Читать книгу: «Актуальные проблемы химического и биологического образования», страница 23

Перспективы дисциплины «Естествознание» в старших классах средней школы

Г.Н. Фадеев, Н.Н. Двуличанская

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Г.М. Карпов

Гимназия № 1, Нижний Новгород, Россия

Идея замены химии, физики, биологии, а возможно, и других школьных дисциплин естественнонаучного содержания единым курсом «Естествознание» не нова. Имеется опыт преподавания этого предмета с 2004 г. в младшей школе. Благодаря тому что учителя и педагоги-практики выступили с его резкой критикой и привели веские аргументы о его неприемлемости, предмет «Естествознание» в 2015 г. был исключен из Федерального базисного учебного плана. Сейчас появляется опасность его внедрения в старших классах, так как «Естествознание» входит в состав новых стандартов ФГОС. Кроме того, он входит еще и в предметную область «Естественные науки» как отдельная школьная дисциплина наряду с химией, физикой, биологией, географией и другими самодостаточными предметами. Приемником старого «Естествознания» является «новый» школьный предмет «Естествознание – 10–11». Он введен в образовательные стандарты, но пока не получил широкого практического применения.

С 2020 г. ФГОС станет обязательным в старших классах. Перед учениками классов с гуманитарным профилем возникнет необходимость выбора предмета из области «Естественные науки», где наряду с химией, физикой, биологией как отдельный предмет присутствует естествознание. Профилизация и вынужденный выбор превратят «Естествознание» в самостоятельный естественнонаучный предмет, имеющий на самом деле лишь формальное сходство с научным содержанием химии, физики, биологии. Сравнение ГОС (2004) [1] и ФГОС (2012) [2] показывает, что изучение «Естествознания» оба стандарта предлагают только на базовом уровне.

Обращает на себя внимание (табл. 1), что рекомендации ФГОС носят «рамочный» характер. Они не содержат обязательного образовательного минимума по конкретным наукам: физике, химии, биологии. ФГОС регламентирует не содержание обучения, а только планируемые результаты. Предлагаемый ФГОС интегрированный предмет «Естествознание» не решает задачи естественнонаучной подготовки, поэтому школьная дисциплина «Естествознание» не может заменить ни один предмет школьного естественнонаучного цикла. «Естествознание» – интегрированная школьная дисциплина, основная цель которой – формирование целостного представления об окружающем мире. Как видно из сравнения, предметные результаты [3] ориентированы преимущественно на общеобразовательную и общекультурную подготовку.

Изучение «Естествознания» возможно, в принципе, на двух уровнях:

1) «рассказов о естественных науках»: ознакомительном, занимательном, игровом;

2) требующем серьезного осмысления картины мира.

Первый уровень легко воплотим, но он не дает достаточных знаний для обучения в высшей школе. Для преподавания естествознания на втором уровне не готовы ни учащиеся, ни учителя. От учащихся он требует глубоких знаний основ наук, а для его преподавания требуется специально подготовленный учитель.

Таблица 1

Предметные результаты обучения естествознанию по ФГОС СОО

При обязательном введении «Естествознания» большинство российских школьников будут изучать естественные науки на ознакомительном уровне, который не предполагает изучение упомянутых дисциплин для получения высшего образования. Выпускнику, готовящемуся сдавать ЕГЭ, предстоит выбирать как минимум один, а может быть, и несколько дисциплин из одной предметной области. «Естествознание» станет наиболее приемлемым предметом для выпускного экзамена для абитуриентов, чья будущая учеба не связана с химией, физикой или биологией. Положение усугубится лишь у тех абитуриентов, которые буду поступать в негуманитарные вузы.

Замена «Естествознанием» школьных дисциплин химии, физики, биологии резко снизит знания выпускников по этим предметам. Как следствие, это лишит их возможности поступать в медицинские (без достаточного знания биологии и химии), технические (без соответствующего знания физики), в химические, сельскохозяйственные и другие вузы подобных специализаций. В целом же это приведет к падению естественнонаучного российского образования.

