Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся 14
1.1. Геолого-геоморфологические знания как основа ключевой компетентности учащихся 14
1.2. Состояние проблемы формирования геолого-геоморфологических знаний в школьных курсах географии 36
1.3. Результаты констатирующего эксперимента 44
Выводы по главе 1 50
Глава 2. Формирование геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа 53
2.1. Теоретические основы формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс» 53
2.2. Методика формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа 82
Выводы по главе 2 135
Глава 3. Методические основы формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа 139
3.1. Методические условия формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа . 139
3.2. Формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа в условиях педагогического эксперимента 143
3.3. Проверка эффективности экспериментальной методики формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа 155
Выводы по главе 3 163
Заключение 164
Список литературы 166
Приложение 186
- Геолого-геоморфологические знания как основа ключевой компетентности учащихся
- Теоретические основы формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс»
- Методические условия формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа
- Проверка эффективности экспериментальной методики формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Эффективное развитие экономики различных стран мира, рациональное природопользование напрямую связано с обладанием населения определенным минимумом географических знаний. Как показывают исследования, недостаточная образованность в этой области знаний приводит к существенным материальным потерям и просчетам в экономике страны, а также влечет за собой отрицательные экологические последствия.
Географическая образованность населения - одна из основных задач школьного образования. При этом ключевой проблемой в области обучения школьной географии является проблема формирования системы физико-географических знаний, существенную роль в которой играют геолого-геоморфологические знания. Геолого-геоморфологические знания позволяют человеку получить объективные представления о строении окружающего мира, локальных, региональных и глобальных геологических процессах; создают основу для раскрытия экономики использования минеральных и энергетических ресурсов планеты, развития отраслевой и территориальной структуры хозяйств различных стран мира. Велико их значение и в раскрытии комплексной проблемы охраны природы и хозяйственного освоения территории; в формировании представлений и понятий о природно-территориальном комплексе; в интеллектуальном развитии человека, в становлении его диалектико-материалистического мировоззрения, в формировании нравственно-этических основ современного человека.
Вопросами изучения геолого-геоморфологических знаний занимались В.П. Голов, И.В. Душина, С.А. Жемулин, В.И. Зубов, Л.И. Котельников, Н.Е. Малькова, Н.А. Марченко, О.Н. Мозжухина, Е.М. Нестеров, В.А. Низовцев, Ю.Л. Сластенов, В.П. Соломин, Д.П. Финаров.
В формировании геолого-геоморфологических знаний особое место занимает курс «География России. 8 класс», который является систематизирующим и обобщающим в структуре школьной физической географии. Анализ педагогической и методической литературы показывает, что на данном этапе развития науки система геолого-геоморфологическая знаний в курсе «География России. 8 класс» требует уточнения, а существующий учебно-методический комплекс не предусматривает целостного и глубокого изучения данной группы географических знаний.
Анализ учебников по географии для 8 классов и передового опыта работы учителей петербургских школ показывает, что существует ряд проблем, связанных с формированием геолого-геоморфологических знаний в курсе «География России. 8 класс»: преобладание описательного подхода при формировании геолого-геоморфологических знаний; не в полной мере учитываются научный и системный подход при их формировании; не разработана эффективная методика, обеспечивающая формирование системы геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса географии 8 класса.
На современном этапе развития географического образования является актуальным внедрение в образовательный процесс таких современных компонентов учебно-методического комплекса, как новые информационные технологии. Это обеспечит эффективность процесса формирования геолого-геоморфологических знаний. Сегодня в рамках приоритетного национального проекта «Образование» образовательные учреждения Российской Федерации оснащены современной компьютерной техникой и подключением к сети Интернет. Однако вследствие недостаточной разработанности методики использования мультимедийных средств на
Ч.Д '-
уроках географии проблема их применения для формирования геолого-геоморфологических знаний не решена на практическом уровне.
На сегодняшний день в научной литературе не разработана система геолого-геоморфологических знаний в курсе «География России. 8 класс», а предлагаемые методики ее формирования не являются эффективными. Это и определяет актуальность темы диссертационного исследования.
Цель исследования - повышение эффективности образовательного процесса в ходе формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся с использованием мультимедийных средств при изучении курса «География России. 8 класс».
Объект исследования - образовательный процесс, направленный на формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» с использованием мультимедийных средств.
Предмет исследования - методика формирования геолого-геоморфологических знаний в процессе изучения школьного курса «География России. 8 класс» с использованием мультимедийных средств.
