Курс «Естествознание» для 5-6 классов в системе школьного физического образования: Содержание и технология обучения

Система образования России находится в стадии реформирования, ф которое происходит на фоне глубоких социальных перемен с начала девяностых годов. Необходимость реформ вызвана, в частности, тем, что в средней школе по целому ряду направлений образовался существенный разрыв между глобальными потребностями общества и результатами образованиямежду объективными требованиями времени и общим недостаточным уровнем образованностимежду профессионально ориентированным образованием и потребностью личности в гармоничном удовлетворе-^ нии разнообразных познавательных интересовмежду современными методологическими подходами к развитым наукам и традиционным стилем их преподавания.

Новая образовательная парадигма в России сформировалась постепенно в течение 1990 — 1994 гг. в ходе разработки важнейших направлений реформы системы образования. В качестве приоритета среднего образования она рассматривает ориентацию на интересы личности.

Образование можно считать направленным на интересы личности, ф если через него удастся решить следующие задачи:

— гармонизировать отношения учащихся с природой посредством осознания современной научной картины мира, раскрыв перед учащимися сущность экологических проблем, решение которых лежит на стыке естественных и гуманитарных наук;

— стимулировать интеллектуальное развитие и обогащение мышления школьников через освоение ими современных методов научного познать ния;

— добиться, исходя из того, что человек является членом общества, его успешной социализации через погружение в существующую культурную среду, в том числе техногенную и информационную, и научить жить в ее потоке;

— создать условия для непрерывного самообразования;

— принять во внимание интегративные тенденции развития науки и техники, а также потребность в новом уровне научной грамотности, чтобы создать условия для приобретения широкого базового образования, позволяющего достаточно быстро переключаться на смежные области профессиональной деятельности.

Необходимым шагом для решения вышеперечисленных задач является создание фундаментальных учебных курсов, во многом качественно отличных по структуре и содержанию от традиционных курсов своей направленностью на универсальные и обобщенные знания, на формирование общей культуры и развитие мышленияих согласование вплоть до образования единых, интегрированных курсов, как естественнонаучных, так и гуманитарных.

Идеи интегрированного обучения не являются абсолютно новыми для отечественной школы. И до и после революции передовые педагоги России отчетливо понимали необходимость организации такого обучения, которое бы формировало у учащихся целостное представление об окружающем мире. Проводилась и соответствующая экспериментальная работа, цель которой заключалась в том, чтобы показать, что традиционное преподавание естествознания на этапе средней общеобразовательной школы противоречит психологическим и физиологическим особенностям подростка, который видит мир как целое и способен к усвоению ассоциативных связей благодаря особенностям возрастного развития мозга. Однако в силу целого ряда причин идея интегрированного обучения получила возможность только очень узкого внедрения, причем только в определенных учебных заведениях и для определенной возрастной группы учащихся, несмотря на результаты психологических (Алексеев В.А., Давыдов В. В., Самарин Ю. А. и др.) и педагогических (Безрукова B.C., Белякова Н. М., Дик Ю. И., Кирюшкин Д. М., Пинский А. Л., Райков Б. Е., Тарасов JI. В., Федорова В. М. и др.) исследований, доказавших ее плодотворность.

Обсуждение проблемы современного естественнонаучного образования привело к одобрению Министерством Образования Российской Федерации новой концепции естественнонаучного образования, которая предлагает следующую структуру школьного физического образования: элементы физических знаний в курсах «Окружающий мир» (1−4 кл.), курс «Естествознание» (5−6 кл.) и курс физики (7 — 9 кл. и 10−11 кл).

Такая структура позволяет решить проблему непрерывности естественнонаучного образования, на первом этапе которого (1−6 классы) целесообразно изучение интегрированных естественнонаучных курсов.

Введение

в школьную программу интегрированных естественнонаучных курсов связано с рядом причин, наиболее важными из которых можно считать следующие:

— профильное образование учащихся в старших классах определяет необходимость формирования у них основ естественнонаучного миропонимания на ранней стадии обучения;

— гуманизация образования в целом определяет необходимость гуманизации естественнонаучного образования посредством формирования у учащихся понимания «мира в себе (человеке) и себя в мире», на уровне «человек в природе» и «природа в человеке»;

— неудовлетворительное качество усвоения учащимися фундаментальных естественнонаучных понятий, законов и теорий в рамках традиционной системы преподавания естественнонаучного цикла;

— сокращение времени в учебном плане средних общеобразовательных школ на изучение предметов естественнонаучного цикла;

— интеграция естественных наук, а также взаимопроникновение идей гуманитарных и естественных наук.