Ситуация сложилась парадоксальная [4]. В посланиях Президента и выступлениях Председателя правительства государство декларирует необходимость развития серьезных фундаментальных исследований, объявляет приоритет высоких технологий, что требует качественной подготовки школьников в этих областях. Педагоги средней школы обычно считают свою задачу выполненной, если их воспитанники сдали ЕГЭ по математике и физике с оценками, позволившими им поступить в высшее учебное заведение.

То обстоятельство, что абитуриент (при отсутствии знаний по химии) имеет реальную перспективу получить неудовлетворительную оценку после первой же сессии, педагогический коллектив школы уже не волнует. В итоге оказываются напрасными затраты родителей на репетиторов по математике и физике, так как проблемы в вузе возникают с совершенно другим предметом. В этом случае даже срочные дополнительные затраты на приглашение репетиторов по химии не спасают. При отсутствии школьного фундамента овладение в вузе основами химических знаний требует больше времени, чем имеется в распоряжении студента.

Помочь в решении обсуждаемой проблемы может реализация предложения, которое многократно обсуждалось на различных конференциях. Абитуриенты, поступающие в технические и другие нехимические высшие учебные заведения, должны предъявлять при поступлении результаты ЕГЭ по химии. Эти оценки могут не учитываться при конкурсном отборе, подобно оценкам по русскому языку, но их наличие у поступающих в вуз абитуриентов будет подтверждением знаний основ химии, необходимых для продолжения образования в высшей школе. Такая мера укрепит и положение химической дисциплины в средних учебных заведениях.

Список литературы

1. Стандарт среднего полного (общего) образования по естествознанию – базовый уровень [Электронный ресурс]. URL: http://window.edu.ru/resource/300/39300/

2. Федеральные государственные образовательные стандарты среднего общего образования [Электронный ресурс]. URL: http://минобрнауки.рф/документы/543

3. Одинцова Н.И. Цели обучения естествознанию в условиях ФГОС // Наука и школа. 2016. № 3. С. 61–68.

4. Фрадкин В.Е. Проблемы школьного естественнонаучного образования [Электронный ресурс]. URL: https://newtonew.com/school/problems-school-science-education

Методические приемы в опыте модульного обучения химии в 9 классе

О.Н. Фрунзе

Детский технопарк «Кванториум Фотоника», гимназия № 7, Пермь, Россия

К определению понятия модульного обучения. До определенного времени модульное обучение широко рассматривалось как один из способов организации обучения прежде всего в высшей школе [2; 4; 6]. Однако тенденция последних десятилетий в развитии образования – это активное применение модульного подхода на более ранних этапах обучения. Из всего многообразия пониманий термина «модуль» мы выделяем трактовку основателя модульного обучения Дж. Рассела, который в 1971 г. определял модуль как учебный пакет, охватывающий единицу учебного материала с предписанными действиями [1]. Содержание модуля можно усилить практическими и лабораторными работами при условии использования четкого структурирования учебного материала. Это возможно при разработке авторских методических приемов, если имеющихся материалов недостаточно.

К определению понятия авторских методических приемов. Методический прием – элемент конкретного метода, выражающий умственные или практические действия учителя и учащихся в процессе обучения. Методические приемы применяются с целью усиления возможностей метода.

Наиболее удачная классификация методических приемов была предложена Н.М. Верзилиным и В.М. Корсунской [5; 6]. В зависимости от методических функций ими выделены организационные, логические и предлагаемые в работе авторские технические приемы.

