автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Теория и практика изучения общей химии на основе профессиональной направленности в педвузах Польши
- Автор научной работы
- Борецка, Кристина
- Ученая степень
- доктора педагогических наук
- Место защиты
- Санкт-Петербург
- Год защиты
- 1993
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Теория и практика изучения общей химии на основе профессиональной направленности в педвузах Польши"
РГ8 ОД
') Г) ".,.>
• ' 4 РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имен» А.И.ГЕРЦЕНА
на правах рукописи
БОРЕЦКА КРИСТИНА
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕЙ ХИМИИ НА
ОСНОВЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ В ПЕДВУЗАХ
ПОЛЬШИ
Специальность 13.00.02 - методика преподавания химии
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук
Санкт-Петербург 1993
Диссертация выполнена на кафедре методики преподавания химии химического факультета Высшей педагогической школы в г. Ополе /Польша/ и на кафедре методики преподавания химии Российского государственного педагогического университета имени Л.И.Герцена. ;
Научный консультант:
доктор педагогических паук, профессор М.Е.Кузнецова
Официальные опоненты:
доктор педагогических наук В.В.Сорокпн
доктор химических паук, профессор К.П.Балашев
Ведущая организация
доктор технических наук, профессор К.П.Алексеев' ,
Московский педагогический государственный университет им. О.НЛгшша
Защита диссертации состоится 13 января 1994г. в 16 часов на заседании специализированного Совета Д 113.05.05 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора наук при Российском государственном педагогическом университете им. Л.И.Герцена (191156, Санкт-Петербург, наб.р.Мойкн, 48, корп. 2, ауд, 251).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГПУ им. Л.И.Герцена. :
Отзывы, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб.р. Мойки, 48, РГПУ им. Л.И.Герцена, Ученый совет.
Автореферат разослан " 9 декабря 1993 г.
Ученый секретарь специализированного Совета Д 113.05.05, канд.хим.наук
11
Т.ДЛадыжннкова
'V-
Общая характеристики исследования
AKTiiU'lblltttTI._ripoG,XC^ft.r,__nc.'Mt_i'cc»iC.4'->n;tliiiii, в последнее время в 1
Польше, в России и но многих других странах происходят серьезные преобразования. В социальной педагошке установлено, что в периоды переломов и перехода к новым цивилизациям обостряются и активизируются наиболее общие тенденции - "мегатреиды" в развитии теоретических н прикладных аспектов педагогических проблем, в том числе образования и воспитания общества. В данный момент таковыми "мегатрендами" польскою народного образования можно считать: а) ориентацию его на международные стандарты и при.шаиие образования в качестве главного национального приоритета; б) ренессанс духовных основ личности в непрерывном образовании н возрастание роли |уманистлческп,\ начал л общечеловеческих ценностей; в) нацеленность образования на достижение системного подхода в разработке педагогических проблем.
В этих условиях значительно повысились требования к личности учителя, как главной фигуры перестройки образования, к его подготовке в высшей педагогической школе н университете. Изменившиеся пели, задачи и. ценностные ориентации педагогического образования вызвали необходимость пересмотреть учебные планы факультетов, состап и содержание учебных ■ предметов, технологию обучения, научно-методические подходы к организации процесса изучения разных научных дисциплин.
Все эти моменты затрагивают и конкретные компоненты подготовки учителей химии, в которой особое место занимает учебный предмет "общая химия". Он является fie только фундаментом химического образования, но и основой профессионального становления будущего учителч-предметннка. Главные вопросы общей химии составляют основной объем курса химии начальной и средней школы.
В последние годы общая химия, как наука и как учебная дисциплина, переживает период переоценки многих траяыц)'. то сложившихся понятий и теорий, изменяется методика ее преподавания в вузе, а вопросы структуры ц объема содержания этого курса привлекают взимание специалистов разных стран.
Все чаще высказываются магния о необходимости neps смотра содержания этого курса по пузн большей сбалансированности его основных разделов, устранения перегрузи труднодоступным для студентов первого курса теоретическим материалом, нахождения более оптимальных соотношений между теориями и фактами Усилены поиски путей совершенствования
содсржаиия и процесса -обучения студентов общей химии, взимания к методолошчсским вопросам, к модульному построению курса, к самостоятельной работе студентов, к ее нпдшшдугъпшшш. Эш тенденции намечаются и и польской высшей школе. '
Изменение целей, задач и ценностных ориентиров; в подготовке учителя ставят задачу модернизации курса обшей химии и процесса ее изучения в педвузе: изменения нринципон коистрифниаиня его содержания, научно-методических подходов к организации сю усносння л учебно-иозпавателыюй деятельности студентов и л ом процессе.
Обзор научно-методической литературы, анализ опыта работы университетов и пединститутов, готовящих учителей химии, убеждают, что медленно идущие и не всегда обоснованные процессы модернизации химического образования в значительной степени связаны с недостаточной теоретической проработкой этих вопросов, с недостаточным осознанием роли и места каждой химической дисциплины в системе профессиональной подготовки учителя, с отсутствием нужных взаимосвязей фундаментальных химических и профессионально-методических знаний.
В связи' с этим большое значение имеют исследования по проблеме совершенствования системы химического образования, в тон числе профессиональной подготовки учителя-предметника г. педвузе.
Анализ учебных программ курса обшей химии пок азал наличие офомпого разнообразия подходов к определению состава и последовательности изучения его основных вопросов. В последние годы усилился объем термодинамических и квантово-механических представлении за счет сокращения фактологического материала, снизилась практическая направленность курса обшей химии, который читается по разным учебникам, имеющим разную структуру и безотносительное к характеру »уза и его специальностям 'содержание. 15 Польше отсутствует предметная концепция изучении этого курса. Не осуществлено нн одною дидактико-,методического исследования ошос'.ггельно поучения студентов общей химии, хотя имеются отдельные работы, рассматривающие возможности улучшения содержания отдельных тем и вопросов этого курса ( А.Вигеичсг, А.СйгзЫ, г.КогклУвк!, К.Рагско. N:\V.Skinder, 5АУгус1а и др.)
Поэтому, исследуя комплекс вопросов, касающихся целей, содержания, процесса преподавания и организации учебной деятельности студечтог, мь: обратились к трудам российских ученых-методнетов, внесших свой вклад в создацне методики обучения общей химии в вузе (О.С.Занцева, Е.Ф.Мшшщой, В.В.Сорокина, А.А.Макареии и др.). В их исследованиях в единстве отражены
содержательная и процессуальная стороны обучения студентов разных специальностей общей химии в университете н техническом вузе, гае этот курс несет свое главное значение как общеобразовательный предмет. Целостного исследования методики изучения общей химии и как фундамента химической подготовки, и как важного компонента профессионализма учителя химии в педяузе, пока еше не осуществлено не только в Польше, но и в других странах. Этим определяется актуальность личного исследования п шОорлемы.
Исследование обусловлено необходимостью разрешения существующих противоречий: между традиционными содержанием и методикой обучения общей химии в педвузах н новыми 'требованиями к личности учителя и к уровню профессионально значимых знании и умений будущих учителей химии; между социальной потребностью в высококвалифицированных учителях химии к недостаточным уровнем их подготовленности к целостной деятельности.
Работа проводилась в рамках центральных научных программ Министерства Народной Эдукацин (РПБП Ш.ЗО, ЦПБП 1991-2000) и научной тематики кафедры методики преподавания химии Высшей педагогической школы в г.Ополе, а также в русле тематики кафедры методики преподавания' химии РГПУ ■ им. А.И.Герцена по проблеме непрерывного педагогического образования, стажером которой является автор данного исследования.
_Цель_жследавачия заключена в создании теоретической концепции
обучения общей химии в педвузах н методической системы ее практической реализации, обеспечивающих повышение качества усвоения учебного предмета и профессионалыю-ценностнбго отношения к нему будущих учителей химии.
Объектом нсслеловання является процесс изучения общей химии в пединститутах и университетах Польши, готовящих учителей химии.
Предмет исследования составили теория и практика модернизации содержания и процесса научения общей химии в педвузе и методика активного и профессионального овладения этим учебным предметом.
Проведенный теоретический анализ , трудов по проблеме совершенствования химического образования позволил сформулировать исходные положения концепция неследпкания;
1. Необходимость модернизации курса общей хн*шн в педвузе обусловлена совершенствованием струкзуры его содержания путем повышения системности, выделения основных блоков знаний, а. следовательно, и функциональности, теоретических знаний, обеспечивающих формирование обобщенных химических умений и пряеиов профмгеаональноЙ, де*(тельяости.
2. Усовершенствование содержания и процесса обучения обшей химии в педвузе может быть обеспечено конструированием и внедрением в практику теоретической модели структуры и функционирования Курса обшей химии, на основе содержательно-генетического подхода с опорой на периодическую систему химических элементов, в ходе активной познавательной деятельности студентов по решению теоретических и практических задач.
Еипвгс1а_и«Л£Д09<шия. заключается в том, что сознательное и активно-деятельностиое овладение студентами \педвузов общей химией, как фундаментом кх химической и профессиональной подготовки, состоится в том1 случае, если будут: ' .
1) созданы теоретико-методологические основы изучения'данного предмета и условия для полноценной реализации его образовательных возможностей, отражающие роль и особенности обшей химии в 'системе вузовской подготовки специалиста, а также достижения теории и практики ее преподавания;
2) адекватны друг другу структура и содержание предмета и характер учебно-познавательной деятельности студента, а также усилены обобщение и систематизация знаний и умений по общей химии, повышающие объяснительные и прогностические возможности курса в познавательной деятельности студентов;
3) обеспечены условия для познавательных мотивов и потребностей изучения общей химии, понимания студентами се роли в профессиональном становлении, развития познавательных способностей н самосгоятел-лостн студентов.
Исходя из пшотез были посташтены следующие з адач I и! ее; I сд ш 1 ашш:
- раскрыть цели и модель профессиональной подготовки учителя химии' в педвузе на современном этапе;
- установить состояние теории и практики в области методики обучения общей .химии; 1
'- определить место, значение и функции предмета "Общая химия" в системе подготовки учителя в педвузе; ■
- определить' исходные предпосылки, методологию и основные направления совершенствования содержания и методики изучения курса общей химии;
- разработать теорию модернизации содержания и процесса изучения общей химии в педвузе, построить теоретическую модель этого процесса;
- разработать методическую систему обучения, реализующую основные идеи и положения принятой нами концепции, и принципы фундаментальности и прагматизма' .содержания, преемственности и профессиональной
направленности в процессе его изучения;
- разработать систему познавательных задач и других средств управления учебной деятельностью студентов в процессе изучения обилен химии;
- определят", условия успешной реализации разработанной методики обучения общей химик'и осуществить экспериментальную проверку ее эффективности в высшей педагогической школе.
всеобщий метод научного познания: теории познания и деятельности, концепция всестороннего развития личности на основе единства содержательного и проиессуатыгапо компонентов образования, теории оптимизации и активизации обучения, опирающиеся на комплексное представление учебного процесса в вузе.
Психолого-педагогическую основу исследования составили: структурно-функкиоиалькые концепции педагогических систем ( В.П.Беспялько, К.Кги52е\Уз!а, Т.Ье\уоичс1а), концепция профессиональной подготовки учителей (Н.В.Кузьмина,А.1<.у/1а(ко\У5ка-Ко\уа1), концепция дидактических систем (Сг.Кир151е\\'1сг), многоаспектная теория учения (Н.АеЪП, Я.М.Оадпе, теория активизации учения (ЮЛ.Бабаиский, А.Л.Громцева, Л.Я.Зорина, Н.И.Махмутов, \V.Okon), теория структуры деятельности. (Л.Б.Жарова, Г.И.Щукина и др.), теория научения » развития ( О.Р.АихиЬе!, Дж.Брупер, Дж.Пиаже, А.С.Выготскин, В.В.Давыдов, /.Кийш'апэЫ), ассоциативные концепции усвоения (Ю.А.Самарнн, К..М.Сар;пе), концепция теоретической модели мышления (СЛ.РубенштеГш, Л.Ршйг, \V.Szewczuk и др.).
