автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Ситуационные задачи по химии как средство формирования универсальных учебных действий учащихся
- Автор научной работы
- Жулькова, Наталья Викторовна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Москва
- Год защиты
- 2014
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Ситуационные задачи по химии как средство формирования универсальных учебных действий учащихся"
На правах рукописи
ЖУЛЬКОВА Наталья Викторовна
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ
УЧАЩИХСЯ
Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (химия)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
005548161
Москва -2014
15 М'П
005548161
Работа выполнена на кафедре неорганической химии и методики преподавания химии химического факультета федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский педагогический государственный университет»
Научный руководитель: Чернобельская Галина Марковна,
доктор педагогических наук, профессор
Официальные оппоненты: Аршанский Евгений Яковлевич,
доктор педагогических наук, профессор, учреждение образования «Витебский государственный университет имени П.М. Машерова», кафедра химии, профессор кафедры
Беспалов Павел Иванович, кандидат педагогических наук, доцент, ГОУ ВПО «Московский институт открытого образования», кафедра методики преподавания химии, доцент кафедры
Ведущая организация: ОГБОУ ДПО «Ульяновский институт
повышения квалификации и переподготовки работников образования»
Защита состоится «25» июня 2014 г. в 15.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.23 при ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» по адресу: 119021, г. Москва, Несвижский переулок, д. 3, зал
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» по адресу: 119992, г. Москва, ГСП-2, ул. Малая Пироговская, д. 1. и на официальном сайте университета по адресу: www.mpgu.edu
Автореферат разослан О/П^Л^иЖ- 2014
Ученый секретарь
диссертационного совета / Трухина Мария Дмитриевна
Общая характеристика работы Актуальность исследования
Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования ориентирован на то, чтобы ученик средней общеобразовательной школы, осознавал важность образования и самообразования для жизни и деятельности, умел применять полученные знания на практике. В процессе изучения курса химии ученик должен научиться анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, иметь навыки безопасного обращения с теми из них, которые используются в повседневной жизни.
В настоящее время выпускник общеобразовательной школы нередко испытывает затруднения, сталкиваясь с конкретными веществами и химическими процессами в природе и повседневной жизни. По результатам исследований PISA в 2009 году российские учащиеся успешно выполняли задания на воспроизведение знаний в простых ситуациях и затруднялись применить их в ситуациях, близких к реальной жизни. Оценка уровня естественно - научной грамотности выпускников российских школ показала, что этот уровень значительно ниже средних международных показателей, т.е. российские школьники затрудняются применять предметные знания для решения бытовых проблем. Кроме того, старшеклассники имеют низкий уровень сформированности универсальных учебных действий, основным из которых является умение работать с информацией, представленной в текстах, таблицах, диаграммах или рисунках.
Итак, актуальность нашего исследования определяется необходимостью разрешения противоречий между:
• стабильным содержанием учебной работы по химии в школе и необходимостью формирования умения работать с информацией, объем которой постоянно возрастает;
• существующей методикой организации учебной работы по химии и необходимостью включения в нее средств по формированию у учащихся универсальных учебных действий;
• потребностью общества в выпускнике школы, умеющем применять предметные знания по химии в нестандартных ситуациях, и отсутствием соответствующей методики, обеспечивающей их формирование.
Стремление разрешить указанные противоречия предопределило центральную проблему исследования: выявление условий результативного процесса формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии.
Целью нашего исследования являлась разработка и реализация модели организации учебной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии как средства формирования универсальных учебных действий учащихся.
Объект исследования - обучение химии в 9 и 10 классах. Предмет исследования - методика использования ситуационных задач химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных йствий.
На основе проведенного анализа научных исследований и практики боты школ была выдвинута гипотеза исследования:
здание условий для использования ситуационных задач на всех этапах урока ии, занятиях курса по выбору, во внеурочной работе и вовлечение учащихся процесс их составления будет способствовать эффективному рмированию универсальных учебных действий
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой были ормулированы основные задачи исследования:
1. Уточнить понятия «универсальные учебные действия» и «ситуационная задача».
2. Разработать модель использования ситуационных задач с химическим содержанием в образовательном процессе.
3. Выявить уровни успешности учащихся при работе с ситуационными задачами и критерии сформированности у них универсальных учебных действий.
4. Определить педагогические условия, обеспечивающие эффективное формирование универсальных учебных действий старшеклассников.
5. Составить комплект ситуационных задач по химии и разработать методические материалы для использования их на уроках, занятиях курса по выбору, во внеурочной работе.
6. Исследовать эффективность разработанной модели использования ситуационных задач с химическим содержанием в образовательном процессе.
Теоретико-методологической основой исследования являются:
• философские концепции информатизации общества (Ю.Ф. Абрамова, Р.Ф. Абдеев, Н. Винер, К. Поппер, М.Ю. Самохин, А. Д. Урсул и др.);
• основные положения теории познания, а также теории о всеобщей связи, целостности и взаимообусловленности явлений, которые лежат в основе современных педагогических теорий и технологий личностно-ориентированного и развивающего обучения (JI.C. Выготский, В.В.Гальперин, В.В. Давыдов, С.Л. Рубинштейн, А.Л. Леонтьев, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Г.К. Селевко и др.);
• теоретические принципы организации самостоятельной работы учащихся (А.П. Беляева, Е.П. Есипова, П.И. Пидкасистый, A.B. Усова и др.);
• теория и практика использования проектного и проблемного метода в обучении (Н.Е. Кузнецова, И.М. Махмутов, В. Оконь и др.);
• работы, посвященные использованию ситуационных задач в процессе обучения химии (Е.Я. Аршанский, В.Э. Огородник, М.Д. Трухина, М.М. Шалашова);
• исследования по формированию универсальных учебных действий учащихся (М.М. Шалашова, Д.В. Татьянченко, A.B. Усова);
Исследование строилось на основе использования следующих методологических подходов:
• системно-структурного, позволяющего изучать проблему формирования универсальных учебных действий посредством использования ситуационных задач в образовательном процессе как систему множества факторов, способствующих более полному ее восприятию и рассмотрению (И.В. Блауберг, Б.С. Гершунский, Т.А. Ильина, Н.Д. Никандров, В.Н. Садовский, А.Д. Урсул и др.);
• деятельностного, предполагающего освоение специальных способов деятельности и технологий по отбору, анализу, представлению информации, необходимой для решения и составления ситуационных задач по химии при формировании универсальных учебных действий старшеклассников (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, А.Н. Леонтьев, В.А. Сластенин, Н.Ф. Талызина и др.)
• личностно-ориентированного, требующего учета возрастных психологических особенностей учеников и опирающегося на развитие творческих задатков личности школьника (А.Н. Алексеев, Э.Ф. Зеер, В.А. Петровский, В.В. Сериков, И.С. Якиманская);
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы
исследование проводилось при помощи системы теоретических и
экспериментальных методов.