Потенциалы новых методических приемов в модульном обучении в условиях сокращения и перераспределения учебного времени. Особо значим для нас такой из потенциалов авторских приемов модульного обучения, как сокращение учебного времени в процессе записи или преобразования текстовой информации по учебнику [3]. Именно интеграция технического приема в совокупности с практической демонстрацией и последующей лабораторной отработкой приема в группе или индивидуально позволяет ребенку заранее зафиксировать внимание на том, что он может попробовать самостоятельно сделать, чему может научиться, какие из универсальных и узкопредметных действий он может отработать. Усиливается не только практическая, но и рефлексивная составляющая курса. Схематичность, емкость и краткость схем облегчают процесс усвоения материала и сокращают путь между пониманием и собственно умением творчески применять для решения задач разной сложности.

Учебные проблемы курса химии в 9 классе. Материал в курсе химии (УМК О.С. Габриеляна) четко представлен не во всех главах. Многое остается на личное представление материала и мастерство учителя. К примеру, нет однозначной схемы в подаче материала тем металлургии, химических свойств концентрированных кислот с металлами, свойств железа.

Рис. 1. Металлургия: общая схема химических реакций в процессах при получении металлов. Авторская разработка

Рис. 2. Химические свойства железа. Авторская разработка

На рис. 1, 2 представлены схемы, созданные автором, для более полного представления материала учащимся и высвобождением учебного времени для практических работ всем участникам учебного процесса.

Представленные схемы отработаны в течение 7 лет преподавания и апробированы при подготовке учащихся к ОГЭ и ЕГЭ. Применение схем помогает учащимся в решении заданий, использующих указанные темы, и повышает итоговый балл.

Список литературы

1. Асророва М.У. Модульные технологии обучения в вузе // Актуальные задачи педагогики: материалы VII Междунар. науч. конф. (Чита, апрель 2016 г.). Чита: Молодой ученый, 2016. С. 154–156.

2. Сайгушева Л.И. К вопросу об инновационных образовательных технологиях в вузе // Психология и педагогика: методика и проблемы практического применения. 2017. № 30. С. 105–109.

3. Саранцев Г.И. Методы обучения как категория методики преподавания // Педагогика. 1998. № 1. С. 34.

4. Сюсюкина И.Е. Понятие об инновационных образовательных технологиях // Проблемы и перспективы развития образования в России. 2011. № 8. С. 56–61.

5. Трифонов В.В. Учебный процесс и его методическое обеспечение. М.: Новая школа, 1991. С. 21

6. Юцявичене П.А. Теоретические основы модульного обучения: дис. … д-ра пед. наук. Вильнюс, 1990.

Содержание естественнонаучного образования в 5–6 классах: возрастные возможности и познавательные потребности младшего подростка

С.Б. Хребтова

Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия

Е.В. Высоцкая

Психологический институт Российской академии образования, Москва, Россия

Из всех периодов школьного обучения именно начало подростковой школы, по-видимому, в наибольшей степени подвержено той педагогической оценке, что дается, как заметила Г.А. Цукерман, на основании «здравого смысла и житейского опыта». Несмотря на имеющиеся психолого-педагогические исследования и разработки, суждения учителей и родителей о возрастных особенностях младшего подростка чаще всего носят бытовой характер и сводятся к тому, что дети неизбежно становятся неуправляемыми, а взрослым следует набраться терпения и переждать, пока они «перерастут» этот трудный возраст [7].

Содержание учебных материалов, адресованных ученику 5–6 классов, зачастую и не выходит за рамки такого подхода. В массовой практике на эти два года растягиваются несложные одногодичные курсы биологии и географии; изучение же физики и химии откладывается до 7 и 8 классов. При этом введение новых предметов и продолжение математики в основной школе наталкивается на заведомые ограничения возможностей их усвоения, связанные с некачественным «прохождением» начальной школы.

Этим же вызвана необходимость длительного «повторения пройденного» на уроках русского языка в 5 классе, которое вместе с «повторением» математики уже занимало последние уроки в 4 классе. Заметим также, что традиционное «латание дыр» ожидает ученика и на каждой следующей ступени образования, включая высшее.