Гипотеза исследования: эффективность образовательного процесса в ходе формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» на основе использования мультимедийных средств обучения повысится, если будет:
теоретически разработана и обоснована система геолого-геоморфологических знаний курса «География России. 8 класс», являющаяся основой формирования предметной геолого-геоморфологической компетентности;
определена структура мультимедийных средств (на примере электронных образовательных ресурсов) и разработана система их использования, обеспечивающая целостное и поэтапное формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса географии 8 класса;
сконструирована модель методической системы и методика формирования геолого-геоморфологических знаний с использованием мультимедийных средств в процессе изучения курса географии 8 класса, обеспечивающие результативность образовательного процесса при изучении курса «География России. 8 класс» В соответствии с поставленной целью и сформулированной гипотезой определены следующие задачи исследования:
проанализировать состояние проблемы формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся в психолого-педагогической и методической литературе, практике школьного обучения;
сконструировать систему геолого-геоморфологических знаний в школьном курсе «География России. 8 класс»;
разработать классификацию мультимедийных средств геолого-геоморфологического содержания и систему их использования на основе научного и системного подходов;
обосновать целесообразность системного использования мультимедийных средств обучения (на примере электронных образовательных ресурсов) геолого-геоморфологического содержания при формировании геолого-геоморфологических знаний курса «География России. 8 класс»;
разработать методическую модель формирования геолого-
геоморфологических знаний с использованием мультимедийных средств на примере электронных образовательных ресурсов;
6. предложить методику формирования геолого-геоморфологических знаний мультимедийными средствами, на примере электронных образовательных ресурсов при изучении курса географии 8 класса и экспериментально проверить ее эффективность.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
На философском уровне: системный и деятельностный подходы (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, М.В. Кларин, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина), концепции гуманизации, информатизации и экологизации общества и образования (СВ. Алексеев, Н.Д. Андреева, М.И. Башмаков, Г.А. Бордовский, И.Н. Пономарева, В.П. Соломин, А.П. Тряпицына).
На психолого-педагогическом уровне: компетентностный, личностно-ориентированный и межпредметный подходы (О.В. Акулова, И.П. Душипа, В.А. Козырев, Н.Ф. Радионова, В.П. Соломин, А.П. Тряпицына, Д.П. Финаров и др.), теории развивающего и поэтапного обучения (В.В. Давыдов, Л.В. Занков, И.Я. Лернер и др.), психологическая теория деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.А. Расчетина и др.), теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я.Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.), теория проектирования педагогических систем и систем предметного обучения (Н.Д. Андреева, В.П. Беспалько, В.А. Бордовский, В.В. Гузеев, Е.С. Заир-Бек, Н.Е. Кузнецова, Л.М. Паншечникова, В.П. Соломин).
На методическом уровне: дидактические и методические основы естественнонаучного, географического, геологического образования (И.В. Душина, В.П. Соломин, Е.М. Нестеров, В.И. Зубов, В.П. Голов, Д.П.Финаров, Ю.Л. Сластенов, С.А. Жемулин, Л.И. Котельников, О.В. Ткаченко, О.Н. Мозжухина, Н.А. Марченко, В.А. Низовцев, Н.Е. Малькова, Н.М. Александрова, Н.Д. Андреева, Ю.А. Даринский, Н.Е. Кузнецова и др.), концепция информатизации естественнонаучного и географического образования (В.А. Смирнов, В.Г. Суслов, П.В. Станкевич, В.И. Богословский, Г.И. Вергелес и др.), труды, посвященные применению компьютерных технологий в учебном процессе (Н.С. Анисимова, А.А. Вербицкий, Е.М. Нестеров, Е.С. Полат, В.Д. Сухорукое, Е.А. Филиппов).
В исследовании также использовались разработки методистов-географов:
И.И. Бариновой, А.Е. Бибик, Т.П. Герасимовой, И.В. Душиной, М.К. Ковалевской,
Г.С. Кулинич, В.В. Николиной, Л.М. Панчешниковой, Г.А. Понуровой,
М.С. Топузова, Д.П. Финарова, Н.В. Ловелиуса.
Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы исследования использовались следующие методы:
Теоретические: анализ философской, методологической, психологической, педагогической, дидактической, методической литературы; мультимедиа электронных образовательных ресурсов, находящихся в свободном доступе сети Интернет; учебно-программных и методических документов; сравнение и обобщение достижений отечественной и зарубежной педагогики по проблеме исследования. Эмпирические: систематические прямые и косвенные наблюдения в школе; интервьюирование, собеседование, анкетирование, опрос; педагогический эксперимент; обобщение педагогического опыта. Статистические: математическая обработка данных эксперимента, графические и табличные интерпретации данных.