Дидактнко-метоянческоп основой исследования служили ^руды в области дидактики химии относительно структурирования учебного материала и его интеграции, активизации учсбио-позцавателыюй деятельности, использования технических средств н химического эксперимента по вопросам построения и изучения курса общей химии п методик» преподавания химии в педвузе (О.С.Занцева, М.В.Зуева, Г.М.Чернобельская, ИЛ.Дрижун, Н.Е.Кузнецова, Ф.Т.Кульман, Е.Ф.Мнинша, Е.Е.Мннченков, В.В.Сорокин, М.С.Пак, В.П.Гаркуноа, А.А.Макареяя, Л.Вшетсг, А-ОаМса-К^еи^ка, И-МЛаток, М.Кошесгпа, Х.Шаг, Х.Мщык, К.Рагсйо, МЛе^Бге'отка, J.Soczewka, A.Sztejnberg).
Методы и". организация исследования. В области методологии педагогического исследования основу составили труды: В.И.Загаязпиского, . В.В.Краевского, А.В.Усовой, М.ЬоЬосйе§о, H.Muszynskiego. При решении , поставленных задач были использованы следующие методы исследования: -анализ правительственных документов о реформе образования ' (Копсерс]а
-б-
кзгЫссша ogolnego - 1991), теоретический анализ педагогической психологической и методической литературы, общелошческне методы (структурно-функциональным анализ учебного материала но общей химии, личнзртно-деятельностпый подход к анализу и раскрытию педагогического процесса в вузе, теоретическое моделирование, сравнение, обобщение и другие общенаучные методы (педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент), методы педагошческо-сошюлогических исследований (анкетирование, опрос, 'тестирование), частно-научные, эмпирические и интерпретационные методы, статистические методы обработки результатов и их методический анализ.
Исследование проводилось в три этапа: предварительный, основной и завершающий.
На_хщ&и>лрлхелык>м_этпне (1974 - 1982 г.г.) устанавливался уровень знании по химии выпускников средних школ н абитуриентов химического факультета Высшей педагогической. школы в г.Ополе. Изучались вопросы организации процесса Обучения общей химии и учебно-познавательнсн деятельности студентов, выя мялись условия адаптации студентов 1-го курса в вузе, проводился констатирующий эксперимент. Изучалась литература по проблеме исследования, определялись исходные теоретические и методологические основания исследования, проводились поисковые исследования по отдельным вопросам методики (анализировались программы и учебники курса химии средней школы к курса общей химии высшей школы, определялась оптимальная структура содержания, вносились' некоторые изменения в программу).
рабочий вариант концепции изучения курса обшей химии, проектировались отдельные блоки методики его изучения, типы и уровни познавательной ■ деятельности студентов, готовились дидактические материалы для преподавателей и _ учебные материалы для студентов, обеспечнвакнгле изложение и усвоение основных разделов курса, изучаемого по экспериментальной методике. Осуществлялся формирующий педагогический эксперимент, в ходе которого уточнилась методика ¡пучения общей химии, определялись критерии оценки эффективности ее реализации. Создавались и обсуждались методические рекомендации . по блочной поааче учебного материала на основе опережающих заданий и ориентировочных основ деятельности.
На ззпершамтсм этап«? (1390 - 1993 г.г.) проведена работа по сбалансированию отдельных частей целостной, методики обучения, по
-7 - •
обобщению и систематизации результатов обучения. Получили завершение разработка методических основ и концептуальной модели целостного процесса обучения общей химии в педвузах Польши. Но результатам исследования были внесены коррективы в учебные планы факультета. Основным результатом опытно-экспериментальной работы стали теория и методические рекомендации по изучению курса общей химии, но поснитаиию в процессе его усвоения профессионально значимых черт личности учителя-Предметника.
Обоснованность н достоверность результатов н выводов исследования подтверждается непротиворечивостью научных положений диссертационного исследования основным положениям современной общей дидактики и методики обучения химии; обеспечивается его объективной многоуровневой методологической основой, глубоким^ теоретическим анализом проблемы, применением комплекса методов исследования, адекватных поставленным задачам, выбором адекватных предмету исследования критериев, показателей ц параметров эффективности методики реализации теоретической модели структуры учебного- материала общей химии в педвузе, а также выборкой контингента и количества участников констатирующего и формирующего-экспериментов.
Полигоном экспериментального исследования, особенно lift этапе ' констатирующего эксперимента, являлись пять наиболее крупных польских университета и все пединституты (высшие педагогические щкоты), готовящие будущих учителей химии. Базой длительного (почти десятнгодового) обучающего эксперимента являлся химический факультет Высшей • педагогической школы в г.Ополе и его студенческие группы- Экспериментом охвачено свыше 700 человек, в том числе студенты 11 Преподаватели химических дисциплин. Частично поирковнй И обучающий этапы педагогического эксперимента осуществлялись и е других педвузах^
Научная поврана исследовании состоит р той, что и диссертации впервые разработана и научно обоснована целостная методц&й изучения обшен химии р системе подготовки учителей химии, и развития в этой процессе личности будущих учителей; обоснована роль нового определен«)) ПОНЯТИЙ "химический элемент" к "химическое соединение", вводя понятно "атомный стержень" и "частица" (от английского "spieces"), а следовательно роль инвариантного определения периодической системы элементов как классификации: 1) элементов-стержней, 2) простых химических Соединений, 3) химических процессов. Впервые раскрыт материал общей химии с ориентацией его дальнейшего использования в методической подготовке студентов и ьл ! педагогической практике в школе. -
- s -
Тсорет ичсскпя значимость_иседелоиашш заключается с создании
теоретических основ совершенствования химического образования в польской высшей школе и модернизации содержания и процесса обучения общей химии г. педвузе, с учетом места и значения его в общехимичсскон и профессиональной подготовке учителя химии.
1. Разработан категориальный аппарат ¡нозого методического подхода к систематизации н обобщению знаний об элементе, веществе и химической реакции, посредством определения генетически исходной • клеточки теоретических знаний, на основе содержательно-генетической концепции умственной деятельности В.В Давыдова; обоснованы и сформулированы дефиниции новых понятий: "атомный стержень", "стержневые" . и "внест ржневые" электроны, "потенциальное валентное состояние атома", "классификация элементов-стержней", "простая частица", "морфологическая классификация простых частиц" п другие.
2. Обосновано применение принципов морфологической классификации простых частиц к интерпретации закономерностей строения веществ п их CBof.jTB к классификации химических процессов в целом:
а. восстаиовнтельно-окнслитслыше: "вос-окс" / от английского "red-ox"/,
б. кислотно-основные: "к'":-ос" / от английского "as-bas"/,
в. Еосстаиовнтслыюкислотио-окнслительноосновные: "иосхцс-оксос" I от английского redac-oxbas"/; определены функции морфологической классификации а учебно-познавательной деятельности студентов.
3. Научно обоснована методическая система обучения общей химии а педвузе на основе созданных теоретических основ п : современных технологий обучения, включающая нетрадиционные средства, методы и формы организации творческой деятельности стузхеитое. -
4. Обоснована и реализована структура содержания и процесса обучения общей химии в педвузе на основе модульного подхода н усвоения знаний крупными блоками. .
5. Разработана система новых типов познавательных задач: конвергентного « дивергентного характера (логических, методологических н творчески*), как средств для управления усвоением знаний и развитием познавательных способностей .студентов.
Пракппссваа ценность диссертационного исследования заключается в том, что теоретические положения (ведущие паси, пришшлы и закономерности) доведены : до уровия мстадсяогоческих рекомендаиий, учебных пособий, сборников задач пупражневнй, аиресоваиных студентам п преподавателям педвузов, учителям' , средней школы, учащимся
общеобразовательных лицеев.
Научные результаты исследования применяются при разработке и реализации содержания и методики обучения общей химии и построении учебных программ других фундаментальных химических дисциплин в педвузе с целью профессиональной подготовки будущих учителей химии
Разработаны и внедрены в практику: 1. Теоретическая модель структуры и функционирования лекционного курса общей химии, и семинарских занятий, успешно реализующая а учебиа-познавателыюн деятельности студентов-первокурсников педвузов; 2. Система познавательных заданна .включающая вопросы экологии (вопросы, ' упражнения, творческие задания), методологические и лотческне задачи разного типа, требующие применения студентами общеобразовательных знаний и умений, формирующие интеллектуальные, практические, общеучебные, предметные, общетрудовые и профессионально значимые педагогические умения и ценностные отношения; 3. Ориентировочные основы умственных действий в форме планов, конспектов и эвристических предписаний с Использованием элементов информационной культуры и компьютерной техники; 4. интенсивные приемы учебной работы с использованием диагностических н трешшговых задач, обобщающих таблиц, опорных схем, дидактических игр, а также учебно-исследовательской работы' на межпредметной основе.
Апробация н внедрение результатов исследоесння проводились непрерывно по мере их получения.
Основные теоретические позиции и практические применения конструируемой модели обучения общей химик проверялись на Международных семинарах проблем дидактики в Польше, Восточной Германии и Чехословакии (ежегодно от 1981 до 1989 г.г.)» «а Герценовскнх чтениях, координационных совещаниях в рамках УМО по непрерывному естественнонаучному образованию и заседаниях кафедры методики преподавания химии РГЛУ в Санкт-Петербурге (1987-1988 и 1993 г.г.), на Научных съездах Польского Химического Общества и Общепольских Весенних школах проблем дидактики химии (от 1975 г. и далее), на Всепольскнх симпозиумах, координационных совещаниях, научных семинарах и конференциях по проблеме интенсификации и оптимизации обучения химии в средней и высшей школах (1975 - 1993 г.г.).
Сочетание апробации исследования и его внедрения в практику вузовского обучения общей химии осуществлялось в ходе систематической работы автора со студентами и преподавателями химического и эколотческого факультете з Высшей педагогической школы в г.Оиоле, при чтении лекций студентам и
преполавателям других вузов (университеты во Вроцлаве, Познани и Люблине) н в процессе факультативных занятии со студентами естественнонаучных факультетов, которые проредила сама автор.
Результаты исследования апробировались в процессе дидактических занятий со студентами онольского химического факультета по методике преподавания химии и педагогической практикой студентов в базовых средних школах г.Оподе; в процессе чтения студентам и слушателям ФПК спецкурсов "Основы научных исследований в педагогике и методике преподавания химии", "Основы методологии химической науки", а также в процессе руководства курсовыми и дипломными работами студентов.
Па_аашитул>шосятся: концепция целостной методики изучения общей химии и ее реачнзааня в процессе общехнмнческой п профессиональной подготовки будущих учителей химии в педвузах Полыни.
1. Новый целевой подход к изменению системы первоначального высшего химического образования через формулу: "ценности — позиции -- способности - знания" вместо традиционной дидактической формулы: "знания -спосибнс 'ти - навыки и умения" и принцип ранней профессионализации.
2. Комплекс принципов модернизации содержания курса обшей химии (фундаментальности, системности и прагматизма^, процесса его изучения (преемственности и профессиональной направленности) и учебной деятельности студентов педвуза .(методологизацин, интеллектуализации, мотнваш.и и развития их познавательных способностей и самостоятельности).