Естествознание выступает мощным фактором духовного возрождения общества, т.к. в нем находит свое воплощение научное отношение человека к природе. Изучение естествознания есть исследование человеческой мысли. Естествознание раскрывает не только отношение человека к природе, но и отношение человека к человеку, при этом оно расширяет границы сознания людей.

Исходя из вышесказанного понятно, что интегрированный курс «Естествознание» необходим, т.к. его содержанием является естественнонаучна картина мира, понимаемая, как связующее звено между науками о природе и общей культурой.

Если отказаться от введения интегрированного курса «Естествознание» в 5−6-ых классах, то придется ограничиться однобокими пропедевтическими курсами по отдельным естественнонаучным направлениям, поскольку ограниченное число часов в учебном плане не позволяет включить все направления. А значит, по непредставленным направлениям у учащихся будет недостаток в знаниях, что негативно скажется на формировании у них единой естественнонаучной картины мира.

Если же не вводить естественнонаучные пропедевтические курсы в 5−6-х классах вообще, то работа, проделанная учителями в начальной школе, где изучается курс «Окружающий мир», будет напрасной.

Когда в начале 70-х годов в науке актуализировался процесс интеграции в связи с развитием экологических проблем выживания человечества в целом, и в школьном образовании он коснулся, прежде всего, естественнонаучных дисциплин. Программы и учебники интегрированных курсов были разработаны в ряде стран. Например, в школах США: «Химия окружающей среды», «Человек и его окружение», «Экология человека». В Болгарии разработаны интегрированные курсы для основной школы, например «Химические и физические явления». В международной практике преподавания естественнонаучных дисциплин появились учебные программы типа «Наука как процесс» (США). Например, в проекте «Концептуальная программа элементарных научных знаний», рассчитанной на детей младшего школьного возраста (до 6-го класса), основной упор делается на главные концепции науки: структурные единицы Вселенной, взаимодействие и изменение, энергия и статистическая картина природы. В целом ряде стран интегрированные естественнонаучные курсы пришли на смену курсу природоведения. В школах России первые интегрированные курсы создавались для начальной школы.

С конца 80-х годов и до настоящего момента для учащихся 5−6 и 5−7 классов было разработано множество интегрированных естественнонаучных курсов, построенных с учетом единства природы и показывающих всевозможные связи, существующие в ней. К ним относятся, например, курсы «Физика. Химия» (Гуревич А.Е., Исаев Д. А., Понтак J1.C.) 5−6 класс и «Естествознание» 5−7 классы (под ред. Хрипковой А.Г.), курс «Естествознание. 5−6 классы», разработанный авторским коллективом под руководством Алексашиной И. Ю., курс «Окружающий мир» Весниной JI.B., курс Шидлович И. П. «Естествознание» для 5−6-х классов и др. Но практически все они выросли из принципа «межпредметных связей» и имеют такие общие недостатки, как:

1) чередование «астрономических», «физических», «химических», «биологических» и «географических» блоков;

2) выделение одного из естественнонаучных направлений в зависимости от области, в которой работает автор курса;

3) недостаточный учет психолого-педагогических особенностей и познавательных возможностей учащихся 5−6 классов в содержании и технологии курса.

Все вышесказанное позволяет говорить о существовании противоречий:

— между усилением процесса интеграции и взаимопроникновения естественных наук, возрастанием роли общенаучных понятий, законов, теорий и предметным преподаванием, приводящим к разной трактовке общенаучных понятий в разных курсах;

— между интеграцией, происходящей в науке и культуре, и разрозненностью преподавания соответствующих им школьных предметов;

— между тенденцией специализации обучения и необходимостью широкого общего образования;

— между необходимостью решения задачи интеграции знаний и отсутствием курсов, направленных на решение этой задачи;

— между содержанием существующих пропедевтических курсов и требованиями, предъявляемыми к содержанию интегрированных курсов.