Теоретические методы: анализ законодательных актов и нормативно-правовых документов в области образования, Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования; сравнительно-исторический анализ развития универсальных учебных действий; моделирование при создании концептуальной модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе.
Экспериментальные методы: констатирующее исследование по оценке уровней сформированное™ универсальных учебных действий учащихся; поисковый эксперимент по апробации различных форм учебной работы по химии с использованием ситуационных задач для формирования универсальных учебных действий учащихся; формирующий эксперимент по внедрению разработанной модели формирования у учащихся универсальных учебных действий через использование ситуационных задач по химии в
образовательном процессе и педагогических условий ее функционирования; беседы с учителями и учащимися, наблюдение за учащимися, анкетирование учителей и учащихся, тестирование учащихся;
Для доказательства достоверности полученных результатов исследования применялись методы математической обработки.
База и этапы исследования. Опытно-экспериментальной базой исследования были МБОУ «Мариинская гимназия» и МБОУ СОШ № 53 города Ульяновска. В опытно-экспериментальной работе были задействованы 30 учителей, работающих в 9-х и 10-х классах, 170 учащихся 9-х классов и 72 учащихся 10-х классов.
Исследование проводилось в три этапа (констатирующее исследование, поисковый эксперимент, формирующий эксперимент). Выбор методов на каждом этапе исследования определялся условиями проведения работы и решаемыми задачами.
На этапе констатирующего исследования (2010-2011 гг.) проводился анализ философской, психолого-педагогической и химико-методической литературы, а также диссертационных исследований с целью изучения проблемы формирования универсальных учебных действий старшеклассников через использование в образовательном процессе ситуационных задач по химии и определения методологических подходов, цели, объекта, предмета, задач исследования, гипотезы. Целью данного этапа опытно-экспериментальной работы являлось выявление состояния исследуемой проблемы, поиска путей и перспектив ее решения в условиях преподавания химии на базовом уровне в средней общеобразовательной школе. Было проведено исследование исходного уровня сформированности универсальных учебных действий старшеклассников, участвующих в эксперименте.
На этапе поискового эксперимента (2011-2012 гг.) разрабатывались различные варианты модели формирования универсальных учебных действий учащихся через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе. Были выделены критерии и уровни сформированности универсальных учебных действий учащихся и их успешности в работе с ситуационными задачами. На данном этапе была апробирована концептуальная модель, определены условия ее реализации, составлен комплект ситуационных задач для 9-х и 10-х классов общеобразовательной школы.
На этапе формирующего эксперимента (2012-2013 гг.) проводился сравнительный анализ результатов констатирующего и формирующего этапов опытно-экспериментальной работы, осуществлялась математическая обработка этих результатов, формулировались выводы, апробировался специально разработанный курс по выбору «Решение ситуационных задач по химии» для учащихся 9-10 классов.
Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что:
• разработана методика формирования универсальных учебных действий учащихся, основанная на решении и составлении ситуационных задач по химии и определены критерии успешного их использования;
• обосновано, что вовлечение учащихся старших классов в процесс составления ситуационных задач по химии способствует развитию их личности;
• определены основания, на базе которых разработаны условия эффективного использования ситуационных задач при обучении химии. Теоретическая значимость исследования.
• Конкретизированы понятия «универсальные учебные действия» и «ситуационная задача».
• Показано влияние использования ситуационных задач по химии в учебном процессе на формирование универсальных учебных действий учащихся.
• Выявлены критерии успешности обучающихся при работе с ситуационными задачами.
Практическая значимость исследования заключается в том, что
• составлен сборник ситуационных задач по всем темам курса неорганической (9 класс) и органической (10 класс) химии, создан курс по выбору «Решение ситуационных задач по химии» для учащихся 9-10 классов.
• Разработан критериально-оценочный инструментарий мониторинга уровней успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и уровня сформированности у них универсальных учебных действий.
• Материалы исследования могут быть использованы в практике работы общеобразовательной школы в условиях преподавания химии на базовом уровне.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Использование в учебном процессе ситуационных задач по химии способствует формированию у учащихся таких универсальных учебных действий, как умение работать с информацией, применять предметные знания по химии в нестандартных ситуациях, участвовать в дискуссии, вести исследовательскую работу.
2. Эффективность формирования универсальных учебных действий учащихся может быть более высокой при условии, что они будут вовлечены в процесс самостоятельного составления ситуационных задач по химии.
Обоснованность и достоверность полученных результатов исследования обеспечиваются: использованием комплекса теоретических и
экспериментальных методов, адекватных цели, задачам и предмету работы, а также с опорой на современные достижения педагогики, психологии и философии. Кроме того, систематически проводилась проверка, качественный и количественный анализ результатов на различных этапах исследовательской работы. Гипотеза исследования нашла свое подтверждение в ходе опытно-экспериментальной работы. Результаты исследования были внедрены в практику экспериментальных школ: Мариинской гимназии г. Ульяновска, средней школы №53 г. Ульяновска, лицея №77 г. Челябинска, средней школы №110 Советского района г. Уфы.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась посредством выступлений на заседаниях кафедры неорганической химии и методики преподавания химии МПГУ, а также на международных и всероссийских научно-практических конференциях:
1. «Актуальные проблемы химического образования в средней и высшей школе» (Витебск, 2013г.).
2. «Обучение и воспитание: методики и практика 2012/2013 учебного года» (Новосибирск, 2013г.).
3. «Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественно-научного образования» (Оренбург, 2012 г.).
4. «Современное образование: гуманизация и гуманитаризация как ведущие тенденции (Ульяновск, 2012г.).
5. «Российский учитель в системе современного образования» (Москва, 2013 г.).
6. «Актуальные проблемы химического и экологического образования» (Санкт-Пербург, 2013г.).
7. «Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации» (Ульяновск, 2012г.).
8. «Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации» (Тольятти, 2013г.).
Структура диссертационного исследования.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии, приложений.
Основное содержание работы Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулированы основные противоречия исследуемой проблемы, выявлены причины, которые их обусловили. Определены цель, задачи, гипотеза, объект, предмет, а также методы исследования. Раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследуемой проблемы, сформулированы положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Теоретические предпосылки исследования проблемы формирования универсальных учебных действий учащихся через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе» дан анализ состояния проблемы формирования универсальных учебных действий учащихся в педагогической теории и практике, а также рассмотрены роль и место ситуационных задач по химии в образовательном процессе.
На современном этапе развития отечественного образования происходит переориентация в определении образовательных результатов обучающихся. Целью обучения становится формирование универсальных учебных действий, обеспечивающих у учащихся умение учиться.
В данной работе мы будем рассматривать понятие универсальных учебных действий обучающихся как совокупность способов действий и связанных с ними способов учебной работы, которые обеспечивают способность школьников к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, к саморазвитию и самосовершенствованию.