3. Новый, подход^ к систематизации и обобщению зиаинй об элементе, веществе и периодической системе элементов посредством введения в учебный процесс современной иерархии структуры материи . л принципов морфологической классификации простых частиц от'генетически исходной клеточки: "электронной структуры. атома" с ее разделением на атомный
' стержень (остов) и динамическую валентную структуру.
4. Теоретич екая модель методической системы обучения общей химии в педвузе, выражающая целостное единство . программо-целсвого, содержательного, процессуального и результатиЕНО-оценочного компонентов.
5. Эмпирические закономерности и условия успешного усвоения курса общей химии и способов деятельности, обеспечивающих формирование значимых для профессии учителя новообразований личности.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех основных частей, включающих щесть глав, заключения, библиографии н приложений. Общий объем диссертаций 350 страниц машинописного текста, в том числе 23 рисунка и схемы н 31 таблица.
Структура диссертации
Часть I
Состояние и проблемы химического образования в теории а практике средней и высшей школы
ВВЕДЕНИЕ Часть П
Теоретические основы перестройки содержания и процесса изучения курса обшей химии
Часть Ш Экспериментально-методическое исследование процесса изучения и уровня усвоения студентами курса общей химии
Глава I
Глава П
Глава Ш
Глава IV
Глава V
Глава VI
Развитие химического образования в Польше и за - рубежом
.1.1 и и,
Теория и практика изучения общей химии иа среднем и высшем уровне образования
2.1 , г2.
2.3.
Психолого-педагошческие основы совершенствования содержания изучения обшей химии в педвузе 3.1 ... Ъ2 ... 3.4 ...
Методические основы построения содержания процесса обучения студентов пединститута общей химии 4.1 ... 4.2... 4.3...
Организация и методы экспериментально ■ го исследования
5.1 ...
5.2 ...
5.3 ...
Результативность экспериментальной методики обучения студентов пединститута • общей химии
6.1 ... 6.2 ... б.З ...
ВЫВОДЫ
выводы
выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Основное содержание диссертации
Во введении обосновывается актуальность проблемы п выбор темы исследования в ссегс глубоких преобразований в политических и экономических сферах польского общества, формулируются цель, объект и предмет поиска, гипотезы п задачи исследования, раскрываются научная новизна, теоретическая н практическая значимость работы.
В нериой части - "СОСТОЯНИЕ ПГОШШМЫ ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ СРЕДНЕЙ ¡1 ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" - проводится атша развития химического образования в Польше и за рубежом (ГллкаЛ) н теории и практики изучении общей химии на среднем и высшем уровне образования (Глзда_2). Рассматриваются динамики изменения подходов к ортаиизапии химического образования, история и современное состояние полю юкки учителей химии в Польше, анализируются место и значение в ней курса оощеи химии, содержание и способы построения этою учебного предмета, а также выделяются требования к модернизации химическою образования в повой системе польском средней и иыешей школы. Проводится анализ литературы по проблеме .методологии исШо.шго-недагошчсских исследовании а определяется методологии н логика диссертационного исследовании .
В результате рассмотрения состояния проблемы теории и практики обучения обшей химии установлено, что целесообразное требованиям исторического развития обращение к ретроспективному анализу изменения подходов к изучению химии как учебной дисциплины, к изучению современного состояния химического образования в Польше и к исследованию перспективы его дальнейшего развития в новых условиях позволяет: а) 'сохранить то позитивное, что накоплено в истории преподавания обшей химии многими поколениями ученых н педагогов-химиков; б) вскрыть противоречия и достоинства существующей системы обучения; в) определить направленная н исходные основания для дальнейшего совершенствования содержания и процесса изучения курса обшей химии..-
'Современное педагогическое-исследование предполагает его методологию, адекватную природе исследуемого объекта я целям данной диссертации. Обучение студентов педвуза обшей химии рассматривается нами как сложная динамическая система, как компонент непрерывной системы педагогического образования.. Механизмом процесса обучения общей химии выступает взаимосвязанная деятельность его участников, направленная на формировать
личности будущего учителя химии по новой формуле: ценности -- позиции — способности — знания. Отсюда общенаучной методологией исследования мы выбрали системный и деятслыюстный подходы. Учитывая функционально-деятелыюстпую природу работы учителя химии, ннтегративный фундаментальный характер курса общей химии, совершенствование его содержания осуществлялось с помощью структурно-функционального анализа, а процесс его изучения модернизировался с позиций личностио-цеятелыюстного подхода. Комплексность данного теоретико-методического исследования обусловили целесообразность уровиевой методологии его выполнения.
Проведенный анализ подходов к организации химического образования показал, что в настоящее время большинство из существующих методических концепций химического образования обременены традициями вербалнзма н энциклопедизма, лз-за чего изучение химии - особенно в начальном периоде учебы - становится трудной и требующей значительных временных затрат задачей, которая направлена прежде всего на запоминание разных фактов и теорий.
Поэтому, при разработке построения учебного материала и при организации учебной деятельности студентов мы использовали методические' находки иностранных ученых, особенно российских, американских и английских. К ним относятся публикации о различных формах обучения общей химии, наиболее отвечающим интенсификации учебного процесса и развитию самостоятельной, творческой деятельности студентов. Их авторы (B.G.Aldridge, R.A.Duschl, F.A.Gasparkis, K.LJohnson, В.В.Сорокнн, А.А.Макаренх) считают, что уменьшение интереса молодежи к естественным, наукам в меньшей степени вытекает из невозможности усвоения ими основных законов и химических понятий и в 0ольш?,й степени - из существующих подходов к обучению. В связи с этим они предполагают кроме научных знаний (scientific knowledge) внедрить и процесс обучения знания о знаниях (knowledge of science). Последнее, в отличие от научных знаний, включают в себя не только сумму современных теорий и законов, но также способы, которыми наука достигла этих знаний.
Мы вполне присоединяемся к мнениям перечисленных авторов и их идеи используем в качестве теоретических и эмпирических положений нашего исследования.
В последние годы, особенно в России, активно стала развиваться методика обучения, химии в высшей школе. Главный акцент был сделан на совершенствование содержания и процесса обучения общей химии в
уннвёрситетах н технических вузах (О.С.Запцев, Е.Ф.Мишина, Д.И.Ожерельев, В.И.Кузнецов и др.).
' В наиболее полном и целостном виде содержание и процесс обучения обще)! химии на основе деятельностного подхода в университете исследовал В.В.Сорокин, который дал глубокий анализ сложившихся подходов к построению учебного предмета общей химии, содержания, структуры и логпкн построения разных курсов обшей и неорганической химии, получивших распространение в странах СНГ и в некоторых западных странах. Сравнительный анализ ряда учебников и учебных пособии по общей н неорганической химии позволил автору выделить ряд характерных черт в их построении и содержании. Польские учебники по общей химии, к сожалению, здесь не рассмотрены. Поэтому мы уделили больше внимания содержанию >1 особенно структуре польских программ по обшей химии, построение которых имеет определенную специфику как по подходам и по лотке предмета, так и по их структуре. Последнее особенно значимо для нашего исследования организации учебно-познавательной деятельности учащихся, поскольку, в структуре содержания отражается структура и характер познавательной деятельности.
' В большинстве вузов курс общей химии имеет общеобразовательное значение. В вузах, готовящих учителей химии (педвузы, университеты), назначение данного учебного предмета иное. Помимо того, что общая химия является фундаментом химического образования будущего учителя химии, саа включается как обязательный элемент в их профессиональную подготовку, составляя содержательную часть профессионализма учителя. Отсюда важное значение приобретает ценностное отношение студентов к овладению этим предметом, осознание его роли в приобретении специальности учителя химии, в становлении их как педагогов. Понимание того, что шкальная химия 'наиболее близка по своему содержанию, логике построения и изложения к вузовскому курсу общей химии - по сравнению с другими химическими дисциплинами - существенно повышает личную заинтересованность студентов в его изучении. Место и значение общей химии в системе вузовской подготовки учителя химии, интеллектуальный характер его профессиональной педагогической деятельности, обуславливают ведущую роль в этом предмете теоретических знании (общих химических понятий, законов, теорий, идей и методов науки), а ведущим принципом его построения и изучения делают принципы фундамента™ зацни и профессионализация. Последний предполагает при изучении данного предмета постепенное включение в учебную, познавательную деятельность студентов элементов профессионально-
педагогических знаний и умений, методических приемов раскрытия учебного материала, которые затем могут быть целесообразными при изучении аналогичных вопросов химии средней школы. Такое понимание значения и сути этого предмета ставит вопрос об изменении подходов к отбору его содержапия, (56 усилении системности, обобщенности и действенности его знаний и умений, о ранней профессионализации процесса обучения, об усилении его влияния на интеллектуальное развитие, на формирование личности учителя химии и его профессионализма.
Анализ цактики преподавания обшей химии в польских педвузах показал, что существует большой разрыв между тем, что имеет место в содержании и результатах усвоения курса и требованиями, которые предъявляются к нему с учетом мировых стандартов и тенденций развития химического образования. Основными недостатками содержания курса общей химии и методики его преподавания являются слишком большой объем, учебного материала, а также недостаточный объем методологических знаний п нарушение оптимального соотношения меисду теоретическим и фактологическим материалом.
Преподаватели привыкли к столь обширному учебному материалу, возможно в результате энерпш своих коллег, реализующих последующие химические предметы, забывая, что отбор и построение содержания курса • общей химии в педвузе нужны п перпуп очередь, доз того, чтобы дать основу для дискутирован!« и объяснения сгойсго веществ п мехглизмоз химических процессов на низших уровнях образолгдяя, a пз г.отсму, что он пригодится в дальнейшем химическом образовании.
Тагам образом, стуггяш усктваягг курс 'хн'яш в небольшой
степей« и понимают только часть ртгачгягх х^увко, тзеряй » уравнений, которые запоминают только до гремекц гххсгугщзхяо контроля или экзамена, по дуггзя о тем, пек кх ::::з СузгзЗ позиазателыгон яеятелиюстп, осс£;пно пкшопркекеХ
Вклад любого предмета з п pcrî-cccttc: îarr^: te ; s с'рповзтщ окгшгсастся не столько па курсозлм гсюмеихч, епшко с позиций коискшх результатов обучел'ш а г.рг, с потпцяЙ достсптегпгя учебнпх келей н ïpjЛопрлгп!*г общества к. подштеггз угатсля. 13 згом плане.' ни p-.ee;тотрелп последовательность изучеш;з учебных химических дисциплин и грея:!, оггедепноз на их изучение в учебпих планах, в напботта грутшх ^ипягрснтегах ц пединститутах Полина (табл. 1).
Таблица 1
Последовательность расположения в учебных планах и общее время изучения базовых химических дисциплин в педвузах Польши
Семестры н общее время изучения предметов
Учебный
предмет
. Университеты Пединституты
I 2 3 4 1 2
Общая химия . 1-И . 1 1-11 1-Н 1 1-11
210 165 270 300 165 165
Аналитичес- Н-Ш И-Ш Ш-1У Ш-1У ] 11-1У 11-Ш .