Эти противоречия, а также то, что новое содержание образования должно способствовать формированию у учащихся готовности к творческому восприятию социального опыта, наследованию и обогащению культуры, обусловливают актуальность исследования по теме «Курс „Естествознание“ в 5−6 классах в системе школьного физического образования: содержание и технологии обучения». Проблемой данного исследования является поиск ответа на вопрос, каким должен быть процесс изучения интегрированного курса «Естествознание», чтобы в итоге учащиеся были подготовлены к изучению курса физики.

Объектом исследования является процесс обучения естествознанию учащихся 5−6 классов.

Предметом исследования является содержание и структура интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 класса и технологий формирования интегрированных естественнонаучных умений (моделирование, исследовательская экспериментальная деятельность), а также общеучебных умений (работа с литературой, подготовка сообщений, формулирование вопросов и д.р.).

Вышесказанное определяет цель исследования, которая заключается в теоретическом обосновании и разработке содержания интегрированного курса «Естествознания» для 5−6 классов, как компонента системы школьного физического образования, а также технологий формирования модельных представлений, экспериментальных и общеучебных умений у учащихся в процессе изучения интегрированного курса «Естествознание» в 56 классах.

Кроме того, рассматривая курс «Естествознание» как звено в системе физического образования мы полагаем, что основной его задачей является не формирование у учащихся системы понятий, а формирование таких видов деятельности и умений, которые позволят в дальнейшем успешно обучаться физике и другим естественнонаучным предметам.

Учитывая, что научное и учебное познание осуществляется на двух уровнях: эмпирическом, в основе которого лежит экспериментальная исследовательская деятельность и теоретическом, в основе которого лежит моделирование, мы считаем необходимым при обучении естествознанию формировать у учащихся прежде всего экспериментальные умения и умение моделировать.

Успешному овладению любыми предметными знаниями способствует наличие у учащихся общеучебных умений, поэтому в курсе естествознание необходимо формировать такие умения, как слушать, работать с текстом, со словарем, со справочником, делать доклад/реферат, вести дискуссию и др.

Таким образом, идея исследования заключается в том, что при изучении естествознания у учащихся формируются исследовательские экспериментальные умения, умение моделировать, а также общеучебные умения.

При выдвижении гипотезы мы учитывались интеграционные процессы в педагогической теории и практике (Чапаев Н.К., Тюнников Ю. С., Исаев Д. А. и др.), теория педагогической интеграции (Алексашина И.Ю., Безрукова B.C., Сантулов X. и др.), дидактические основы построения интегрированных курсов (Лернер И.Я., Сергеенок С. А., Берулава М. Н. и др.).

Гипотеза формулируется следующим образом: если в основу содержания и структуры курса «Естествознание» положить такие стержневые идеи, как: 1) единство, целостность и системная организация природы, 2) взаимосвязь человека и природы, а также природы и общества, 3) рациональное природопользование и экологическая культура, 4) историческое развитие представлений о мире и способах его познания, созданных наукой, искусством и религией, 5) эволюция жизни и эволюция разума, а технологии обучения строить на основе учета возрастных особенностей учащихся младшего подросткового возраста, т. е., то появится возможность сформировать у учащихся 1) исследовательские экспериментальные умения (теоретические, практические, организационно-коммуникативные), 2) умение моделировать, 3) общеучебные умения (например, слушать, работать с текстом, со словарем, со справочником, делать доклад/реферат, вести дискуссию и др.), что в итоге окажет положительное влияние на последующее изучение курса физики.

Для подтверждения гипотезы исследования, а также достижения его цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить состояние проблемы преподавания естествознания в отечественной и зарубежной школе.

2. Проанализировать ведущие психолого-педагогические концепции обучения с целью выделения возрастных и индивидуальных особенностей учащихся младшего подросткового возраста.

3. Определить требования к содержанию интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов.

4. Разработать программу курса «Естествознание» для 5−6 классов.

5. Сформулировать требования к уровню подготовки учащихся.

6. Разработать модели различных технологий обучения и их реализацию в конкретном учебном процессе.