Разработчиками Федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения выделяются следующие «функции универсальных учебных действий: 1) обеспечение
возможностей учащегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;
2) создание условий для гармоничного развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию. 3) обеспечение успешного усвоения знаний, умений, навыков и формирование компетентностей в любой предметной области» (Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования).
Универсальный характер учебных действий проявляется в том, что они: 1) носят метапредметный характер (А.Г. Асмолов); 2) обеспечивают преемственность всех ступеней образовательного процесса (E.H. Ращикулина);
3) лежат в основе организации и регуляции любой учебной деятельности учащегося независимо от ее специально-предметного содержания; 4) обеспечивают этапы усвоения учебного содержания; 5) обеспечивают целостность общекультурного, личностного и познавательного развития, саморазвития и самосовершенствования личности (А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.).
Понятие «универсальные учебные действия» включает в себя зависимость успешности их формирования от организации учебной деятельности школьника.
В настоящее время существует пять ведущих классификаций общеучебных умений (Н.И. Лошкарева, В.Ф. Паламарчук, A.B. Усова, JI.M.
Фридман и И.Ю. Кулагина, С.Г. Воровщиков, Д.В. Татьянченко, М.М. Шалашова). Классификационными основаниями умений в них служат: уровень познавательной самостоятельности, вид учебной деятельности, структурные компоненты учебной деятельности, наиболее значимые стороны учебно-познавательной деятельности и др.
На наш взгляд, наиболее универсальной является классификация общеучебных умений, предложенная разработчиками Федерального государственного образовательного стандарта второго поколения. Данная классификация универсальных учебных действий была избрана в качестве основы настоящей работы. Согласно этой классификации выделяют 4 основных блока универсальных учебных действий: 1) личностный; 2) регулятивный; 3) познавательный; 4) коммуникативный.
Овладение универсальными учебными действиями
дает возможность учащимся самостоятельно успешно усваивать новые знания, умения и компетенции на основе формирования умения учиться.
Среди технологий, методов и средств развития универсальных учебных действий в основной школе особое место занимают учебные ситуации, которые направлены на развитие определённых универсальных учебных действий. Они могут быть представлены в виде ситуационных задач, построенных на предметном содержании и носить надпредметный характер.
Под ситуационной задачей мы понимаем средство обучения, включающее совокупность условий, направленных на решение практически значимой ситуации с целью осознанного усвоения учащимися содержания учебного предмета.
Специфика ситуационных задач по химии заключается в том, что они обеспечивают формирование у старшеклассников понятий о веществах, важнейших химических процессах, законах и методах химической науки.
Для создания ситуационных задач с химическим содержанием базовыми источниками являются: средства массовой информации, статистические материалы, научные публикации, художественная литература, ресурсы интернета.
Как правило, любая ситуационная задача состоит из описания какой-либо ситуации (реальной или вымышленной) и личностно-значимого для учащихся вопроса. При составлении ситуационных задач следует брать темы, которые привлекают внимание учащихся, вызывают познавательный интерес. Полезно формулировать задачи в виде рассказа или сказки. Хорошо составленная ситуационная задача должна стимулировать появление у учащихся разнообразных эмоций (сочувствие, гнев, радость, удивление и т.д.). Очень важно, чтобы школьникам была понятна проблема, лежащая в основе ситуационной задачи, следовательно, необходимо учитывать возрастные особенности учащихся.
Во второй главе «Концептуальная модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий» рассмотрены основные положения теории моделирования в педагогике. Представлена модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования универсальных учебных действий учащихся, составленная на основе системно-структурного, личностно-ориентированного и деятельностного подходов (рис.1).
Данная модель представляет собой единство пяти компонентов: содержательно-целевого, личностно-мотивационного, организационно-деятельностного, нормативного и результативно-оценочного.
Содержательно-целевой компонент является системообразующим в представленной модели и включает в себя определение цели использования ситуационных задач как средства формирования универсальных учебных действий учащихся.
Поставленная цель конкретизируется комплексом задач, направленных на формирование у учащихся умений:
• работать с информацией, представленной в различных источниках;
• применять предметные знания в нестандартной жизненной ситуации;
• устанавливать связи между учебным материалом по химии и повседневной жизнью человека;
• отстаивать свою точку зрения, уважать мнение других;
• вести исследовательскую работу и выступать публично с защитой своего проекта.
Содержание в данном процессе определяет Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. В основе стандарта лежит системно-деятельностный подход, обеспечивающий формирование готовности личности к саморазвитию и непрерывному образованию, а также активную учебно-познавательную деятельность учащихся.
Нормативный компонент включает требования к результатам учебной деятельности учащихся, указанные в Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования, а также прописанные в учебной программе по химии. В широком смысле этот компонент отражает требования современно общества к выпускнику школы.
Организационно-деятельностный компонент отражает особенности организации учебной деятельности учащихся при формировании у них универсальных учебных действий посредством использования ситуационных задач по химии.
Деятельностная составляющая данного компонента модели предполагает решение ситуационных задач различного уровня сложности, а также самостоятельное составление учащимися задач подобного рода. Так, решая
ситуационные задачи, учащиеся вынуждены искать необходимую им информацию в различных внешних источниках, включая интернет-ресурсы. На основе анализа найденной информации они формируют собственную позицию, сравнивая различные точки зрения на проблему, что способствует формированию основ критического мышления. При реализации учебной деятельности по решению ситуационных задач с помощью активных технологий обучения (игровых, дискуссионных и т.д.) старшеклассники учатся вести дискуссию, уважать мнение других, аргументированно спорить, вести конструктивный диалог.
При самостоятельном составлении ситуационных задач учащиеся, кроме работы с информацией, вынуждены применять предметные знания в нестандартных ситуациях. А сама ситуационная задача, составленная старшеклассником, может быть рассмотрена как некий информационный продукт - исследовательский мини-проект. В качестве примера можно привести задачу, составленную десятиклассницей «Углеводородный детектив»:
«В маленьком тихом городке Углеводороды жизнь текла спокойно и размеренно. В мире и согласии жили семьи Алкановы, Алкеновы и Алкиновы. Но однажды в городке произошло ужасное происшествие: было совершено покушение на жизнь госпожи Бромной Воды. У нее украли бром! В результате она потеряла свою естественную окраску. В тот же день полицейские задержали двоих подозреваемых - представителей знатных семейств Алкиновых и Алкеновых. (Почему?) Господа Ацетилен и Этилен своей вины не признали. Поэтому им предложили пройти тест на детекторе лжи. Индикатором честности был фиолетовый раствор перманганата калия. (Что показал тест?). Сыщики растерялись. Украсть бром могли оба: и Этилен и Ацетилен. Детективы стали искать новые улики, и их труд был вознагражден. Недалеко от дома потерпевшей свидетель Метан нашел кусочек желтого вещества. Находку немедленно отправили на экспертизу.