Постановка и решение задачи «передерживания» учащихся до наступления «благоприятного» возраста для начала изучения сложных наук однозначно плохо сказывается на состоянии их учебной активности. Многие из них действительно перестают что-либо делать, не видя в этом никакого смысла. «Отрицательная» учебная мотивация, как повсеместно наблюдаемая, выступает в результате ключевой возрастной характеристикой учащихся «средних» классов.

Есть серьезные основания полагать, что сначала «непослушание», а затем и противостояние взрослым, откровенное неприятие «их» задач как своих вовсе не являются атрибутами «переходного периода». Причиной «острейших социальных проблем зрелого подросткового возраста» прямо называется «рассогласование возрастных и педагогических задач» [7], которое уготовано общепринятым школьным обучением младшему подростку.

Позиции же разработчиков учебных программ и методик оказываются взаимно противоположными. Существует и развивается индустрия специальных товаров и услуг, адресно поставляемых подростку, в том числе показ или даже выполнение несложных «научных экспериментов», иллюстрирующих «простейшие знания» или просто «вызывающих интерес». По нашим, да и не только нашим наблюдениям, подобный опыт «приобщения к науке» без возможности собственного обоснования наблюдаемого и исполняемого по чьему-то указанию действия, иллюстрирующего «научные законы», с неизбежностью приводит многих к потере «интереса» с началом систематических предметных курсов, освоение которых невозможно без умения «разбираться в сути дела».

На другом полюсе находятся попытки поддержать учебную мотивацию собственно средствами учебных предметов [1; 6; 8]. Здесь открывается весьма существенная роль предметного содержания в поддержке познавательного развития младших подростков. Она связана, как нам представляется, именно с острой потребностью подростка в общественно значимой деятельности, в решении «взрослых» задач. Вопрос о строении школьного предмета, объективирующего для ребенка деятельный смысл знаний, оснований культурного целеполагания в науке, разрабатывался в свое время в поддержку собственной учебной деятельности как свободной и целенаправленной [4; 5; 9]. Для естественнонаучных предметов в подростковом возрасте это вопрос пропедевтики, имеющей свое специфическое содержание, которое позволяло бы ученику выстроить учебный предмет «для себя», понимая культурные основания сложившихся научных понятий, видя свою «общность» с научным сообществом и с наукой как сферой своего будущего профессионального самоопределения.

Задачи становления функционально осмысленной ученической позиции в отношении будущего освоения содержания естественнонаучных предметов могут быть сформулированы следующим образом [2]:

• освоение естественнонаучных знаний и их практико-предметных предпосылок в их возникновении и развитии в общем контексте логико-исторического рассмотрения целей и задач преобразующей деятельности человека в природе;

• применение их в качестве ориентиров собственной практико-познавательной деятельности как освоения культуры теоретического мышления в области естествознания.

Постановка и решение практико-познавательных задач, выводящих ученика 10–11 лет к ставшим классическими задачам «настоящих» наук и к способам освоения их мыслительного (теоретического) аппарата, на наш взгляд и по нашему опыту, оказывается адекватной его познавательным возможностям и потребностям. Мыслительное, деятельное содержание этих «первоначальных» задач должно быть рассмотрено до того, как ученик приступит к изучению систематических предметных курсов, и способы их введения в ученическое рассмотрение, разворачивание учебной деятельности на их основе и составляет, на наш взгляд, предмет разработки.

Строение учебного действия и его методической поддержки для интегрированного естественнонаучного курса «Природоведение, 5 класс» в общем виде можно представить так [2]:

• постановка учебной задачи освоения «культурно-технологического» и «теоретико-понятийного» содержания развивающейся практико-проблемной ситуации, связанной с преобразованием природы;

• работа с учебным текстом, проблематизирующим рассматриваемую ситуацию в соответствии с актуальной учебной задачей и последовательным продвижением в ее содержании;

• практикум как средство апробования принципов простейших (архаичных) техник и технологий, построенных схем и моделей, проверки выдвигаемых гипотез и предложенных в учебном тексте образцов верных и неверных решений;

• интерпретация процессов и явлений в модельной среде как первый шаг к освоению содержания научных понятий.