7. Разработать учебно-методический комплект, обеспечивающий условия для успешного формирования у учащихся основных предметных знаний и формирования экспериментальных умений, умения моделировать и общеучебных умений, а также позволяющий учителям затраты времени при подготовке, так и при проведении урока к минимуму.

8. Экспериментально проверить гипотезу исследования.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования и виды деятельности:

— анализ программ интегрированных естественнонаучных курсов, пред-^ лагаемых отечественной и зарубежной школой, и педагогического опыта их преподаванияанализ психолого-педагогической литературы;

— конструирование интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов;

— моделирование технологии обучения естествознанию;

— создание учебно-методического комплекта.

— анкетирование учащихся, учителей, а также специалистов, интервьюирование учащихся и их родителей, наблюдение за образовательным процессом;

— поисково-обучающий педагогический эксперимент, направленный на проверку гипотезы исследования, отработку технологий формирования обобщенных естественнонаучных и общеучебных умений.

— статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Исследование проводилось в три этапа: констатирующий (1997 -1998 г. г.), поисковый (1998 — 1999 г. г.) и обучающий (1999 — 2001 г. г.). * На первом этапе исследования было изучено состояние проблемы преподавания интегрированных естественнонаучных курсов в Россини за рубежомсостояние проблемы формирования общеучебных и естественнонаучных умений в процессе обучения интегрированному курсу «Естествознание" — а также выявлены психолого-педагогические особенности и познавательные возможности учащихся младшего подросткового возраста на основе изучения литературы, диссертационных исследований, анкети-^ рования учителей и учащихся.

На втором этапе была осуществлена частичная апробация программы интегрированного курса «Естествознание», а также элементов технологии формирования общеучебных и естественнонаучных умений у учащихся 5 — 6 классов в процессе изучения интегрированного курса «Естествознание».

На третьем этапе проводился обучающий эксперимент, анализировались его результаты, обобщался и систематизировался материал по теме исследования.

Научную новизну результатов исследования составляют:

— обоснование структуры и содержания интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов;

— обоснование педагогической целесообразности и возможности формирования у учащихся экспериментальных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений при изучении интегрированного курса «Естествознание» в 5−6 классах;

— программа интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов;

— технологии формирования экспериментальных и общеучебных умений, а также умения моделировать при изучении интегрированного курса «Естествознание».

Теоретическая значимость исследования состоит:

— в развитии идеи педагогической интеграции применительно к курсу «Естествознание» для 5−6 класса;

— в обосновании положений о том, что формирование исследовательских естественнонаучных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений оказывает положительное влияние на дальнейшее изучение курса физики.

Практическое значение имеют:

— новая программа интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов, содержание и структура которого разработаны с учетом идеи педагогической интеграции, принципов генерализации и цикличности, направленная на формирование естественнонаучных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений, что служит основой для последующего успешного изучения курса физики;

— перечень знаний и умений, которыми должны овладеть учащихся при изучении интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов;

— технологии формирования исследовательских экспериментальных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений;

— методическое руководство для учителей, содержащее примерное поурочное планирование, учебный материал рекомендуемый к урокам, а также тестовые работы;

— рабочая тетрадь для учащихся, содержащая учебный материал в виде текстов и «заготовок» для текста, рисунков, системы вопросов и домашних заданий, лабораторных работ.

Результаты исследования внедрены в практику работы Московской городской педагогической гимназии-лаборатории № 1505.

Апробация работы осуществлялась:

— на шестой международной конференции «Физика в системе современного образования» (Ярославль, 2001 г.);

— на второй международной конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и ВУЗ» (Москва, 2000 г.);

— на первой Всероссийской конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и ВУЗ» (Москва, 1999 г.);

— на межвузовской конференции «Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике» (Москва, 2001 г.);

— на аспирантском семинаре кафедры методики преподавания физики МГПУ (Москва, 2001 г.);

— на семинарах, проведенных на базе Московской городской педагогической гимназии-лаборатории № 1505, в рамках благотворительного проекта «Высшие педагогические мастерские», состоявшихся в 1997;1998.