Госпожа Бромная Вода, выйдя из шокового состояния, вспомнила, что против грабителей она применяла баллончик, заполненный аммиачным раствором оксида серебра. В лаборатории криминалисты выяснили, что желтые кусочки - ацетиленид серебра. После этого господин Этилен сразу был отпущен на свободу (почему?). А господин Ацетилен был осужден и приговорен к средней мере наказания - гидратации. Судья вынес приговор на основании указа великого ученого М.Г. Кучерова, а привел его в исполнение мистер Сульфат ртути (И). Ацетилен превралися в весьма полезный и нужный продукт (какой?).
Так детективы успешно решили эту задачу, а вы сможете?»
Рис. 1. Модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования универсальных учебных действий учащихся
Организационная составляющая данного компонента показывает, как использовать ситуационные задачи по химии для формирования универсальных учебных действий учащихся. Мы предлагаем использовать ситуационные задачи как на уроке химии, так и во внеурочной деятельности.
Современный урок начинается с мотивационной или содержательной актуализации знаний учащихся. Задача данного этапа - пробудить познавательный интерес к изучаемому материалу, помочь учащимся самим определить направление в изучении темы. Например, в начале урока, посвященного изучению жесткости воды и способов ее устранения можно предложить учащимся такую задачу: «Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 С0 и замочила в ней белье, вторая довела воду до кипения, прокипятила 5 минут, а затем охладила и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?» (Г.В. Пичугина)
Важно показать учащимся, каким образом использовать полученные ими на уроке знания в повседневной жизни. В связи с этим на уроках можно использовать ситуационные задачи и ставить перед учащимися проблемы, с которыми они могут столкнуться в повседневной жизни.
Использовать ситуационные задачи можно и на этапе осмысления нового материала в процессе работы над ним. В этом случае целесообразно применять групповые формы работы. При коллективном обсуждении выводов, к которым пришли учащиеся, можно проводить спор-диалог, перекрестную дискуссию, дебаты. Очень действенным на данном этапе является «метод углов», когда учащиеся расходятся по углам в соответствии с определенной позицией. Аргумент одной группы - контраргумент другой. Учащиеся могут переходить в другой угол. Колеблющиеся сидят в центре класса, в процессе дискуссии могут присоединиться к той или иной группе. Таким образом, старшеклассники учатся сопоставлять различные точки зрения на поставленную в задаче проблему, аргументированно доказывать свою позицию, уважать мнение других.
Использовать ситуационные задачи можно и на этапе рефлексии. Этот этап урока необходим, чтобы помочь учащимся самостоятельно обобщить изучаемый материал и определить направления в дальнейшем его изучении.
Поставленная в ситуационной задаче проблема может лечь в основу исследовательского проекта, который учащиеся смогут представить на различных ученических научно-практических конференциях. Это способствует развитию навыков проектно-исследовательской деятельности, помогает развитию познавательной активности учащихся, их самореализации, накоплению ими собственного опыта. Не стоит запрещать учащимся пользоваться различными источниками информации, включая интернет-ресурс,
в процессе работы над поставленной в задаче проблемой. Ведь при этом они учатся работать с информацией.
Итак, ситуационные задачи можно эффективно использовать на любом этапе современного урока.
По требованиям Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования второго поколения большое количество учебного времени отводится на внеклассную работу школьников. Учащимся предлагается множество курсов по выбору по различным предметам. Главная цель этих курсов - не научить, а заинтересовать и разъяснить. При использовании ситуационных задач по химии в образовательном процессе мы в ходе исследования предлагали старшеклассникам специально разработанный курс «Решение ситуационных задач по химии». В рамках данного курса учащиеся решают и составляют ситуационные химические задачи бытовой направленности. Это приводит к повышению познавательного интереса, а следовательно, и познавательной активности в изучении учебного предмета «Химия». Кроме того, старшеклассники начинают лучше понимать связь химии с повседневной жизнью, у них формируется представление о значении химической науки в решении современных экологических проблем, в том числе и техногенных и экологических катастроф. Посещение учащимися данного курса в ряде случаев повлияло также на выбор старшеклассниками профиля обучения. Таким образом, личностно-мотивационный блок подразумевает осознание учащимися необходимости ориентации в мире веществ, возможности использования химических знаний в повседневной жизни, в том числе для решения бытовых проблем.
Результативно-оценочный компонент модели направлен на оценивание уровня сформированности умения учащихся работать с информацией и описание функций использования ситуационных задач в обучении химии.
Функциональная составляющая данного компонента направлена на достижение цели и интеграцию функций отдельно взятых составляющих. Это позволяет реализовать функции всей модели. Охарактеризуем эти функции.
Прогностическая функция заключается в соотнесении выводов, сделанных на основе информации, и назревающих тенденций в различных средах с целью выстраивания дальнейших жизненных планов.
Адаптационная функция предусматривает быстрое вхождение ученика в конкретную социальную среду или форму обучения. Он должен привлечь внимание к своему мнению, установить уважительные и доброжелательные отношения с другими участниками образовательного процесса.
Коммуникативная функция позволяет получать информацию в ходе диалога, корректно представлять и отстаивать свою точку зрения, критически оценивать и осмысливать и уважать мнение других людей.
Оценочная составляющая дает возможность проследить зависимость между уровнем успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и уровнем сформированное™ у них универсальных учебных действий.
Уровни успешности в работе с ситуационными задачами
На основе анализа практики и научных исследований был разработан критериально-оценочный аппарат успешности учащихся в работе с ситуационными задачами. Были выделены три уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами: I, II, III. Первый уровень успешности характерен для учащихся, которые решают ситуационные задачи по химии с подсказками учителя или используя материал конкретного параграфа учебника. Второй уровень присущ старшеклассникам, которые решают ситуационные задачи, требующие поиска информации из дополнительных внешних источников, ее анализа и переработки. Третий уровень успешности характерен для школьников, которые сами составляют ситуационные задачи с химическим содержанием.
При оценке сформированности универсальных учебных действий мы адаптировали методику И.С. Фишман, направленную на определение уровня сформированности информационной компетентности. Были выделены репродуктивный, частично-поисковый, эвристический, исследовательский уровни сформированности умения работать с информацией.
Данные уровни определялись по следующим критериям: работа с различными видами и источниками информации, извлечение и систематизация информации, анализ информации и формулировка выводов на ее основе, а также представление информации.
Для успешного функционирования и развития предложенной концептуальной модели был разработан комплекс педагогических условий. Он включил в себя три необходимых условия:
1. Использование ситуационных задач на всех этапах урока химии.
2. Вовлечение учащихся в процесс составления ситуационных задач, в том числе в рамках альтернативного домашнего задания.
3. Изучение учащимися курса по выбору «Решение ситуационных задач по химии». В рамках данного курса учащиеся решают и составляют ситуационные задачи не по темам школьного курса химии, а по темам бытовой направленности.