кая химия 270 210 240 255 1 315 240
Неорганичес- П1-1У ИЫУ 1У-У У1-УШ ; ш-1У Ш-1У
кая химия 210 210 120 .180 120 135
Физическая 1У-У У-У1 ПНУ У1-У 1 ¡1-111 1У-У
химия 255 240 210 210 210 240 •
Квантовая Ш У-У1 . III Ш V V
хнмич 75 120 90 90 45 45
■ Органичес- Ш-У 1УЛ' УЬУ 1У-У1 1У-У 1У-У
кая химия 450 300 240 360 ' 300 300
Кристаллом» IV - . IV V IV - -
мня 75 75 ' 60 75
Проведенный нами анализ показал, что курс обшей химии читается в течение одного или двух семестров верного года обучения, но существует рпзшща в обьеме н учебных часах изучения курса с целом, а также но, семестрам и неделям. Их суммарное. количество колеблется в пределе 165 -300 часоз.' Анализируя дашшг зтоя .тсил:щи, можно сделать вывод, о чо.ч,чю насколько, расположение■ общей 'химии в учебных планах разных гузоп одинаково, настолько последующие за ней учебные предметы по своему месту в у чебном плане отличаются. Различаются они также и Бременем, отпущенным -па. их изучение. Нанисяер тесно « гсвствчгски сошны'.между собой курсы-общей и неорганической химии,' ь "некоторых случаях эти предметы интегрируют в -шин. общий пргдмет. В то гремя, *ак кино из таблпчм,, изучение неорганической химии с псянузах .осуществляется ».Диапазоне 2 - 7; семестров. Бросается в глаза отсутствие в пгшшетитутах такого учебного предмета, как крпсталждапщз. Весьма мало часов отводится на изучение теоретического курса Квашгоаой »дай. Златателыш меньше временя в
пединститутах запланировано п на изучение курсов общей и неорганической химии по сравнению с другими курсами. Такая диспропорция кажется паи необоснованной, поскольку в школе около 75 - 80 % учебного времени отделено при обучении химии на вопросы обшей и неорганической химии. Беспокоит также временной разрыв между обними теоретическими вопросами и их конкретизацией на примере определенных групп химических элементов, их неорганических соединений и их типовых реакции. Эта проблема имеет особое значение п химическом образовании учителя химии.
Важно добавить, что химическое образование становится очень значимым в решении возрастающих экологических проблем, вызнанных часто химической безграмотностью ппселепиз. В решении данной проблемы возникает противоречие между ргалмшм учебным планом, с его предчетно-дифферепцироваштой системой обучения, п хтшко-экологнчсскии образованием сгузеита, требующего логических. . знаний интегрзтивишо характера н уимнД ргшгаь комихкетле татачн зкатопгчсского образования профессиональной дел амьиостп, Последнее заставляет искать пути повышения кнтс1р.тпшностн, действенности,. практической и экологической папрачлеиности химических знаний и умений. Это касается всех предметов, и . том числе и курса обшей химии в педвузе.
Современное содержание этого предмета, предстадлештоз в программах и учебниках для его изучения, содеркит краткие обобщенные и наиболее фундаментальные понятия, зг.конн, теории и факты химической науки, ее методы позндшш (исследования) превращающихся вещестг, позволяющих ввести студента в разные области :::::.шческол науки т уроьнс ее осноз. Апаииз дгенадцати учебинго» по омшей хкмшг, птйо/дл распространенных ч Польшз, искалывгсг, «по «еяувдши.акгг&чпм« зтэтий ягляотез стехиометрия II ХПМПЧССКЙЗ НСТВПГ! и г;.'У1)ПГл!,»Ч, СПГ('"МЧ значим о ЕС1ЦССТР0 И
ипмпчеек.ой реаккяп, ода.'.хп5,е1а;С' с шйг.ичЗ -тжт^ошпк пр^дстаиенн'. я хгапга и обои';;1;?:':'' кчщг I'":. гл:г;тс.-;оГ1 х^яцч^ск);;: ^"е.чгчго'', И " сблтепггп';! ' м.-щч-.т;;!. ]г^о^ьзуютс ( генопн ч':::ч К пи.": ¡;т;:1:. '„Оп; >.< :;х"У: ¡,; , • С"г:. - ¡1:1 V-'"
те:: грстилпруот'М ¡; ит":*"',;п\ ■■г.^г^'к ':-с:\ "/:>;:::. 1,|! :т "г-'-т •(гс.ч».«огт.'.> онр,v-.iV./ ¡••.г. т; ■ м'.г.'.;:. .м-:г. г'с»» 1
— , что СОт;г:.".' спр:,Г"! V.;-:-,: : ;с-'^'ггу иг;;: ¡гV:-
сеп.тргавпо курса сЗнкй хг»гш; у. п-лом. Крочй того не рез программы ебсслу'гсян соответствующими уч^гйхаып, лот ему шоте яреподалзпмя общей хпянн пользуются тема учгСшпгамн, которые шитп ранее массовым тиражом. При все)? ях достоинствах,-одн пг являются оптамальнымн для'
изучения обшей химии в педвузе. Во-первых, в них недостаточно систематизированы и обобщены изучаемые вопросы, во-вторых, мало графической и другой наглядности, материализующей ■ внутренние связи и отношения химических объектов, в-третьих, не раскрывается структура теоретических систем .знании и слабо используются их продуктивные функции, в-четвертых, практически не разработан методический аппарат учебников и другое. Это недочеты существенно снижают реализацию деятельностного подхода в обучении и функционирование теореттеских знаний на практике. Это усуглубляется еще и тем фактом, что авторы учебников пало внимания уделили необходимым для действенного и сознательного усвоения предмета методологическим и фактологическим знаниям.
В плане реализации нашей концепции обучешш студентов общей химии мы отдаем предпочтение учебнику по обшей химии A.Co'rskiгgo.
В результате проведенного анализа программ лекционных курсов по обшей химии, реализованных в педвузах, установлено, что подбор тем в общем смыпе довольно сходный, но очень дифференцирован диапазон подробных проблем. Разные взаимоотошения между отдельным» темати-чеейшн блоками, а тем самым и очередность вводимых в процесс обучешш химических теорий. Вместе с тем, основная разница п построении программ касастск нерархнчес -он структуры шиов списания орпшнзашш материи.
Этот факт является значимым потому» что система положении, касающаяся внутренней, организации штерил, решительно отличается от других видов описаний, как ио отношении к предмету, ".дк » способу выражения, например, эмпирического и феноменологического описания, касающегося только фактов. Если г.\шрцчсской описание состоит из определенного количества креддшсецяЯ на бдзо наблюдения и имеет характер 'отчета о проведешшх' иаблкясшшх. а измерениях, то теоретическое описание состоит из объясцитслышх прздкшаадй, . находящихся 4 - некотором равновесии с символами, образцами и хшачешма уршшгздаш.
Химическое описание мохег, таким сиразоы» относиться к состоянию есщсстй'и явлении, гозмешшх .дм «айящглия -(это. аштроетруктуры), п микроструктур., которые недоступны тя пгносреДствещюго наблюдения.
В этом плаце, среди ярогшйлщироЕашдах программ ышаю выделить-два основных способа построения уч?(3шга материала <рлсЛ): первый способ - па основе методологического нришщи -соотастсшш (рзадизашш .программы начинается с хплшчсскша описания микроструктур); второй способ - на осиове пшотетячно-дедуктшисга подхода", в котором обучение общей химии
начинается с описания макроструктур (при правильном предположении, что знание всех проблем, связанных с химическим описанием низших уровней организации материи, не является необходимым для описания ее более сложных уровней).
1 II
Химическое описание микро-систем (теоретический уровень познания
Химическое описание макро-систсм (эмпирический уровень познания)
Структура построения содержания общей химии на основе методоогического принципа соотвествия
I
II
III
Основы химической термодинамики
Химическое описание
макро-систем (эмпирический уровень познания)
Агрегатное Химическое равно-
состояние - —->■ весие и химические
материи процессы
1
IV V
Химическая _^ Строение атома и
кинетика химическая связь
Химическое описание
микро-систем (теоретический уровень познащш)
Ряс. 1 Структура построения содержания общей зишш» иа основе пшотетнчно-дедуктивнош подхода
Хотя оба способа общеприняты ц довольно часто реализованы, однако в
балмнинстве программ можно обнаружить выразительные - с дидактической точки зрения - структурные, отступления, вытекающие из того, что обязывающая в обучении химии структура познавательных уровней и отвечающие слон внутренней организации материи, не совпадают ( они перемешаны). *
Анализируя идеи, заложенные в действующих программах и учебниках, принципы их построения, можно заметить, что значительное углубление н теоретизирование содержания резко сократило описательный материал, обеспечивающий связь курса общей химии с жизнью, а также нужную доступность его для начинающих изучать химию в вузе. Вместе с тем, практика подтвердила,. что выпускники педвуза, хотя и подготоатекные теоретически, но с миннмальиымн знаниями конкретного химического материала, не обеспечивают в школе решение многих задач обучения, затрудняются переносить теоретические знания в новые условия н реализовывать их основные функции. Все это наносит серьезный ущерб профессиональной подготовке учителя, химии « обуславливает дальнейшее совершенствование содержания курса обшей химии в соответствии с требованиями перестройки польской высшей школы. ...
Во второй части "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕСТРОЙКИ СОДЕРЖАНИЯ И-ПРОЦЕССА ИЗУЧЕНИЯ КУРСА ОБЩЕЙ ХИМИИ" рассматриваются иеихолого-псдагагичсскне (Глава ,3) н методнчсскис (Е'?;аЧП_4) . основы совсршсистсосг.аия содерйсатш н процесса обучения студентов пединститута ©ищсН хтинь Анализируются мстодолоптсках а " методическая литература, прзтиа-па )зьздадснШо рада требований к построению теоретической ыодедн процесса обучения общей химии 11 к развитию и • нем личности %дущвд учяггдей :;цл;ни. Описываются совсршенспзозгшце содержания курса.' оОтсй хнмин т. ©стае навито ' подхода к снстсмлтнздаиш'й'виобщсишо 5Наилй сб атвшнте н »сщечре, 'экспериментальная программа этого-Курса а}. срГй1ШШД»8 ее усВоеш»а «снове спережшощето оиудешщ'а1С5й1Яйзие -пройяемшеш а реляшашш заложишь»: 1й5Й-««ршодаазйНЬм.4Йа11ь - - ".
Доя Енявнения терретичгсхщ '.основ. соЕсршснетЕОЗгапш содгржааия и процесса обучедийг студентов' йеаВУза?. 'общей ' ХНММВ был применен мкогоуровиевый подход. В определена« яугей • и еиалЗаа практического выполнения / набранных' ■«■ ;'обоснованных наш наей мы еннрагщс:>' на нсследолшия польских % х1шхшов А.Оо*гз}ас|о:» яб-.-методам" кязссифншаш иадическнх • шдафр ••в'лрёакиий/ .'¿Зоргел-И,.:'&МЛав1ика яо
вопросам отбора-и включенная куре.фбшен ххшйй гиодояеЛ» врешгшшшза внутреннюю, оршшзацшо К,Еагйгу'- во
-21 -
определению содержании теоретических систем знаний о веществе и реакции,
A.Galskiej-Krajewskiej, W.Karpinskiego - по структуризации курса физической химии и выявления их влияния на усвоение знаний. Безусловную ценность для определения теоретических основ нашего исследования представляют работ химиков-методистов и историков России по использованию системного и дсятельпостпою подходов для разработки принципов построения курса общей химии и организации учебно-познавательпой деятельности обучаемых, по системному усвоению основных химических понятий, а также по обоснованию н применению ннгегративного подхода к организации содержания и процесса обучения химии. Это прежде всего работы О.С.Занцева, В.И.Кузнецова,
B.В.Сорокина.Н.Е.Кузнецовой, А.А.Макарени, Б.М.Кедрова, Е.Ф.Мншнной, М.С.Пак, Г.М.Чернобелгской и др. Онн были использованы для нахождения исходных' позиции, для' осмысления предлагаемых нами подходов и принципов, для нахождения путей реализации теоретических положений нашей концепции.