— на семинарах учителей-экспериментаторов на базе Московской городской педагогической гимназии-лаборатории № 1505, состоявшихся в 1999, 2000 и 2001 годах.

На защиту выносятся:

1. Требования к содержанию интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов: отбор материала и его структурирование в соответствии с принципами цикличности и генерализации, учет при этом таких факторов, как: цели обучения, познавательные возможности учащихся, а также их способности, интересы и жизненный опыт.

2. Программа интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов, состоящая из двух частей: 1-ая часть — 5 класс (Введение, «Наблюдаем и измеряем мир, в котором мы живем», «Окружающий мир: его размеры, массы, температуры») и 2-ая часть — 6 класс (Введение, «Развитие наук о природе», «Явления природы — наблюдаем и изучаем мир, в котором мы живем») и включающая перечень требований к знаниям и умениям, формируемым в процессе изучения этого курса.

3. Технологии формирования у учащихся экспериментальных умений, умения моделировать и общеучебных умений (описание этапов технологии формирования у учащихся экспериментальных умений, умения моделировать и общеучебных умений).

Диссертационное исследование состоит из Введения, четырех глав и Заключения, содержит 232 машинописных страниц, из них 213 страниц основного текста. В тексте диссертации 30 таблиц, 14 диаграмм, 21 схема, 6 рисунков. В списке литературы 100 наименований.

Результаты исследования внедрены в практику работы Московской городской педагогической гимназии-лаборатории № 1505.

Заключение

.

Для подтверждения гипотезы исследования, а также достижения его цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить состояние проблемы преподавания естествознания в отечественной и зарубежной школе.

2. Проанализировать ведущие психолого-педагогические концепции обучения с целью выявления возрастных и индивидуальных особенностей учащихся младшего подросткового возраста.

3. Определить требования к содержанию интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов.

4. Разработать программу курса «Естествознание» для 5−6 классов.

5. Сформулировать требования к уровню подготовки учащихся.

6. Разработать различные технологии обучения и реализовать их в конкретном учебном процессе.

7. Разработать учебно-методический комплект, обеспечивающий условия для успешного формирования у учащихся основных предметных знаний и формирования экспериментальных умений, умения моделировать и общеучебных умений, а также позволяющий учителям затраты времени при подготовке, так и при проведении урока к минимуму.

8. Экспериментально проверить гипотезу исследования.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования и виды деятельности:

— анализ программ интегрированных естественнонаучных курсов, предлагаемых отечественной и зарубежной школой, и педагогического опыта их преподаванияанализ психолого-педагогической литературы;

— конструирование интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов.

— моделирование технологии обучения естествознанию;

— создание учебно-методического комплекта;

— анкетирование учащихся, учителей, а также специалистов, интервьюирование учащихся и их родителей, наблюдение за образовательным процессом;

— поисково-обучающий педагогический эксперимент, направленный на проверку гипотезы исследования;

— статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Результаты педагогического эксперимента позволили нам сделать следующие выводы:

— обоснованы структура и содержание интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов;

— обоснована педагогическая целесообразность и возможность формирования у учащихся экспериментальных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений при изучении интегрированного курса «Естествознание» в 5−6 классах;

— разработана программа интегрированного курса «Естествознание» для 5−6 классов, содержание и структура которого разработаны с учетом идеи педагогической интеграции, принципов генерализации и цикличности, направленная на формирование естественнонаучных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений, что служит основой для последующего успешного изучения курса физики;

— разработаны технологии формирования экспериментальных и общеучебных умений, а также умения моделировать при изучении интегрированного курса «Естествознание»;

— создано методическое руководство для учителей, содержащее примерное поурочное планирование, учебный материал рекомендуемый к урокам, а также тестовые работы;

— создана рабочая тетрадь для учащихся, содержащая учебный материал в виде текстов и «заготовок» для текста, рисунки, систему вопросов и домашних заданий, лабораторных работ.

Кроме этого, в исследовании развиты идеи педагогической интеграции применительно к курсу «Естествознание» для 5−6 класса, обоснованы положения о том, что формирование исследовательских естественнонаучных умений, умения моделировать, а также общеучебных умений оказывает положительное влияние на дальнейшее изучение курса физики.