Итак, во второй главе данного исследования представлена концептуальная модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования универсальных учебных действий учащихся, выявлен и теоретически обоснован комплекс необходимых педагогических условий ее успешного функционирования.
В третьей главе «Опытно-экспериментальная работа по формированию универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе» описаны и проанализированы результаты констатирующего, поискового и формирующего этапов исследования.
Исходя из гипотезы нашего исследования, целью данной опытно-экспериментальной работы явилась апробация разработанной нами модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе и проверка комплекса педагогических условий, обеспечивающих ее реализацию. В соответствии с поставленной целью были выделены следующие задачи опытно-экспериментальной работы:
1. Выявить начальные уровни сформированности у учащихся коммуникативных универсальных учебных действий, умения работать с информацией, и их успешности в решении и составлении ситуационных задач по химии.
2. Создать диагностическую программу и оценочно-критериальный инструментарий определения уровней успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и сформированности у них универсальных учебных действий.
3. Разработать методические материалы по повышению уровня успешности учащихся в работе с ситуационными задачами, в том числе в форме курса по выбору.
4. Проверить эффективность предложенной модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе и комплекса педагогических условий ее реализации.
На констатирующем этапе опытно-экспериментальной работы были определены первоначальные уровни успешности старшеклассников в решении и составлении ситуационных задач, сформированности у них умения работать с информацией и коммуникативных универсальных учебных действий на основе специально разработанного инструментария. Кроме того, была установлена зависимость между ними.
Результаты первичной диагностики уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами позволили сделать вывод о том, что более 80% учащихся находятся на низком и среднем уровнях успешности.
Результаты данного этапа исследования дают возможность предположить существование линейной зависимости между уровнями успешности старшеклассников в решении и составлении ситуационных задач, уровнями
сформированное™ у них умения работать с информацией, а также уровнями сформированное™ коммуникативных универсальных учебных действий.
На этапе поискового эксперимента была проведена проверка эффективности использования различных форм применения ситуационных задач по химии в образовательном процессе в рамках разработанной концептуальной модели и проверен комплекс педагогических условий, обеспечивающих ее реализацию.
Для проведения педагогического эксперимента были сформированы три группы старшеклассников по 50 человека в каждой, которые изучали химию на базовом уровне: две - экспериментальные группы (ЭГ-1, ЭГ-2) и одна -контрольная группа (КГ).
Экспериментальная работа в данных группах характеризовалась ориентацией на различные педагогические условия.
В КГ реализовывалось первое необходимое педагогическое условие, направленное на регулярное использование ситуационных задач на всех этапах урока химии. Данная группа состояла из 50 учащихся 9-х и 10-х классов средней школы №53 г. Ульяновска.
В ЭГ-1 реализовывались первое и второе необходимые педагогические условия, то есть учащиеся не только решали ситуационные задачи на уроках химии, но и сами составляли ситуационные задачи по темам школьного курса химии в качестве альтернативного домашнего задания. Данная группа состояла из старшеклассников Мариинской гимназии г. Ульяновска и средней школы № 53 г. Ульяновска.
В ЭГ-2 реализовывался комплекс педагогических условий, проверялась эффективность разработанного курса по выбору «Решение ситуационных задач по химии», данная группа состояла из старшеклассников Мариинской гимназии г. Ульяновска.
На формирующем этапе опытно-экспериментальной работы имело место систематическое внедрение методики использования ситуационных задач по химии для формирования универсальных учебных действий учащихся в образовательную практику. Был произведен анализ и обработка полученных в ходе эксперимента данных.
Таблица 1
Результаты формирования уровня успешности старшеклассников в работе __с ситуационными задачами по химии___
Групп а Показатели Уровни успешности в работе с ситуационными задачами Ср X наб
I II III
числ О % числ 0 % числ О %
КГ исходный 40 80 6 12 4 8 1,28 1,88
заключительн ый 34 68 10 20 6 12 1,44
ЭГ-1 исходный 41 82 5 10 4 8 1,34 10,4 5
заключительн ый 26 52 16 32 8 16 1,64
ЭГ-2 исходный 40 80 7 14 3 6 1,26 21,6 8
заключительн ый 20 38,46 21 40,38 11 21,1 54 2,0
Рис. 2. Распределение по уровням успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами
Таблица 2
Результаты формирования умения старшеклассников работать с
информацией
ГРУ ппа Показат ели Уровни сформированности Ср х2 наб
1 2 3 4
Репродукт ивный Частичн о- поисков ый Эвристич ес-кий Исследова -тельский
число % числ о % число % число %
КГ исходны й 17 34 23 46 7 12 4 8 1,94 0,9 1
заключи тельный 14 28 22 44 9 18 5 10 2Д
ЭГ-1 исходны й 17 34 22 44 5 10 6 12 2 9,3 9
заключи тельный 7 14 19 38 15 30 9 18 2,52
эг-2 исходны й 16 32 22 44 7 14 5 10 2,02 15, 0
заключи тельный 5 10 11 22 19 38 15 30 2,88
Рис. 3. Распределение старшеклассников по уровням сформированности у них умения работать с информацией
я репродуктивный » частично-поисковый а эвристический ш исследовательский
КГисх. КГзэкл. ЭГ-1ИСХ. ЭГ-1закл. ЭГ-2исх. ЭГ-2закл.
Таблица 3
Результаты формирования уровня коммуникативных универсальных
Группа Показатели Группы по уровням сформированности Ср X наб
коммуникативных УУД
слабая средняя сильная
число % число % число %
КГ исходный 31 62 11 22 8 16 1,08 1,48
заключительный 25 50 15 30 10 20 1,7
ЭГ-1 исходный 32 64 10 20 8 16 1,52 9,2
заключительный 17 34 21 42 12 24 1,9
ЭГ-2 исходный 32 64 9 18 9 18 1,54 22,4
заключительный 9 18 25 50 16 32 2,14
■ слабая группа а средняя группа в сильная группа
кгисх. кгзакл. ЭГ-1ИСХ._ЭЫзанд,__ЗГЛаашк.
Рис. 4. Распределение старшеклассников по уровням сформированности у них коммуникативных универсальных учебных действий
Анализ результатов, полученных нами в контрольной и экспериментальных группах на констатирующем и формирующем этапах опытно-экспериментальной работы, позволяет сделать вывод о том, что формирование универсальных учебных действий учащихся протекает эффективнее при реализации разработанной нами концептуальной модели, а также при соблюдении комплекса педагогических условий ее функционирования. На основе полученных данных также можно сделать вывод о том, что существует зависимость между уровнем успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и уровнями сформированности у них умения работать с информацией и коммуникативных
универсальных учебных действий. Данная зависимость близка к прямо пропорциональной.