Для шестиклассника естественнонаучные предметы в значительной мере дифференцируются. Задача предметной разработки на культурно-деятельностных основаниях видится здесь как продолжение поддержки постановки учебной задачи и опосредствования развивающегося собственного действия ученика, и этот подход кардинально отличается от демонстрации ему постепенно усложняющейся системы «готовых» научных понятий. В химии, например, это задача целенаправленного превращения как возможность получения «нужного» вещества из других веществ или при их участии [3]. Учебные материалы по-прежнему не должны содержать явные образцы рассуждения и действия. Мы полагаем, что выстроить коллективную учебно-познавательную деятельность и предметно-содержательную детско-взрослую и детско-детскую коммуникацию, сделать учебную дискуссию основной формой урока можно только на базе проблем, фиксируемых самими учениками, с опорой на построенные ориентировочные схемы предметных действий.

Итогом постановки и разворачивания учебных задач пропедевтики естественнонаучной дисциплины становится культурная идентификация ученика, решающего эти задачи как учебные, с теми, кто ставил и решал эти же задачи в культурной истории человечества. Опыт принятия позиции «созидателя» собственных возможностей деятельности в контексте общего культурного продвижения воспринимается младшим подростком как поддержка взрослыми его познавательной потребности как ключевой и способствует формированию той самой, обычно столь недостающей ему субъективно-личностной осмысленности и рефлексивного отношения к себе и к миру. Тем самым он получает возможность сознательного удерживания своей позиции относительно учения как общественно значимой деятельности, задающей ему такую социальную норму, которую он готов принять.

Список литературы

1. Концепция развивающего обучения в основной школе. Учебные программы. Система Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова / сост. А.Б. Воронцов. М.: Вита-Пресс, 2009.

2. Курс «Природоведения» в системе Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова: что можно вырастить на «ничьей земле»? / Высоцкая Е.В. и др. // Деятельностный подход в образовании. М.: Авторский клуб, 2018. С. 266–275.

3. Высоцкая Е.В., Малин А.Г., Рехтман И.В., Хребтова С.Б. Деятельностный подход к разработке содержания естественнонаучного предмета (на материале химии) // Деятельностный подход в образовании. М.: Авторский клуб, 2018. С. 276–287.

4. Гальперин П.Я. Разумность действий и предмет науки // Психология как объективная наука. М.: Институт практической психологии, 1998.

5. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения. М.: Интор, 1996.

6. Концепция содержания и технологии преподавания курса «Естествознание, 5–6» / Фадеева А.А. и др. // Физика в школе. 2017. № 3 (спец. выпуск). C. 57–73.

7. Цукерман Г.А. Десяти-двенадцатилетние школьники: «ничья земля» в возрастной психологии // Вопросы психологии. 1998. № 3. С. 17–31.

8. Цукерман Г.А., Венгер А.Л. Развитие учебной самостоятельности. М.: ОИРО, 2010.

9. Эльконин Д. Б., Давыдов В.В. Возрастные возможности усвоения знаний. М.: Просвещение, 1966.