Центральное ядро концепции и теоретической модели составляют взаимосвязанные1 принцип!.! совершеиствоиапня . содержания и методов изучения - общей хинин в педвузе, выполпшошде. генерализующую н ориентировочную функции; 1. фундаментальности, систематичности и прагматичности содержания курса общей, химии; 2, профессиональной направленности содержания процесса изучения обшей химии; 3. метододоппащш, интеллектуализации и мотпвацнц учебной. деятельности студентов н развития познавательных способностей п самостогтелмюсгл; - /
Эти принципы втекают пз оскошоЗ цдсп if методологии исследования, имеют ретуггаптний прогностический характер к обеспечивают комплексное решение выяелетшых общеятедагогпчеехпх ii _ ыптдачеекпх зхчач, Их реализация требует определенных уедем и, доскеЗати становятся активность н сознательность учяетл, обэсяозаяйзв мкго.тмчсскоз обеспечение процесса . обучети, адекгатноз целям, ядеям, содержа:;™ обуапш общей химии.
Такая постановка вопроса о харзетгрз' сбучгкпя обшел химии предлагает выделение пышхтого-дедашгяческях- • осао» yrsmor и упраачегав познавательной деятсяшостш гак иообхедюгого.- хздяоигкте теории нашего исследования, Дпц зтого ' необходима обратить ссрыписв вгашание па субъективный харгктгр я мехаягаш усгоипи хштпгских шдатай, теорий и законов, на ссобелнсспг nv-функдтгегшроиаппя -ц.'. учсбпсГг 'деятельности студентов. ¡га структуру формирования i.rx ггозиаезтелигах сггссобпостей.
Подробный анализ датературц в оо'ласга nenxononiar, психофизиологии и педагогической псахслопш, особенно трудов ILAebli, p.P.Ausubala, j'.Brucera,
•Ша^а, Л.Рк(сга, У^.Ч/еие/ика, Д.С.Выштского, С.Д. Рубинштейна, Ю.А.Самарина, А.ИЛеоитьева, Д.Б.Эльконина и В.ВДавыдова, позволил нам рассмотреть обучение и воспитание личности учашегося в процессе его развития и построить модель процесса интеллектуал нзашш личности человека, а также целостную классификацию умственных действий и их связь с определенным уровнем познания. Особый интерес в плане нашего исследования представляют работы, раскрывающие природу и условия формирования теоретического мышления и творческой познавательной деятельности, поскольку деятельность учителя химии имеет творческий характер. Психологическая особенность указанных выше категорий связана со способностью человека обнаруживать целостность изучаемого предмета, устанавливать его индивидуальные свойства в единстве с общими, связывать микромир веществ и реакции с их макроформами.
Сложная структура теоретико-химического знания, а также длительный логический ход рассуждения, который увязывает между собой факты и теории, заставляет нас приспособить это знание к дидактическим целям. Предстоит решить проблему, как далеко могут идти необходимые в данном случае изменен;» " и упрощения в структуре знания, чтобы, не расходясь с .актуальными научными взглядами, они могли в максимальной степени учитывать условия, в которых проходит процесс образования.
Несмотря на эти сомнения, следует учитывать факт, что передача знаний должна постепенно ограничиваться за счет самостоятельной и всесторонней познавательной деятельности студентов. Действительной целью химического образования на всех уровнях должна быть не подача ответов на возникающие вопросы, а применение таких приемов работы, чтобы учащиеся сами ставили эти вопросы. Это произойдет тогда, когда преподаватель будет заинтересован в том, чтобы его слушатели рассуждали и мыслили, а не в том, чтобы они до ■ конца были убеждены в правильности передаваемых им знаний.
Специфика обшей химии и обобщенный характер ее знаний делают целесообразным обращение к содержательно-генетической концепции научения Д.Б.Элъкоглша и В.ВДашдоза, к ее наложениям: о формировании общих понятий на основе содержательного обобщения; о генетическом воссоздании целостных систем знашш ш генетически исходной их клеточки; о восхождении, от абстрактного к конкретному посредством моделирования л последующей конкретизации систем теоретических знаний в процессе решения разнообразных познавательных задач. Использование этой концепции в качестве психологической основы для реализации выделенных нами принципов совершенствования содержания и процесса изучения курса обшей
химии представляется нам не только уместным, но и продуктивным. Совершенствование содержания курса общей химии в указанном направлении -это рассмотрение основ химической науки не только как развивающейся системы знаний, но и как предметно-практической деятельности по овладению знаниями. С помощью такого подхода можно «оказать, что научные данные представляют собой не хаотические нагромождения фактов, а строй и ук> логическую систему научных открытий и вытекающих из них выводов. Удается также вскрыть роль таких факторов развития науки, как случайность научных открытий в общем закономерном процессе познания природы, противоречия между истиной ц заблуждением, научные дискуссии,» принадлежность к научным школам и др.
Вместе с тел», наиболее характерными научными направления»!!! нашей концепции совершенствования курса обшей химии в педвузе являются развитие теории периодической системы элементов и разработка дедуктивных методе* определения реакционной способности химических элементов.
Исходя из основных положений этих подходов и реализуя принцип фундаментальности и системности, мы выделяем в качестве генетически исходной клеточки и системообразующего понятия электронную структуру атома, с ее подразделением на атомный стержень и динамическую валентную структуру. На этой основе мы поставили задачу раскрыть ряд следствии периодического закона и, в частности, конкретизировать периодическую систему элементов-атомов н атементов-стержней S плане показа периодического изменения свойств разнообразных соединений элементов в ' зависимости от их электронно."' структуры. Такой акцент сделан с целью более широкого переноса этих теоретических знаний на конкретные вещества и процессы, изучаемые неорганической химией.
Все описанные направления стали основой для разработки теоретичес-кой модели целостной методики обучения обшей химии будущих учителей химии.
Модель методической системы выражает целостность программпо-целевого, содержательного, процессуального и резугатибно-оценочного компонентов. Содержательный компонент реализует принятую нами концепцию совершенствования содержания курса обшей химии, исходными предпосылками которой стали закономерности внутренней организация материи, особенно ее атомного уровня.
По принятому приему определения атома, как электронентральиои частицы, состоящей из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, а затем элемента, как гида атомов с одинаковым положительным зарядом ■ ¡upa, следует, что в периодической системе
размещаются атомы элементов с лучевыи балансом заряда, значит структуры нестабильииё (исключение - атомы благородных шов). По нашим работам над классификацией просмз химических структур следует, что за основной элемент (часть) их конструьиии надо принять не электрически нейтральные иомы, а атомные стержни.
Это изменяет традиционную иерархию структуры материи (рис. 2). Казалось бы, ькешке нет больших различий, но именно разница в отношениях "аюм - элемент" или "атошшй стержень - элемент" виос.пт существенные ш.меаения в раскрытие я теоретической определение основных химических пошгош и объясняющих кх теории.
глемгнтариыг чгепщц материи
!
ядро атома
АТОМ /
/
/
/
иовд
сложные ьгщества
простые сещгстаа
хшкческий •
элемент *
I
химические соедмиеши
. I
комплексные соединения
элементарные частицы материн
I
ядро атома
• 1 • АТОМНЫЙ СТЕРЖЕНЬ
/ V
сложные частицы
простые частицы
традшщошш иерархия структуры ыагерин ' .
макромолекулы (макротела)
современная иерархия структуры материн
■ Рпо.2. Иерархия структуры материи.
,Описа!ше: атомного стерхия угх давно лувветьует в области зшшш •д»рйото тела, дю .анализ, зарубехаш. и отсчествсииш. 'учебников по обшей хшлш показал. лто аскользуемыи ислш подход к теоретическому обобщению и "систематизации лишай о шз&яю мало разработан. Лишь в. трех из них, б частности в- учебнике амррвкмекога.- ученого ,1.А.СатрЪеИа, • амерншю-' ашзшйскв* авторов КА.Соираа к 'ОЛУШпзоаа и .п. учебнике- российскою ратора 'АХКульшша,.'^ да-' жщ-тащ ''-понято ' "$томтф! осго'в'у • но
определенное по-разному,
Для наших целей, т.е. • дня новой лефшпщци понятия "химический элемент", следует определить атомный стерши несколько по-другому: атомным стержнем мы называем атом, лишенный осех электронов, находящихся » валентной оболочке или подоОопочках, независимо от того, участвуют ли она в химических реакциях.. . '■ . . й
Имея это в виду, стержнем железз является Ке8+, (подобно кгк Ш>3+ и 058+;, а стержнем кобальта ичккк N¡10+, а меди Сц11+ (аналогично 1-ь и Аи»1+). Стержнч с высокими зарядами и малой диафрагмой ядер прочно сказывают часть или- все элех троны валентных- сосгоснпй (кал,' например, Ре5+ связывает прочиэ два электрона, злчото Ао1¡> восемь электронов, Ке8+ также зоссмь, ь Не2+ - два шехтрснз).
Следовательно, химическим элементом мм называем сотекутшссть > атомных стержясй с о:ишагсшч саяоятыипщ зарядом ядра ятгш. Это позволяет внедрить а учебный процесс кроме изг.елтиой стрентян периодической системы злементсз-атоиов, периодическую систему элемеитов-стержяей. Таким образом, смдсиие понятия атомный стержень тесьма значимо, поскольку по нему студент может самостоятсль!ю воссоздать вел» систему знаний о химических элементах и лх соединениях -л выделить структуру нового, перспегл-зншого ззрцаига периодической ¡системы Д.И.Менделееиз (рис.3).
Для коихреппгшш знаний - о5 элемеггш и веществах мы ' предлагаем разработанную нами морфологическую классификацию, ушшвзлшую системность этих эиапчй и есйютаиости кобказть вовые знания иоссетствсм прогнозирования н последующего ксдалирогашм элементов, образованных' ими вешестя я их реакционных спомбисстей.- ' . \
Концепция морфологической классттфпклции якдагтел рдзтгтем иаушьсс исследований тю клагспфЕкашй пеоргашиескт!.1: соедшгешм, особеиао научных трудов I Ш.Ошпгпа, ЛЛ7.Г'ге1 га а ФЛЛ.Шежташа. В Польше идея эта была ^разработала' А.Со'йИпч ,отасяышз.ее. аспекта были, гсиильзозяил в, яаятх яссяеяовяйза го о&ееЯ и йссрганячвской зшмня.";:: 1 ^ ' •'
Суть-. морфоясптесхоЛ клменфвтш- заетотойся в прщюшши 'да «тюгицз структуры,простого пеигст (часглци)'дзух чисел: еу п е;;, сЕязазпшх о еяектргжшм строешкц чястацы:-. , .¡'... .'■.'. " V •
ег -. это пкело гэтекситарпйх зар«гов» ¿«едеппых. формально' до" центра, кооротйэдйячерезляпии;-.;.- ••-',•"-" Д..''•.' .
еу - ото число госЬ'Ьдпых галгитаых .элек-тропоа п • йфужешш-центра коердилгдил, " ■ ' . ' - ' - '
0|- - s f 2hel 1 j : ! ¡ 1 ¡ ¡ t 1 1 ! 1 1 •
11 кг . sp 3 Li ; 4 Be¡ 5 В 6 С j 7 N : 9 С ! S F > 10 Ne "i ¡ \ 1 ¡ •' j
2|k:'l" ' SPÍ 11 No; 12 Mg-13 Al 44 Si 1 15 P 16 S ; 17 0 Й Ar , : ! i i !
,|кч*м' tep^-'it^ 20 èo (21 .'sc! 22 ti I гз v. i к с: i 25 mn; ¿ he : 27-cv • 23 ni ¡ 29 clg ! 1 ! '¡КЧ5М™ spi ' 3D 7п;31 Ca-32 Oe 33 As 34 S* Ъ Br 36Kr , i ! "" ~ 1 j
!k4slÁí* sí « ctí ta ín 50 Sn. 51 Sb. 52 Te'53 1 : i: X¿' ¡ ! i i í 1 !