Эффективность опытно-экспериментальной работы мы проверяли при помощи критерия К. Пирсона - %2. Для КГ х2факт.равны 0.91 по уровню сформированности у старшеклассников умения работать с информацией и 1,88 по уровню успешности учащихся в решении и составлении ситуационных задач по химии - эти значения меньше соответствующего табличного значения (3,84 при вероятности допустимой ошибки 0,05). Таким образом, изменения, которые произошли в данной группе при формировании универсальных учебных действий посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе, незначительны. Для ЭГ-1 значения Х2факт.составили 9,39 и 10.45. Это больше соответствующего табличного значения, следовательно, самостоятельное составление учащимися ситуационных задач по темам, изученным на уроках, играет важную роль при формировании умения старшеклассников работать с информацией. Для ЭГ-2 % факт, равны 15 и 21,68. Это говорит о том, что произошли значительные позитивные изменения в уровнях успешности при работе с ситуационными задачами и уровнях сформированности умения работать с информацией.
При формировании коммуникативных универсальных учебных действий для КГ х2 равны 1,48 для коммуникативных универсальных учебных действий и 1,88 по успешности в работе с ситуационными задачами. Эти значения меньше табличного значения (3,84 при вероятности допустимой ошибки 0,05). Следовательно, изменения, произошедшие в данной группе при формировании коммуникативных универсальных учебных действий посредством использования ситуационных задач по химии, незначительны. Для ЭГ-1 значения %2 составили 9,2 и 10,45, что больше соответствующего табличного значения, следовательно, самостоятельная работа по составлению учащимися ситуационных задач химического содержания играет важную роль при формировании коммуникативных универсальных учебных действий. Для ЭГ-2 равные 22,4 и 21,68, свидетельствуют о значительных положительных изменениях, которые произошли в уровнях успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и сформированности у старшеклассников коммуникативных универсальных учебных действий.
Все это подтверждает нашу гипотезу и доказывает достоверность результатов исследования.
В заключении сформулированы выводы диссертационного исследования.
1. Уточнены понятия «ситуационная задача» и «универсальные учебные действия». Ситуационная задача - средство обучения, включающее совокупность условий, направленных на решение учащимися
практически значимой ситуации с целью формирования у них осознанных представлений об элементах школьного образования. Универсальные учебные действия - это совокупность способов действий и связанных с ними способов учебной работы, которые обеспечивают способность школьников к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, к саморазвитию и самосовершенствованию.
2. В ходе исследования разработана методическая модель использования ситуационных задач с химическим содержанием в учебном процессе. Результатом реализации методической модели являются сформированные универсальные учебные действия (интегративное качество личности, характеризующееся готовностью применять предметные знания в нестандартных ситуациях, работать с различными источниками и видами информации, участвовать в дискуссии, вести исследовательскую работу).
3. Выявлено, что разработанные методические материалы по использованию ситуационных задач по химии в учебном процессе способствовали формированию универсальных учебных действий учащихся.
4. Установлено, что для эффективного формирования универсальных учебных действий учащихся необходимы такие педагогические условия, как использование ситуационных задач на всех этапах урока химии, вовлечение учащихся в процесс составления ситуационных задач, а также проведение курса по выбору «Решение ситуационных задач по химии».
5. В процессе опытно-экспериментальной работы выявлены уровни успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и критерии сформированности у них универсальных учебных действий. Установлено, что учащиеся, умеющие составлять ситуационные задачи, имеют самый высокий уровень сформированности умения работать с информацией (исследовательский уровень).
6. Доказано, что использование ситуационных задач по химии в учебном процессе способствует повышению уровня сформированности у учащихся умения работать с информацией, применять предметные знания в нестандартных ситуациях, участвовать в дискуссии, вести исследовательскую работу.
7. Организованная в рамках исследования опытно-экспериментальная работа доказала существенное повышение уровня сформированности универсальных учебных действий учащихся при использовании в образовательном процессе ситуационных задач по химии, а также зависимость уровня сформированности универсальных учебных действий от уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами.
Основное содержание исследования представлено в следующих публикациях автора:
1. Жулькова, Н.В. Из опыта организации исследовательской деятельности в классах гуманитарного профиля / Н.В. Жулькова // Химия в школе. - 2012. - №9. - С. 14-17. (0,3 п.л.)
2. Жулькова, Н.В. Роль и место ситуационных задач в современном уроке / Н.В. Жулькова // Химия в школе. - 2013. - №9. -С.45-47. (0,38 п.л.)
3. Жулькова, Н.В. Использование ситуационных задач по химии в учебном процессе / Н.В. Жулькова //Наука и школа. - 2013. - №5. -С.122-125.(0,4 п.л.)
4. Жулькова, Н.В. Ситуационные задачи по химии как средство формирования универсальных учебных действий обучающихся / Н.В. Жулькова // Актуальные проблемы химического образования в средней и высшей школе: сборник научных статей / редкол: А.П. Солодков (гл. редактор) [и др.]. - Витебск: ВГУ имени П.А. Машерова, 2013. - С. 52-53. (0,2 п.л.)
5. Жулькова, Н.В. Организация учебной деятельности учащихся по химии при разработке и решении ситуационных задач/ Н.В. Жулькова, Г.М. Чернобельская // Обучение и воспитание: методики и практика 2012/2013 учебного года: материалы VI Международной научно-практической конференции/ под общ. ред. С.С.Чернова.-Новосибирск: Издательство ЦРНС, 2013.- С.91-96. (0,4 п.л., авторский вклад 75%)
6. Жулькова, Н.В. Решение ситуационных задач по химии как средство развития критического мышления школьников / Н.В. Жулькова, Г.М. Чернобельская // Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественнонаучного образования: материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Оренбург, 15-16 нояб. 2012 г./ Оренб. гос. пед. ун-т. - Оренбург, 2012. - С. 88-91. (0,3 п.л., авторство не разделено)
7. Жулькова, Н.В. Использование ситуационных задач на уроках химии как пример формирования ключевых компетенций учащихся / Н.В. Жулькова // Современное образование: гуманизация и гуманитаризация как ведущие тенденции: материалы международной научно- практической конференции: 18 апреля 2012 г. В двух частях. 4.1 / отв. Ред. Гринева Е.А. М.: МПГУ, Изд-во «Прометей», Ульяновск: УлГПУ, 2012. - С. 99101. (0,2 п.л.)
8. Жулькова, Н.В. Использование ситуационных задач по химии для обучения школьников применению знаний /Н.В. Жулькова // Материалы II научно-практической конфереции «Российский учитель в системе
современного образования» (26-28.03.2013). - М.: МПГУ, 2013. - С.117-121. (0,2 п.л.)
Жулькова, Н.В. Использование ситуационных задач на уроке химии в условиях перехода на ФГОС второго поколения / Н.В. Жулькова // Актуальные проблемы химического и экологического образования: Сборник научных трудов - СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2013. -С. 209-212. (0,2 п.л.)