Исследование осуществлялось в период с 2006 по 2009 гг. и включало три этапа:
Первый этап (2006-2007) включал изучение психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; исследование состояния проблемы формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении географии 8 класса в практике общеобразовательной школы; разработку методически констатирующего эксперимента и его проведение.
Второй этап (2007-2008) предусматривал разработку системы уроков с использованием личностно-ориентированных заданий по курсу «География России. 8 класс» с применением средств мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) с целью повышения уровня сформированное геолого-геоморфологических знаний учащихся; разработку системы геолого-геоморфологических знаний, модели методической системы формирования геолого-геоморфологических знаний у школьников с использованием мультимедийных средств при изучении курса географии 8 класса; разработку системы уроков и практическую отработку методики формирования геолого-геоморфологических знаний у школьников средствами мультимедиа при изучении курса географии 8 класса.
Третий этап (2008-2009) был направлен на осуществление проверки эффективности разработанной методики, анализ результатов экспериментального исследования, подведение итогов и оформление диссертационного исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
Система геолого-геоморфологических знаний в курсе «География России. 8 класс», обеспечивающая овладение предметной геолого-геоморфологической компетентностью.
Система использования средств мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) в курсе «География России. 8 класс», обеспечивающая поэтапное формирование системы геолого-геоморфологических знаний.
Методика формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) в курсе «География России. 8 класс», обеспечивающая эффективность образовательного процесса. Результаты, полученные в ходе внедрения и апробации экспериментальной методики формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа в курсе «География России. 8 класс», подтверждают эффективность экспериментальной методики.
Научная новизна исследования заключается в том, что проблема формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) впервые являлась объектом специального исследования в методике обучения географии; определены условия использования средств мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) для формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся в курсе «География России. 8 класс»; теоретически обоснована и разработана методика формирования геолого-геоморфологическйх знаний учащихся средствами мультимедиа (на примере электронных образовательных ресурсов) при изучении курса географии 8 класса, способствующая повышению эффективности образовательного процесса.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что теоретически обоснована и разработана модель методической системы формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа при изучении курса
«География России. 8 класс»; сконструирована и теоретически обоснована система геолого-геоморфологических знаний, позволяющая интегрировать геологические, географические, экологические, экономические и социальные компоненты содержания курса географии 8 класса; определены условия и разработана структура использования мультимедийных средств обучения на уроках географии 8 класса, обеспечивающая формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся.
Практическая значимость исследования заключается в том, что сконструирована система геолого-геоморфологических знаний; разработана классификация и структура мультимедийных средств обучения и база электронных образовательных ресурсов, обеспечивающая формирование геолого-геоморфологических знаний школьников при изучении курса географии 8 класса и позволяющая учителям проектировать образовательный процесс, используя мультимедийные средства обучения; предложена и экспериментально проверена методика формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа при изучении курса «География России. 8 класс» в практике обучения; определена система уроков с использование личностно-ориентированных заданий; подготовлены методические рекомендации по проектированию образовательного процесса, направленного на повышение уровня сформированности геолого-геоморфологических знаний учащихся 8 класса на основе использования мультимедийных средств.
Рекомендации по использованию научных результатов. Разработанная методика и полученные выводы диссертационного исследования могут найти массовое применение в практике школьного географического образования, в системе повышения квалификации учителей, подготовке и переподготовке педагогических кадров.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлена согласованностью его основных результатов с тенденциями развития системы общего географического образования; обоснованностью выбранных методологических позиций; использованием адекватных целям и задачам методов исследования; включением в педагогический зксперимеїгт всех этапов разработки и внедрения в практику школьного географического образования методики формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа; положительными результатами педагогического эксперимента, их апробации в условиях конкретных образовательных учреждений.
Апробация и внедрение результатов исследования проводилась в образовательном процессе средних общеобразовательных учреждениях №№ 118, 367, 380, 579, 635 Санкт-Петербурга, в работе с учителями Красносельского, Выборского, Фрунзенского, Приморского районов Санкт-Петербурга, в общеобразовательной школе № 2 г. Сертолово Ленинградской области. Основные положения и результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры методики обучения географии и краеведению РГПУ им. А. И. Герцена (2006-2009), на международном семинаре «Геология, геоэкология и эволюционная география» (2006, 2007), информационном семинаре по представлению книги для детей и родителей «Природа Санкт-Петербурга» (2006), всероссийской научно-практической конференции «Метаметодика как перспективное направление развития частных методик» (2007), международной научной конференции «География: Наука и образование в системе «Общество - Школа - Университет» (2007), Всероссийская научно-практическая конференция посвященная памяти академика РАО А.В. Даринского (2007), VUI-ofi
эволюционная география» (2008), VI-ая международная конференция «Геология в школе и вузе: Геология и цивилизация» (2009).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Объем диссертации 185 страниц; список литературы включает 187 источника.