с ¿Ûïftft)* dsPi * Я TsfÄ• •wj'75're'«ДЗв-^Т^Я «Г.ч/S Г ( f "Т V^M'wf Ер; 60 Hg' 81 Ti 82 Fl) S3 В?1 34 Po' bi At;86Rn . ' ¡ ' :
6 i?l8mWp4 fdsp№.f^e3':Ro|'.ssvAc.'.sq t^^ ф cf-|-?3.çsî1qç-'îftii>m-mö50z dsPj i P® LwíOÁ KulÍ05 Hníre ' . ¡¿7 - "¡tos . Jes Г.-з« V. jiii -i ; : ; ¡ К L8 M^lííñ^6 Sf>! TÍ12 ¡113 "4 :115 ¡116 «17 ,118 : ; ' ; ¡ ' ! i
CZ3U1,sl ' Г M'sp' h--:-i1U3ldspl pTv^bMfdsp)
Рис.3. Периодическая система как классификация элементоь-стержней
Морфологическая классификация включает в себя молекулы и молекулярные ионы (которые мы называем частицами), сость-ише элементы которые связанны друг с другом тппичиЫ|..и ковалентнымп связями. На рис. 4 изображен фрагмент периодической системы, расширенной представлением простых кислородных частиц очередных элементов. При^-нение морфологической классификации как дополнение к периодической системе позволяет обнаружить наличие значительной разницы в строении соответствующих друг яру!у соединений, принадлежащих < одинаковой группе периодической системы.
Сходство между частицами в периодах значительно глубже, чем в группах, системы Менделеева. что способствует возможности опоеделить периодические структуральные свойства, например, для кислородных соединений типичную координацию, основную пр-странствепиую струк'.,ру, тип химической связи и др. Это проливает иовий свет на обычно групповой способ описания свойств химических веществ, существ;юихий в обучеш-л общей и неорганической химии. Кроме того, морфологическая классификация является не только классификацией структур, по н соединяющих эти структуры элементарных химических превращений, что отражает рнс. 5. Итак, изменение числа еу связано с процессом еос-скс (red-ox), изменение числа ez - с процессом кис-ос (ac-bas), а изменение двух чисел (при ev + Cz = const) - с сопряженными процессами redac-oxbas.
И в этом масштабе преобладают периодические аналогии над групповыми, что обнаруживается, например, в аналогичных механизмах термических распо-ложенин: СЮз, SO3 , FO3 л отличающихся механизмах термических расположений СЮз, ПгОч и 3QJ. Из этих рассуждений следует, что периодическая система, давая основу для классц'шхгдиошшх систем химических соединений, сама является систематикой изолированных атомов или атомных стержней,
К сожалению, использование морфологической классификации ограничено невозможностью объединения всех химических соединений, особенно систематики комплекецнх соединенна и - соединений твердого состояния.
Однако, надо подчеркнуть; что ознакомление студентов хотя бы с ее пр. шишами, увеличивает, евлатешта нмгг фтадагй всестороmicro списания химического элемента па оспове. его места в системе. Познание этих функций и пк реалпзгияа в эврпстаческой-дстг&^тстЛ студентов превращают данную классификацию в ориентировочную оешву денотпй, в метод познаннл хлмлп, в удобную наглядную опору для систсмчого усвоения знаний о химическом веществе.
И *_L
' — r—ri—■
MX'fci'Jri—
i.jijffiUL^-
|СО"и£кв'
""Ш1Ш11
ti-
"ЭйГ
т-рГ
л
О
• *
• * •
cï I оГ 0-1
t г л ' 4 s s i t¡ ai у г *■ i б т j *. ai¿3<¡ss7tt,
ц
epr
ÏÎTV] J-5
~ Im
71 ■«te'
т
Si
■I
e,
t ?
ípí
»7ä
4-
•i;
•h
f 3
33
i . ¡ л
t
• iv-í! • i ! -TT'lVri
TI
A¡,\
HL
» $>«! » I
¡и'
О ! J 4 i e • ? ä t, 'O I i -J t, S f?l% O l 1 3 A S S Г ä t.
Рис,4' '.Париоцичзскзн система как класскфикафш npqorax мшчаекк: oqeffmqm¡"í ■ ; > .
i T?
1 m
0 "" '' >J T-' ' E V
M 1 1 scj- -s.!- c-.
-J L.- i- i
1 — i и :_ i — —
с-< i'T ril« T j
^ ; ■ realas..'
Я?риодцчос;кгд ciicreiia-xai;' масак^нкац-ля элементарных bif^ívtiOKE'j • црэвра^ешц. '
Тг.кой подход изменяет ергагншщпо пронесся изучения и повышает теоретический уровень изучения предмета и уровень учебно-познавательной деятельности студентов (расширение Запаса мыслительных операций, рефлексии и прикладного аспекта их. применении). I
Так задуманное развитие периодической системы ■ стаз о основой разработанной нами экспериментальной программы курса • обшей химии. Программа эта построена на еспоге модулы.его принципа, содержит две основные части: А - СТРУКТУРА МАТЕРИИ и Б - ПРЕВРАЩЕНИЯ МАТЕРИИ, между которым» прослеживается иерархия, обусловленная двумя уровнями познания: теоретическим и змппричеекш (рис.6), Внутри каждом часта содержание разделено па крупные взаимосвязанные блоки, каждый и± , которых имеет выход з отдельный, но' принадлежащий геем блок, включающий знания о химических свойствах, .элементов пли их соединений. Выделенные части курса н все блоки соединяет модуль, реализующий главным обрззо;.' принцип мегололеппаштп и иптеадсктуализацнл учебной деятельности студентов, . который модно трактовать как введение з химическую науку н химический учебный предмет. Кахяый блок вллючает несколько взаимосвязанных '/ем >;)рся и каллы,'"! имеет соответствушшее методическое обеспечение.
Процессуальный компонент построенной .нями модели методп'-ескои системы реализует все еажиеншне функции модернизация процесса изучения-обН'ен хн.мш; п педвузе с лозишЫ личнссшо-деятильнсстного подхода.
В Польше учебный процесс л вузах, осуществляется »лавным' образом в условиях группового способа, поэтому шл рпссмлтрнягйч самостоятельную деятельность студентов на занятиях как наиболее адекватный способ обучения их предметной » профсеспоиальдо управлении» деятель,чсспь Ос;гог;го;1 формой организация сСучсши явилась .форма, обьедпляЕСшач лекции и семинарские занятия ; (лекцпд-беседы), аа . которых преимущественно использовались нифордашдашо-ргдептнзный, частшто-иоисковык к .проблемный (с элементами д-.шого»: п ияехугсай) мгюдц.' Споссбо.м н средством оргапшшго деятеюгаоста студентов явились ' специально разработанные учебш? мзтериатм; Ях применение требовало одновременной отработки и проработки стуаептаг.ш цопученной /шфер.мацин, «по способствовало актаваому п • гролуугавпому j43cr.no в запятпях, а также развитого различных предмгпшх а профессиональных у;5скш1 а способностей.
А В
СТРУКТУРА ПРЕВРАЩЕНИЯ
. Теоретический уровень Эмпирический уровень
познания ' познашш
Рис. б Построгинг содержания шшеримеш льного курса обшей химии на на основе модульного принципа и ссдер;;;атглыю-шютическою подхода
В качестве ведущего способа управления шпефацношшми процессами в обучении были пршшты три основные поло.кеш;я: 1. Осиоеиие студентами комплекса средств учебной дсязеяшости в ход-; шполнепця ими рамнчных так называемых разшшашшх -упражнений (в учебное н во внеучебиое время), 2. Организация иа лекциях и семинарских занятиях совместной деятельности студентов посредством разрабаташшх. нами опережающих планов этих занятий'трех типов (вопрослш, тезисных и алгориыиче^ких) л 3. индивидуализация обучения посредством 'решения студентами' творческих задашш коиьергеитиохй и дивергентного характера в %чебцое время па семинарских и.
лабораторных занятиях н во впсучебное время. В целях профессионализации и формирования мотивов н интересов к педагогической деятельности, в систему познавательных задач были включены не только те, которые способствуют усвоению важнейших вопросов содержания общей химии, но ч те, что показывают возможность их перекоса в условия будущей деятельности учителя-предметника. Например, задания, связанные с переформулированием используемой информации и применением разных источников информации (прослушанной или прочитанной). Следует заметить, что методический прием анализа и перефор*!улпрогания вопросов или отиггсе является одним из важнейших элементов профессиональной деятельности каждого учителя, ко, к сожалению, уделяется ему очень мало внимания, дал:е на занятиях по методике преподавания химии.
Активно используемым средством явился и демонстрационный лекционный эксперимент, который в нашей методике использовался как источнг: познания, как средство доказательства и как способ создания и разрешения проблемных ситуаций. При этом мы обращали внимание студентов на конструкцию прнбороз н ее связь с сущностью протекающих процессов, со свойствами взя:ых веществ н т.д. В целях интенсификация процесса обучения и реализации принципа наглядности в занятиях широко иелользг-вались знаковые сигналы в виде обобщающих схем, таблиц, моделей, а также аудио-визуальные средства, позволяющие в различном виде предъявлял существенную научную информацию. Для цели нашего исследования были специально подобраны фильмы на видеокассетах из английской серии 'Мир химии". Эти фильмы были выбраны таким образом, что, с одной стороны, обеспечивали выпопнение основных целей обучения обшей химии, с другоЛ - наглядно раскрывали перед студентами современные методы химических исследований и соответствующие сложные установки, а с третьей стороны - усиливали прагматизм преподавания курса, раскрыла*' конкретные примеры связи химии с жизнью, в том числе и якологическш; проблемы.
Для проверки к оценки усвоения знании студентами использовался текущий, промежуточный и итоговый контроль с применением метода рейтинга.
На основании заложенных идей мы составили рабочий план курса обшей химии с разбивкой но учебным неделям тематики лекций и'семинарских занятий.
Всего по учебному плану на реализацию экспериментальной иро1раммы курса обшей химии отводится 210 часов, из япх 90 часов лекций, 60 часов семипарскихи и практических занятий и 60 часов лабораторных занятой.
В третьей части - "ЭКСПЕГИМЕНТАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗУЧЕНИЯ И УГОВНЯ УСВОЕНИЯ СТУДЕНТАМИ .КУРСА ОБЩЕ» ХИМИИ" представлена общая характеристика исследовании и особенности его методики, обсуждены вопросы организации н проведении констатирующего н формирующего этапов эксперимента, выявлена результативность экспериментальной методики обучения студентов пединститута общей химии.
Подбор и разработка всех исследовательских средств происходили согласно методологическим указаниям, характерным цпя педагогических и психологических исследований. В качестве основных методов были реализованы коитакт-аналнэ литературных источников и документов, н структурно-функциональны п анализ структуры содержания учебников и программ по общей химии, метод беседы и анкетирование студентов и преподавателей вуза, тестирование студентов при помощи стандартизированных тестов знании и тестов способностей (психологический тест Розсна и разработанные нами тесты умений), метод Серебряковой-Нэнмарк письменные контрольные работы, целенаправленное наблюдение дидактических занятий и статистические методы для обработки и интерпретации экспериментальных данных.
Здесь следует добавить, что проблема поиска методического пути повышения эффективности обучения общей химии занимает автора диссертации в течение почти двадцати лет.
Первый, поисковый этап данного исследования был сосредоточен, главным образом, на проверке уровня подготовки к самостоятельной познавательной , деятельности и уровня сформированное™ основных химических знаний и умелиц абитуриентов химических факультетов,- приступавших к учебе в •педвузе. . •
Результаты анкетных и тестовых исследований, проводимых с каждым первым курсом в начале учебного года (в течение почти 10 лет), показали, что среди испытуемых значительно • преобладают студентки из семей интеллигенции и что 50% из них окончило общеобразовательный лицей. Решительное- большинство абитуриентов химических факультетов в недостаточной степени владеет знаниями а умениями рационально учиться, причем существует очевидная зависимость между их субъективной оценкой, касающейся запаса знаний, и фактическим уровнем их умений в этой области.