Жулькова, Н.В. Реализация компетентностного подхода на уроках химии в классах гуманитарного профиля / Н.В. Жулькова // Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации: материалы 3-й научно-практической конференции (заочной) с международным участием: 20-21 апреля 2012 г. / Ульяновск: УлГУ.- 2012. - С. 103-106. (0,2 п.л.)
Жулькова, Н.В. Совершенствование учебной деятельности по применению знаний по химии при разработке и решении ситуационных задач /Н.В. Жулькова// Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации: материалы научно-практической конференции (заочной) с международным участием: 18-19 июня 2013 г. / отв. ред. А.Ю. Нагорнова-Ульяновск: 81ШЕТ, 2013. - С.264-266. (0,25 п.л.)
Подписано к печати 17.04.2014 Объем 1,5 п.л. Заказ № 28 Тираж 100 экз.
ГУ Т.МПГУ
Текст диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Жулькова, Наталья Викторовна, Москва
Московский педагогический государственный университет
На правах рукописи
04201458335
Жулькова Наталья Викторовна
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ
УЧАЩИХСЯ
Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (химия)
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, профессор Чернобельская Г.М.
Москва, 2014
Оглавление
Введение................................................................................................................................................4
Глава!. Теоретические предпосылки исследования проблемы
формирования универсальных учебных действий через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе...........................................................................
1.1. Проблема формирования универсальных учебных действий учащихся в педагогических исследованиях..............13
1.2. Ситуационные задачи и пути их использования в образовательном процессе.......................................... 27
Глава 2. Концептуальная модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий.......................................... 32
2.1. Методическое обоснование модели использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий......................................................32
2.2. Педагогические условия реализации модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе....................................................... 46
Глава 3. Опытно-экспериментальная работа по формированию универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе............................................................................ 60
3.1. Цели и задачи опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся........................................................................................................................60
3.2. Реализация педагогических условий использования ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся.................. 82
3.3. Анализ и оценка результатов опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся................................................... 86
Заключение........................................................................ 101
Список используемой литературы........................................... 103
Приложения....................................................................... 128
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования ориентирован на выпускника, который должен осознавать важность образования и самообразования для жизни и деятельности, уметь применять полученные знания на практике. В процессе изучения курса химии ученик средней общеобразовательной школы должен научиться анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, иметь навыки безопасного обращения с теми из них, которые используются в повседневной жизни.
В настоящее время выпускник общеобразовательной школы нередко испытывает затруднения, сталкиваясь с конкретными веществами и химическими процессами в природе и повседневной жизни. По результатам исследований PISA в 2009 российские учащиеся успешно выполняли задания на воспроизведение знаний в простых ситуациях и затруднялись применить их в ситуациях, близких к реальной жизни. Оценка уровня естественно-научной грамотности выпускников средней школы России показала, что этот уровень значительно ниже средних международных показателей. То есть российские школьники затрудняются применять предметные знания для решения бытовых проблем. Кроме того, старшеклассники имеют низкий уровень сформированности универсальных учебных действий, основным из которых является умение работать с информацией, представленной в текстах, таблицах, диаграммах или рисунках.
Итак, актуальность нашего исследования определяется необходимостью разрешения противоречий между:
• стабильным содержанием учебной работы по химии в школе и необходимостью формирования умения работать с информацией, объем которой постоянно возрастает;
• существующей методикой организации учебной работы по химии и необходимостью включения в нее средств по формированию у учащихся универсальных учебных действий;
• потребностью общества в выпускнике школы, умеющем применять в нестандартных ситуациях предметные знания, и отсутствием соответствующей методики, обеспечивающей их формирование.
Стремление разрешить указанные противоречия предопределило центральную проблему исследования: выявление условий результативного процесса формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе.
Целью нашего исследования являлась разработка и реализация модели организации учебной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии как средства формирования универсальных учебных действий учащихся.
Объект исследования - обучение химии в 9 и 10 классах. Предмет исследования - методика использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий.
На основе проведенного анализа научных исследований и практики работы школ была выдвинута гипотеза исследования: создание условий для использования ситуационных задач на всех этапах урока химии, включая курс по выбору и внеурочную работу, вовлечение учащихся в процесс их составления будет способствовать эффективному формированию универсальных учебных действий
В соответствии с целью, объектом, предметом и гипотезой были сформулированы основные задачи исследования:
1. Уточнить понятия «универсальные учебные действия» и «ситуационная задача».
2. Разработать модель использования в образовательном процессе ситуационных задач с химическим содержанием.
3. Выявить уровни успешности учащихся в работе с ситуационными задачами и критерии сформированности у старшеклассников универсальных учебных действий.
4. Определить педагогические условия, обеспечивающие эффективное формирование универсальных учебных действий старшеклассников.
5. Составить комплект ситуационных задач по химии и разработать методические материалы для использования их на уроках.
6. Исследовать эффективность разработанной модели использования ситуационных задач с химическим содержанием в образовательном процессе.
Теоретико-методологической основой исследования
являются:
• философские концепции информатизации общества (Ю.Ф. Абрамова, Р.Ф. Абдеев, Н. Винер, К. Поппер, М.Ю. Самохин, А. Д. Урсул и др.);
• основные положения теории познания, а также теории о всеобщей связи, целостности и взаимообусловленности явлений, которые лежат в основе современных педагогических теорий и технологий личностно-ориентированного и развивающего обучения (Л.С. Выготский, В.В.Гальперин, В.В. Давыдов, С.Л. Рубинштейн, А.Л. Леонтьев, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Г.К. Селевко и др.);
• теоретические принципы организации самостоятельной работы учащихся (А.П. Беляева, Е.П. Есипова, П.И. Пидкасистый, A.B. Усова и др.);
• теория и практика использования проектного и проблемного метода в обучении (Н.Е. Кузнецова, И.М. Махмутов, В. Оконь и др.);
• методологические подходы по отбору содержания при работе в классах гуманитарного профиля (Е.Я. Аршанский, Г.М. Чернобельская, C.B. Дьякович, A.A. Каверина, Н.Е. Кузнецова, И.М Титова);
• работы, посвященные использованию ситуационных задач в учебном процессе (Е.Я. Аршанский, В.Э. Огородник, М.Д. Трухипа, М.М. Шалашова);
• исследования по формированию универсальных учебных действий учащихся (М.М. Шалашова, Д.В.Татьянченко, A.B. Усова);
Большое значение для данного исследования имели идеи организации
учебного процесса в средней школе с позиции следующих
методологических подходов:
• системно-структурного, позволяющего изучать проблему формирования универсальных учебных действий посредством использования ситуационных задач в образовательном процессе как систему множества факторов, способствующих более полному ее восприятию и рассмотрению (И.В. Блауберг, Б.С. Гершунский, Т.А. Ильина, Н.Д. Никандров, В.Н. Садовский, А.Д. Урсул и др.);
• деятельностного, который требует освоения специальных способов деятельности и технологий по отбору, анализу, представлению информации, необходимой для решения и составления ситуационных задач по химии при формировании универсальных учебных действий старшеклассников (Б.Г. Ананьев, J1.C.
Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, А.Н. Леонтьев, В.А. Сластенин, Н.Ф. Талызина и др.); • личностно-ориентированного, требующего учета возрастных психологических особенностей учеников и опирающегося на развитие творческих задатков личности школьника (А.Н. Алексеев, Э.Ф. Зеер, В.А. Петровский, В.В. Сериков, И.С. Якиманская);
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследование проводилось при помощи системы теоретических и экспериментальных методов. Теоретические методы.
1. Анализ законодательных актов и нормативно-правовых документов в области образования, Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.
2. Сравнительно-исторический анализ развития универсальных учебных действий.
3. Системный анализ, синтез и моделирование при создаиии концептуальной модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе. Экспериментальные методы.
1. Констатирующее исследование по оценке уровней сформированности универсальных учебных действий учащихся.
2. Поисковый эксперимент по апробации различных форм учебной работы по химии с использованием ситуационных задач для формирования универсальных учебных действий учащихся.
3. Формирующий эксперимент по внедрению разработанной модели формирования у учащихся универсальных учебных действий через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе и педагогических условий ее функционирования.
4. Беседа с учителями и учащимися, наблюдение за учащимися,
анкетирование учителей и учащихся, тестирование учащихся.
Для доказательства достоверности полученных результатов исследования применялись методы математической обработки.
База и этапы исследования. Опытно-экспериментальной базой исследования были МБОУ «Мариинская гимназия» и МБОУ СОШ № 53 города Ульяновска. В опытно-экспериментальной работе были задействованы 30 учителей, работающих в 9-х и 10-х классах, 170 учащихся 9-х классов и 72 учащихся 10-х классов.
Исследование проводилось в три этапа (констатирующее исследование, поисковый эксперимент, формирующий эксперимент). Выбор методов на каждом этапе исследования определялся условиями проведения работы и решаемыми задачами.
На этапе констатирующего исследования (2010-2011гг.) проводился анализ философской, психолого-педагогической и химико-методической литературы, а также диссертационных исследований с целью изучения проблемы формирования универсальных учебных действий старшеклассников через использование в образовательном процессе ситуационных задач по химии и определения методологических подходов, цели, объекта, предмета, задач исследования, его гипотезы. Целыо данного этапа опытно-экспериментальной работы было выявление состояния исследуемой проблемы, поиска путей и перспектив ее решения в условиях преподавания химии на базовом уровне в средней общеобразовательной школе. Было проведено исследование исходного уровня сформированное™ универсальных учебных действий старшеклассников, участвующих в эксперименте.
На этапе поискового эксперимента (2011-2012 гг.)
разрабатывались различные варианты модели формирования универсальных учебных действий учащихся через использование ситуационных задач по
химии в образовательном процессе. Были выделены критерии и уровни сформированное™ универсальных учебных действий учащихся и их успешности в работе с ситуационными задачами. На данном этапе была апробирована концептуальная модель и определены условия ее реализации, составлен научнообоснованный комплект ситуационных задач для 9-х и 10-х классов общеобразовательной школы.
На этапе формирующего эксперимента (2012-2013 гг.) проводился сравнительный анализ результатов констатирующего и формирующего этапов опытно-экспериментальной работы, осуществлялась математическая обработка этих результатов, формулировались выводы, апробировался специально разработанный научнообоснованный курс по выбору для учащихся 9-х классов и аналогичный курс для учащихся 10-х классов «Решение ситуационных задач по химии».
Новизна проведенного исследования состоит в том, что:
• разработана методика формирования универсальных учебных действий учащихся, основанная на решении и составлении ситуационных задач по химии, и определены критерии успешного их использования;
• обосновано, что вовлечение учащихся старших классов в процесс составления ситуационных задач по химии способствует развитию их личности;
• определены основания, на базе которых разработаны условия эффективного использования ситуационных задач при обучении химии.
Теоретическая значимость исследования:
• конкретизированы понятия «универсальные учебные действия» и «ситуационная задача»;
• показано влияние использования ситуационных задач по химии в учебном процессе на формирование универсальных учебных действий учащихся;
• выявлены критерии успешности обучающихся в работе с ситуационными задачами.
Практическая значимость исследования заключается в том, что
• составлен сборник ситуационных задач по всем темам курса неорганической (9 класс) и органической (10 класс) химии, создан курс по выбору «Решение ситуационных задач по химии» для учащихся 9 класса и аналогичный курс для учащихся 10 класса;
• разработан критериально-оценочный инструментарий мониторинга уровней успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами и уровня сформированности у них универсальных учебных действий;
• материалы исследования могут быть использованы в практике работы общеобразовательной школы в условиях преподавания химии на базовом уровне.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Использование в учебном процессе ситуационных задач по химии способствует формированию у учащихся таких универсальных учебных действий, как умение работать с информацией, применять предметные знания по химии в нестандартных ситуациях, участвовать в дискуссии, вести исследовательскую работу.
2. Эффективность формирования универсальных учебных действий учащихся может быть более высокой при условии, что они будут вовлечены в процесс самостоятельного составления ситуационных задач по химии.
Обоснованность и достоверность полученных результатов исследования обеспечиваются: использованием комплекса теоретических и экспериментальных методов, адекватных цели, задачам и предмету работы, а также опорой на современные достижения педагогики, психологии и философии. Кроме того, систематически проводилась проверка,
качественный и количественный анализ результатов на различных этапах исследовательской работы. Гипотеза исследования нашла свое подтверждение в ходе опытно-экспериментальной работы. Результаты исследования были внедрены в практику экспериментальных школ: Мариинской гимназии г. Ульяновска, средней школы №53 г. Ульяновска, лицея №77 г. Челябинска, средней школы №110 Советского района г. Уфы. • Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась посредством выступлений на заседаниях кафедры неорганической химии и методики преподавания химии МПГУ, а также на международных и Всероссийских научно-практических конференциях:
1. «Актуальные проблемы химического образования в средней и высшей школе» (Витебск, 2013г.).
2. «Обучение и воспитание: методики и практика 2012/2013 учебного года» (Новосибирск, 2013г.).
3. «Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественнонаучного образования» (Оренбург, 2012 г.).
4. «Современное образование: гуманизация и гуманитаризация как ведущие тенденции (Ульяновск, 2012г.).
5. «Российский учитель в системе современного образования» (Москва, 2013 г.).
6. «Актуальные проблемы химического и экологического образования» (Санкт-Петербург, 2013г.).
7. «Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации» (Ульяновск, 2012г.).
8. «Актуальные проблемы современного образования: опыт и инновации» (Тольятти, 2013г.).
Структура