, поисковая беседа, дискуссия, технологии учебного проектирования и развития критического мышления). Они направлены на коллективное взаимодействие, общение, приобретение опыта творческого поиска.

7. Методика реализации исторического подхода к отбору учебного содержания общей биологии апробирована и экспериментально проверена. Установлено, что в ходе поэтапного достижения планируемых результатов, возрастало количество учащихся, учебные достижения которых соответствовали среднему и высшему уровням сформированное™ познавательных учебных действий. На заключительном этапе этого уровня достигли соответственно 71% и 23% школьников экспериментальных классов. Учащиеся, достижения которых соответствовали высшему уровню, справлялись со всеми предъявляемыми к ним требованиями: описывали выдающиеся исторические моменты, раскрывали вклад деятелей науки, логически связывали основные положения теорий,

объясняли связи между теорией и фактом, причины смены теорий, их преемственность. Они высказывали предположения, строили гипотезы, активно участвовали в диалоге, включались в проектную деятельность.

Содержание диссертации и полученные результаты отражены в следующих публикациях автора общим объёмом 5,95 п.л.:

1. Матюшенко Е.Е. Методологические основы формирования генетических понятий в профильном курсе биологии / Е.Е. Матюшенко // Ярославский педагогический вестник. - Ярославль: ЯГПУ, 2009. - №2. - С. 31-34. - 0,5 п.л.

2. Матюшенко Е.Е., Сухорукова Л.Н. Построение теоретического содержания школьного биологического образования на исторической основе / Е.Е. Матюшенко, Л.Н. Сухорукова//Ярославский педагогический вестник. - 2012. - №2. - С. 117-121.

- 0,7 пл. - авт. 0,5 п.л.

3. Матюшенко Е.Е., Сухорукова, Л.Н. Развивающие возможности изучения эволюционной теории в условиях школьного биологического образования / Е.Е. Матюшенко, Л.Н. Сухорукова // Ярославский педагогический вестник. - 2013. -№1.

- С. 64-68. - 0,7 п.л. - авт. 0,5 п.л.

4. Матюшенко Е.Е.. Биология. Живые системы и экосистемы: Тетрадь-тренажёр. 9 класс: пособие для учащихся общеобразоват. учреждений / Е.Е. Матюшенко (в соавт. Л.Н. Сухорукова, B.C. Кучменко). - М.: Просвещение, 2010,- 80 с. - 3,57 п.л. - авт. - 2,5

5. Матюшенко Е.Е., Сухорукова Л.Н Методика обучения общей биологии на основе исторического подхода к отбору учебного содержания / Е.Е. Матюшенко, Л.Н. Сухорукова // Биологическое и экологическое образование в средней и высшей школе: состояние, проблемы и перспективы развития: Сб. материалов Международной науч.-практич. конференции. - Вып. 13. - СПб: ТЕССА, 2014. - С. 348-353. - 0,4 п.л. - авт. 0,3

6. Сухорукова Л.Н., Матюшенко Е.Е. Эвристические возможности изучения эволюционной теории в условиях школьного биологического образования / Л.Н. Сухорукова, Е.Е. Матюшенко // Проблемы развития методики обучения биологии и экологии в условиях социокультурной модернизации образования: Сб. материалов Международной науч.-практич. конференции. - Вып. 11. - СПб: ТЕССА, 2013. - С 163-166. - 0,3 п.л. - авт. 0,15п.л.

7. Сухорукова Л.Н., Матюшенко Е.Е. Культурно-исторический подход к содержанию биологического образования / Л.Н. Сухорукова, Е.Е. Матюшенко // Биологическое и экологическое образование: традиции и инновации: Сб. материалов Всерос. науч.-практич. конференции. - Вып. 12. - СПб: ТЕССА, 2012. - С. 194-199. - 0,4 п.л. - авт. 0,3 п.л.

8. Матюшенко Е.Е. Проблемы развития естественно-научных понятий в гуманитарных классах / Е.Е.Матюшенко // Естествознание: исследования и обучение: материалы междунар. конференции «Чтения Ушинского». - Ярославль: Изд-во ЯГПУ 2007. - С. 119-123. - 0,3 п.л.

9. Матюшенко Е.Е. Философско-педагогические основы развития теоретических понятий в гуманитарных классах / Е.Е.Матюшенко // Естествознание: исследования и обучение: материалы междунар. конференции «Чтения Ушинского». - Ярославль- Изд-во ЯГПУ, 2008. - С. 122-128. - 0,3 п.л.

10. Матюшенко Е.Е. Проектная исследовательская деятельность как дидактическое условие обучения биологии / Е.Е.Матюшенко // Применение новых инфокоммуникационных технологий в образовании: материалы XIX международной конференции. - Троицк: Изд-во Тровант, 2008. - С. 284-289. - 0,3 п.л.

11. Матюшенко Е.Е. Применение ИКТ в учебном процессе / Е.Е. Матюшенко // Применение новых инфокоммуникационных технологий в образовании: материалы XIX международной конференции. - Троицк: Изд-во Тровант, 2008. - С. 281-286. - 0,3 п.л.

Подписано в печать 03.12.2014. Формат 60x84/16. Печ. л. 1,25. Заказ 9618-1. Тираж 80 экз.

Типография ООО «ТРОВАНТ». ЛР № 071961 от 01.09.99. 142191, г.Москва, г. Троицк, м-н «В», д.52. Тел. (495) 775-43-35, (495) 851-09-67, 850-21-81 wwvv.trovant.ru E-mail: tairfiHrovant.ru