Особенно серьезные недостатки!у большинства (79.8%) испытуемых касаются овладения шггеллектуальшлмн. умениями, связанными с восприятием слушаемого'и читаемого содержания, и ^планированием новеде.аш при
решении нестандартных химических задач (умения анализировать, выделять главное, исключать лишнее, устанавливать причинно-следственные связи, классифицировать, систематизировать и др.). Й дальнейшем установлено.что химические знания и умения усвоены ими преимущественно репродуктивном уровне, эти знания формальны. У большинства выпускников средних школ (68.7%) недостаточно? сформированы приемы переноса и использования этих знаний в новых ситуациях и в решении теоретических и практических химических проблем.
Пыводы, полученные на основании анкетирования и тестировании студентов-первокурсников, были использованы для разработки системы развивающих упражнений (трех типов), позволяющих устранить выя тленные _ недостатки. Для целей ранней профессиональной направленности обучения студентов педвуза обшей химии особенно значимыми были упражнения, формирующие умение овладевать новым знанием (составить аннотацию, логически последовательно и компактно игпагать' свои мысли, определять иерархию важности обсуждаемых ьолроеов, определять объем известного и неизвестного зияния, формулировать вопросы о неизвестном I: др.) и упражнения, формирующие умения применять усвоенные знания (формулировать задания и планировать поведение при их решении, идентифицировать вещества, прогнозировать свойства веществ и др.). При выполнении любого задания студенты использовали с первых занятий предложенный нами общин алгоритм поседения, определяющий ход решения задачи, посредствен установления ответов на следующие вопросы: 1.Что следует сделать? 2.Что можно сделать? З.Как достигнуть поставленных целей? 4. Какой диапазон знаний необходим для достижения поставленных целен? На-этапе сравнительного эксперимента, проведенного в конце 1-го курса, доказано эффективное влияние этой формы управления познавательной деятельностью студентов на- уровень сформированное™ относительных умений.
Полученные таким образом выводы стали основой разработки системы специально подобранных творческих задач, использованных на дидактических занятиях во время обучающего эксперимента.
В то же время были проведены зондирующие исследовашЬт преподавателей обшей химии п педвузе и целенаправленное педагогическое наблюдение дидактических занятии по данному предмету. Их результаты показали, что основным методом подачи учебного латерита по время лекции яаляется информационно-объяснительный метод, причем' процесс обучения можио бы часто назвать, "поучительным", что выражается в довольно-
систематическсм "огучеиин" студентов от самостоятельного мышления путем подачи некоторых 'установленных истин", а также в формировании культа преподавателя и. культа знаний, взятых из учебника. В связи е згим, всеобщим является отсутствие стимулов, вызывающих у студентов потребность в развития интеллектуальных способностей. Просто студенты их недооценивают, так как преподаватели общей химии не требуют их.
Преподаватели чаще всего ограничиваются подачей соответствующей к;стодолоп!ческой литературы или передают студентам информацию о значении и необходимости овладения интеллектуальными умениями н определенными умственными действиями. Занятия в рамках лекций-бесед или семинаров чаще всего сводятся к опросу студентов, причем количество вопросоз по данной теме вызывает такую ее разрозненность, что студенты вообще не могут охиатить и гонять обсуждаемый вопрос, не говоря уже о возможности формирования в т-.ких ситуациях проблемного и аналитнческо-«штегичсского мышления. Эти выводы стали предпосылкой для' поиска существенно отличающихся способов деятельности субъектов обучения . (преподавателя и студен юл), обеспечивающих более комфортные услолия для формирования и развития необходимых общеобразовательных умений, значимых для профессии будущего учите«:.
Глаиной задачей предварительного этапа формирующего эксперимента была оценка влияния определенного способа построения курса общей химии (структуры преподаваемых знаний) на ход и эффективность изучения этого предмета студентами и на уровень приобретаемых знании и умений.
. С этой целью был проведен лабораторный эксперимент с выделением экспериментальной и контрольной групп из студентов 1-го курса химическою факультег'а пединститута в г.Споле и параллельным чтением лекций по Общей химии, программы которых отличались подходом к построению . учебного материала. Дня экспериментальной группы программа была построена на основе методологического принципа соответствия, а для контрольной группы - на основе гипотетично-дедуктивного подхода. Интеллектуальный уровень студентов в обеих группах был близок, что было установлено о результате ранее проведенных исследований с использованием аикетц и теста способностей. Эффективность- программ оценивалась сравнением результатов тестирования студентов, проведенным в конце 1-го /курса, с помощью стандартного польского теста знаЬий, построенного из 30 задач, разного типа. Общий результат тестирования оценивался суммой баллов, полученных за решение отельных тестовых задач (11балл за правильный ответ, 9 баллов - за ошибочный или Отсутствие ответа).
При определении достижении студентов, при решении тестовых задач мы руководствовались таксономией результатов обучения (В.Мепнегко): I Запоминание знаний,. 2) понимание знании, 3) применение знаний в типичных и новых ситуациях. При этой каждая из категорий, в зависимости от объекта изучения учебного предмета (фактов, понятий, теорий, зак'-чов и др.) может включать те или иные подкатегории результатов (например, запоминание фактов, понимание теорий, применение законов и т.д.).К высшим категориям результатов обучения принадлежат вторая и третья, самой низшей является первая категория.
Анализ и опенка результатов выполнения тестов с помощью дидактического покзчтеля эффективности показал, что -тудемты экспериментальной группы по сравнению со стуцентимн контрольной группы достигли лучших результатов во всех категориях.
Таким образом, педагогический эксперимент подтвердил существование прямой связи структуры преподаваемых знаний по обшей химии и достижениями студентов. Более :к|х|х:ктивной оказалась программа, построенная на основе методологического принципа соответствия. На основании сформулированных выводов была разработана экспериментальная программа курса обшей химии, эффективность которой оценивалась в ходе аналогичного лабораторного эксперимента,
В экспериментальном обучении оценка качества сформированности заложенных умений и знаний студентов -осуществлялась наблюдением за хсом самого процесс» формирующего эксперимента и текущей проверкой достижений с помощью системы заданий, использованных во время дидактических згчятнй (на сформнрованность общеобразовательных и профессионально направленных, методологических, логических и творческих умений). Эффективность реализации принятого способа управления учебно-познавательной деятельностью студентов оценивалась сравнением результатов тестирования студентов экспериментальной и чон'.ролыгай труппы с помощью того же самого стандартного теста знаний подготовленною нами теста познавательных способностей после изучения курса в конце учебного года. В обобщенном виде сравнительные да пые по оценке качества знаний н умений студентов в выделенных подкатегориях результатов обучения приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Общая характеристика результата тестирования студентов экспериментальной а контрольной группы стандартизированным тестом
Мах Средний результат выполнения
Блок знаний м категории число задании теста
результатов обучения баллов Эксперт«, фуппа Контр, группа
баллы % баллы %
I. Строение материн 7 5,48 78,3 3,31 47,2
II. Химическая связь 6 4,82 80,6 2,54 42,3
III. Химические реакции 8 6,24 78,0 4,12 51,5
IV. Хим. свойства веществ 9 7,56 84,0 4,36 48,4
1. Запоминание знаний 5 3,79 75,8 2,68 53,6
2. Понимание знаний 8 6,56 82,0 3,48 43,5
3. Применение знаний 17 14,12 83,0 6,34 37,4
Среднее 80,2% 44,8%
Таблица 3
Анализ выполнения заданий теста по подкатегориям результатов обучения
Мах Средний результат выполнения
Подкатегории число заданий теста
Результатов обучения (умения) бг. 10В Эксперт!, группа Контр, группа
баллы % баллы %
I. Систематизировать,обобщать
знания 5 3,89 79,8 2,16 43,2
2. Конкретизировать и
определять обшие понятна 4 ' ■ 3,22 80,5 2,27 56,7
3. Строить умозаключения и
доказательства , ■ 4 2,75 68,7 1,48 37,0
4. Классифицировать,
устанавливать причинно* 5 4,24 84,8 2,16 43,2
следственные связи
5. Объяснять явления и
химические процессы 3 2,31 . 77,0 Ш 54,6
.6. Анализировать, сравнивать,
идентифицировать вещества 2,58 86,0 1,42 47,3
7. Прогнозировать свойства
веществ 3,02 ' 75,5 1,28 32,0
3.. Планировать яоведешк
практических действий 2 1,64 | 82-0 1,04 52,0
■ Среднее ' 80,2% ' ' 44,
Анаши результатов выполнения тестов позволяет сделать гывод, что студенты экспериментальной. футш достигли прироста знании и умении в среднем на 34,3 7о по сравнению со студентами контрольной группы. Система разработанных анкет и тестов способностей позволяла также осуществлять проверку сформированности и действенности определенных знаний и ^мений на "выходе" из вуза. Результаты проведенных исследовании студентов третьего и четвертого курсов ( во время занятий по методике преподавания химии) показали, что у студентов, составляющих экспериментальные группы по сравнению со студентами контрольных групп, качество знании >; умений, связанных с педагогической деятельностью, значительно выше. Заметна существенная! разница в сравнении "оказателеи системности знаний студентов обшей химии и реализации функции объяснения, прогнозирования, целостного описания химических объектов и др..
Применение в проведенных исследованиях метода Серебряковон-Нэй.марк, касающегося оценки избранных черт личности человека, позволило определить позитивное влияние экспериментальной методики обучения обшей химии на уровень коммуникативной и оценочной деятельности студентов, на позитивное изменение их ценностных отношений к будущей профессии.
Все это свидетельствуем об успешном усвоении студентами экспериментальных групп не тслько конкретно'химических знаний н умений, но и интеллектуальных, общеобразовательных, профессионально значимых умении, а тем самым и об эффективности разработанной модели методической системы обучения студентов педвуза общей химии.
В заключении отмечается, что данная диссертация являете результатом длительного теоре(ико-эксперименталыюго исследования автора по созданию-новой методики обучения общей химии в педвузе, ускоряющей в рамках предметного обучения профессиональное становление и развитие творческой личности будущих учителей химии. Это исследование вписывается в общую педагогическую проблему интенсификации и улучшения профессиональной подготовки учителя в условиях рыночной экономики. Оно направлено на установление максимально возможного соответствия результатов обучения специальному предмету обшей хими,,, существенно значимым конечным «елям вузовской профессиональной подготовки, иоделп специалиста и требованиям общества к воспитанию его личности; При создании теоретической концепции .. модернизации содержания а структуры курса общей химии, организации учебной деятельности студентов но овладению этим курсом, по разработке системы методического обеспечена« процесса его изучения мы исходили из следующих соображений: •
а) Общая химия является не только фундаментом химической подготовки учителя- предметника, но и содержательным компонентом его профессионализма, что обусловливает определенную профессиональную направленность процесса изучения этого предмета.
б) Знание этого предмета для учителя - это знание основного средства воздействия на учащихся, без владения которым педагогическая деятельность состояться вообще не может. Но эта деятельность, а также использование знании и умений но обшей химии, осуществляется в условиях общения с учащимися, в условиях разных педагогических ситуаций, гибкой реализации разнообразных функций учителя химии. <
в) Регулятором такой деятельности является ориента ;ия на конечный результат вузовского обучения, на творческий характер педагогической
деятельности как совместной (учитель <---------> ученик) и построенной по
законам логики познання общей химии. Формирование продуктивной деят. льности студентов в процессе изучения )бщей химии происходит в условиях: - максимального достижения целен обучения данному предмету, активного решения его собственных познавательных задач; - включения в структуру этой деятельности важнейших элементов педагогической деятельности, формирующей личность учителя химии и его профессиональные способности.