Некоторые аспекты преподавания биологии и естествознания в 5–11 классах в рамках образовательной программы художественного лицея

М.А. Цветкова

Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия

Общее снижение качества обучения в целом по стране тесно связано с глобальными изменениями в жизни нашего государства за последние десятилетия и, соответственно, социального заказа, предъявляемого обществом к образовательным учреждениям. В сложившихся условиях несомненный интерес вызывает преподавание ряда дисциплин в учебных заведениях иного профиля. В качестве примера стоит рассмотреть некоторые особенности преподавания биологии и естествознания в 5–11 классах в рамках учебной программы художественного лицея. Это позволяет не только оценить общий уровень образования учеников, но и адекватно скорректировать методику преподавания данных дисциплин с учетом особенностей восприятия учащихся. Московский академический художественный лицей при Российской академии художеств, МАХЛ РАХ (Московская центральная художественная школа, МЦХШ, с 2018 г.) – единственное в своем роде учебное заведение федерального подчинения, находящееся под эгидой Министерства культуры РФ. Зачисление в лицей осуществляется на конкурсной основе с 5 класса по результатам экзаменов по художественным дисциплинам и собеседования. По итогам испытаний формируются мастерские трех специальностей: живопись, скульптура, архитектура. Это, несомненно, влияет на особенности работы с учащимися из разных мастерских, занятия с которыми проходят на уроках по общеобразовательным предметам совместно. Кроме того, следует учесть, что в данном учебном заведении традиционно сильным является гуманитарное направление, особенно литература, так как она необходима для дальнейшего поступления в художественные училища.

В соответствии с учебным планом МЦХШ предусматривается: в 5–7 классах – 1 час в неделю (биология); в 8 классе – 2 часа в неделю (биология); с 5 по 8 класс для работы используется УМК «Алгоритм успеха» (ФГОС); в 9 классе – 2 часа в неделю (биология); для работы используется УМК «Линия жизни» (ФГОС); в 10–11 классах – 3 часа в неделю (естествознание); для работы используется УМК «Естествознание» О.С. Габриеляна (ФГОС).

Большая загруженность детей в течение учебного дня в мастерских в условиях постоянного соревнования и ограничения по времени привели к осознанию необходимости облегчения формы подачи материала по общеобразовательным предметам, минимизации домашнего задания, а также постепенного внедрения в программу интегрированных уроков. Подобный подход к преподаванию биологии далеко не нов [1; 2].

В качестве примера хотелось бы привести фрагменты интегрированных уроков (биология/рисунок): «Растения и их изображение в искусстве» (биология 5 класс); «Лицо – зеркало души» (естествознание 11 класс). Другим примером интеграции (химия/ живопись, скульптура, архитектура) являются следующие тематические блоки:

1) смеси веществ (цемент, краски, лаки и др.), способы их разделения; применение различных смесей в скульптуре, архитектуре и живописи;

2) технология получения красок в разные исторические периоды, определение на основе этого возраста полотна; пигменты минерального и органического происхождения, причины «выцветания» произведений искусства;

3) химическая природа растворителей (особенности строения спиртов, кетонов и др.), использование растворителей в живописи;

4) химический состав лаков, технология изготовления лаков в Средние века и наше время;

5) состав мрамора; химизм разрушения мраморных статуй кислотными дождями;

6) технология изготовления холстов и кистей из природных, синтетических и искусственных материалов, области их применения;

7) химизм процессов окисления и коррозии металлов; сплавы, связь состава сплава и его свойств; бронза, причина «позеленения» бронзовых статуй;

8) особенности строения кристаллической решетки алмаза и графита, применение особенностей строения графита в искусстве;

9) химический состав и технология изготовления стекла; история получения цветного стекла, применение цветного стекла в архитектуре.

Интеграция – это объединение в целое разрозненных частей, глубокое взаимопроникновение, слияние в одном учебном материале обобщенных знаний в той или иной области. Она дает возможность для самореализации, самовыражения, творчества учителя и способствует развитию учащихся [3].

Список литературы

1. Максимова В.Н. Межпредметные связи в процессе обучения. М.: Просвещение. 1988.

2. Смелова В.Г. Интеграция науки и искусства при обучении биологии // Биология в школе. 2010. № 7. С. 47–54.

3. Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть 6: Интегрированные уроки: науч.-практ. пособие для учителей, методистов. Ростов н/Д: Учитель, 2008.