Результаты исследования позволяют сформулировать «Ошис.выиолы:
1. Теоретической основой модернизации курса обшей химии и методики ее преподавания стали научно-обоснованная концепция предметного обучения и. составляющие ее ядро принципы фундаментальности, системности, действенности и прагматизма теоретических знаний; увеличения объема методологических н фактологических знаний; профессиональной направленности содержания предмета п ранней фофесснонализашш обучения.
2. Разработан экспериментальный курс общей химии на основе содержательно-генетического подхода с опорой на периодическую систему химических элементов и методолошческне знания общенаучного и конкретнопр.едметного характера. Учение о строении и свойствах вещества излагается не в обычной форме готовых научных данных, а в нетрадиционной форме, непрерывно развивающейся системы химических знаний и возможных направлений изменения определений основных химических понятий ы теорий (химический элемент, химическое" соединение, периодическая система элементов). В качестве генетически исходной простейшей структуры используетйд п игие "элеаигрошта струкчура атома" с щщрагдзллт"^! ее на ''атомшщ етерже!! '' и динамическую 4 "потенциальную шшентчум.
структуру", позволяющие обеспечить выход на все основные темы курса н самостоятельное движение по учебному предмету. '
3. Методическая система усвоения содержания экспериментального курса ' обшей химии, отражающая целостность и динамику процесса обучения, построена на основе выделенных современных идеи н положений нашей концепции, обеспечивает реализацию этих принципов, а активная деятельность студентов способствует успешному усвоению курса обшей химии. Особенностью методической системы являлось многократное (два-три раза) раскрытие в разных аспектах фундаментальных теоретических знаний курса обшей химии; усиление в этом процессе методологических знаний и оценочных суждений студентов.
4. Эксперимента иное исследование выявило зависимость эффективности результатов обучения обшей химии, методов обучения и видов познавательной деятельности от способа построения учебного предмета.
Эксперимент показал, что разработанная методика обучения общей химии в сравнении с гипотетично-дедуктивным способом построения содержания курса и традиционной реализацией его' изучения, значительно повышает эффективность усвоения студентами педвуза фундаментальных знаний и умений курса общей химии и качество профсссиональко-цемностнога отношения к нему будущих учителей химии. В результате обучения по экспериментальному курсу общей химии у студентов формируется очень важная особенность теоретического мышления - его системность и критицизм, что способствует преодолению ортодоксальности мышления, присущего выпускникам средних школ.
5. Проведенный анализ результатов исследования приводит к г.ыюду о том, что разработают нами методика обучения обшей химии раскрывает путь и перспективы исследования модульного построения содержания этою учебного предмета на основе содержательно-генетического подхода а других химических дисциплинах и в других вузах. Это означает, что есть смысл в дальнейшем разработать более глубоко отдельные аспекты методики целостного процесса изучения общей химии, отражающие современные требования общества и тенденции развития теории н практики его преподавания.
Учитывая отсутствие учебников по общей химии, соответствующих существующим в польских вузах программам изучения этого предмета, а также недостаток обгективно обоснованных концепций сбучепня общей хиьпш,. необходима разработка адресных вариативных программ ю общей химии, учебных и методических пособий, создание учебно-налшшшх пособий, дидактических материалов и других средств системного обучепия и
вослитания- будущих учителей химик В связи с эти особого внимания заслуживает проблема психолого-пеяагогической подготовки преподавателей общей химии в вузах."
Диапазон задач доя дальнейшего научного поиска обширен, реализация их будет направлена на совершенствование теории и практики обучения общей химии в вузах •■ различного профиля. Изучение накопленного знания о сщержагелыю-геьетнческом подходе и модульном способе построения курса Общей химии, ориентированного, на прафессионачьную направленность в наследующих' исследованиях, - одно из важнейших средств н условий совершенствования общехИмической, а, следовательно, и профессиональной подготовки студентов с разных вузах.
(в основном на польском языке):
F±uííh:
.1. Как самостоятельно овладевать умением записывать уравнения химических реакций. - Ополе: Изд-во Онол.пед.нн-та, 1992. - 52 с.
• 2. Экспериментальное решение проблемных задач по химии. - Варшава: Изд-во ВСИП, 1992. - 124 с. (в соавторстве).
3, Экспериментальное решение, проблемных задач по химии. Учеб. пособ. для студентов-химиков. - Ополе: Изд-во Опол. лед. кп-та, 1990. - 89 с.
. (в соавторстве).
4. Лабораторный практикум по методике преподавания химии. Учеб. пособ. ыи иуд. пед. и.ч-тов. 4.1 (i 17 е.), 4.II А. (109 е.), Ч.И Б. (96 с.) - Ополе: Изд-во Опол. пед. нн-та, J9S.S, 1992, 1992 (в соавторстве).
5'. Zur Bedeutung das Experiments bei der Losung vori Problemaufgaben im Chemieumerricht, Schriftcn der Pädagogische Hochschule "'Liselotte Hernau" -'Güstrow 1988 - 39 s. (mit Kollektiv).'
6. Теория it практика обучения общей химии в педвузе. - Ополе: Изд-во Опол. пед. ин-та (ь печати) - 250 с.
7. Организация процесса химического образования ¡I Дидактика химии, под ред. А.Буревичс. - Познань: Изд-во Пози. пед. ун-та'- 1993- 86 с. .
8. Модернизация процесса образования техника-химика // Профессиональная дааша- Варшава, 1974. « №1- с. 17-31 (в соавторстве).
9. подготовка выпускников ебщеобразовательиого лицеяя , к решению расчетных задач по хшнш // Тез. доит. X Юбилейного "Съезда Польского Химического Общества - Опеле: Ifca-tó Опоя. пед. ш-ta, 1975 - с. ÍC-U.
10. ../iJiaiiu'i прох110стической данностн некоторых данных, п&лучешшх во.
время вступительных экзаменов в высшую педагогическую школу »Опале V/ Ежеквартальный журнал ополыпсою учителя - 1577. - №1 - с .21-27 .,'-.•"'•'. . (в соавторстве). . ;
П. Уровень подготовки к самостоятельной учебе абитуриентов химического отделения Высшей псмглтческой школы в г.Ополе // Сб. науч. трудов! Технические науки IV, • Опеле: Изд-ва Опал. пед, пп-та, 1978 - с. 179-191.
12. Исследование самостоятельности мышления абитуриентов химического отделения Высшей педагогической школыв г.Ополе // Сб. науч.1 трупов: Химия НГ- Ополе: Изд-вс Оаоп. тед. ян-га, 1979. - с. 103-109. ■
13. Классификационное сравнение этапов термического расположения хлоранов, бромянов и иоданов // Мат-лы И ОЬшепольского Семинара им.Брегшнайдерз - Площе: Изд-во Плоцк. политехи, ин-га, 1979. - с.13-15.
14. Развитие умственной активности учащихся в ходе решения проблемных задач по химии // Мат-лы Международного Семи игра Проблем Дчяяхгики Химии. - Ополе: Изд-во Опол. пед. ин-та, 1981, - с. 7-10.
15. Термическое расположение натриевых солей кислородных кислот атементов главных подгрупп, ч.1. Н Сб. 'науч. трудов. - Катовице: Изв-зо Снлезского политехи, ин-та, 1983 • с. 28-34 (в соавторстве).
16. Групповые и периодические аналоги на примере реакции термического расположения избранных солеи // Строение вещества и химические реакции под ред. С.Вайды - Вроцлав: Ид-во Bpoim. ун-та, 1983. - с. '»2-53.
17. Рассуждения о периодической системе Менделеева П Химические известия - 19S4 (38) 751 (в созвторстве).
18. Самостоятельность мышления учащихся я ее роль в решении дидактических проблем /У Мат-лы Международного Семинара Проблем Дидактики Химии - Ополе: Изд-во Опол. пел. ин-та, 198Л. - с. 9-12. 19.0пределение этапов химических реакции при помощи морфологической классификации // Сб. науч. трудов: Химия VII. - Ополе. Изд-во Опол. пед. ин-та, 19S5. - с. 5-12.
20. Интерпретация процессов red-o.x в шгтегратнвнон системе химических превращений // Мат-лы III Весенней Школы Проблем Дидактики Xl-мии -Карпач-Вроцлав: Изд-во Броня, уи-та, 1985. - с. 31-32; . .
21. Очерки по методике, исследования учебных успехов и неуспехов // Тез.; докл. Науч. Съезда Польского. Химического Общества - Ополе:Изд-во Опол. пед.ин-та, 1986. - с. 176-177. ; ; . ,
22. Причины неуспехе» учащихся // Мат-лы I Общгиатьской Конференции Дддактов Химии - Краков: Изд-во Крак. пед. ии-та, 19S6. - с. 4-5.
23. Исследования по самооценке ученика И Тез. докл. П. Общепольского
Семннара "Перспективы разка гия «сотрудничества методики преподавания естественных предметов" - Люблин: Изд-во Люблин, ун-та, 1988. - с. 6.
24. Роль и место формирования ориентировочных основ действительности как путь интенсификации учебно-познавательной деятельности по химии //
. Межвуз. сбэ науч. трудов ЛГПЙ - Л., 1989. - с. 74-80.
25. Психологические аспекты учебного процесса // Мат-лы VI Весенней Школы Проблем Дидактики Химии - Карлач-Вроцлав: Изд-во Вронд. ун-та, 1989. - с. 7-8.
26. Рецензия на немецкий учебник CHEMIE. LEHRBUCH FUR KLASSE VII, // Химия в школе - 1989. - №2 (177) - с. 127-128 (в соавторстве).
27. Причины учебных неуспехов школьников И Оптимизация преподавания предмета "Метоцика преподавания химии", иод ред. А.Буревича - Краков:
' Изд-во Крак. пед. ин-та, 1990. - с. 26-31.
28. Образование учителей химии п Высшей педагогической школе в г.Опопе Н Мат-лы UI Общепольской Конференции Дндактов Химии • Краков: Изд-во Крах, пед.пн-та, 1991. - с. 3-4.
29. Актуальное состояние эколошческого образования в польской начальной и средней школе // Мат-лы Международного Семинара Проблем Дидактики Химки - Ололе: Изд-во Оиол. пед. нн-та, 1991. - С. 25-27.
30. Психологические аспекты учебного процесса // Химия в повседневной жизни, под ред. С.Ьы'щы - Вронлав: Изд-во Bpomi. ун-та, 1991. - с. 3-12.
31. Исслековаьие эффективности обучения обшей химии на 1 курсе химического факультета // Модернизация химического образования, под ред. Р.М.Янк;ка. - Люблин: Изц-eo Любл. ун-та, 1991. - с. 67-92 (в соавторстве).
32. Экологическое образование в вузах синтез исследований // Природа и человек - 1993. - №4. - с. 43-62 (в соавторстве). .
.33. Способствует ли общая химия формированию экологической сознательности учеников и студентов? // Тез. докл. 11 Общепольской Конференции ' Экология и образовании и воспитании" - Люблин: Изд-во Любл. ун-та, 1993. - с. 90.
34. Профессиональное экологическое образование в' высших учебных заведе-имхх // Тез. докл.' II Общенольской Конференции "Экология в образовании и воспягашш" - Люблин: изд-во Любл. ун-та, 1993. - с. 44.
35. Особенности преподавания обшей химии в подготовке буддонх учителей xoüuh//Химия-в шкале -(» печати). '
36. Новая концепция построения курса "Общая хшци" в педвузах Польши // Тез. докл.' Pöcc. координационного «овещадия " - • Cfcdvr Петербург