Геолого-геоморфологические знания как основа ключевой компетентности учащихся
Эффективное развитие экономики различных стран мира, рациональное природопользование, как показывает мировой опыт, напрямую связано с овладением подрастающим поколением определенным минимумом географических знаний. Недостаточная образованность населения в этой области знаний приводит к существенным материальным потерям и просчетам в экономике страны, а также влечет за собой отрицательные экологические последствия.
Изучение геологических дсисциплин является непременной основой фундаментального образования, так как позволяет человеку получить объективные представления о строении окружающего мира, локальных, региональных и глобальных геологических процессах, определяющих экологическую безопасность жизнедеятельности, природопользование, осуществление технических проектов. Понимание основ микро- и макроэкономики формируется в результате овладения учащимися одной из основных групп географических знаний - геолого-геоморфологических. [46, с. 43-47]
Вопросами изучения геолого-геоморфологических знаний занимались В.П. Голов, И.В. Душина, С.А. Жемулин, В.И. Зубов, Л.И. Котельников, Н.Е. Малькова, Н.А. Марченко, О.Н. Мозжухина, Е.М. Нестеров, В.А. Низовцев, Ю.Л. Сластенов, В.П. Соломин, Д.П. Финаров и др. [35, 47, 58, 107, 118, 119, 153, 187, 173]
Геолого-геоморфологические знания создают основу для раскрытия экономики использования минеральных и энергетических ресурсов планеты, развития отраслевой и территориальной структуры хозяйств различных стран мира и т.д. Велико их значение и в раскрытии комплексной проблемы охраны природы и хозяйственного освоения территории.
Геолого-геоморфологические знания наряду с климатологическими, играют основополагающую роль во всей системе физико-географических знаний. Без овладения геолого-геоморфологическими знаниями невозможно правильное формирование представлений и понятий о природно-территориальном комплексе - основном предмете изучения физической географии. [47]
Трудно переоценить роль геолого-геоморфологических знаний в интеллектуальном развитии человека, в становлении его диалектико-материалистического мировоззрения (при изучении вопросов развитии рельефа имеются большие возможности подготовить школьников к пониманию важнейших законов диалектики, раскрыть диалектическую сущность процессов, происходящих в земной коре), в формировании нравственно-этических основ современного человека.). [47]
На фоне знаний о рельефе развертывается хозяйственная деятельность человека. Велико значение геолого-геоморфологических знаний для раскрытия комплексной проблемы охраны природы и хозяйственного освоения территории (борьба с эрозиями, оползнями, осыпями при строительстве инженерных сооружений, в практике сельского хозяйства, прогнозирования влияния хозяйственной деятельности на природный комплекс). [152] Нужно отметить высокое значение геолого-геоморфологических знаний при изучении экологии. Всеобщее и все более возрастающее внимание у нас в стране и во всем мире к проблемам экологии не случайно. Оно вызвано обостряющимися экологическими проблемами глобального масштаба, острота которых в полной мере еще не осознана человечеством. При этом рассмотрение острейших экологических проблем сводится лишь к вопросам загрязнения и изменения атмосферы, включая проблему так называемой «озоновой дыры», и природных богатств, забывая о том, что все компоненты природы тесно взаимосвязаны, а именно литосфера является материальной лито генной основой биосферы - сферы жизни Земли. На горных породах, формируются почвы, что дает основу для развития растительных и животных сообществ, и ландшафтов в целом. Так же горные породы в процессе разнообразной деятельности человека (техногенеза) все больше включаются в техносферу. Поэтому решение глобальных экологических проблем атмосферы, гидросферы и биосферы невозможно вне взаимосвязи с проблемами экологии литосферы.
«Пока мы живем лишь старыми запасами и без серьезных инвестиций, возрождения геолого-разведочных, поисковых работ скорейшей разработки и внедрения государственной минерально-сырьевой политики, в которой отдавался приоритет интересам сохранения и использования ресурсов для собственного перспективного обеспечения, возрождения России как великого государства невозможно. Решение этих актуальных для России задач должно взять на себя молодое поколение геологов. Но оно должно готовиться к этому в школьные годы».[58, с. 151-157]
С точки зрения В.Д. Сухорукова, фундаментальные геолого-географические знания в России остаются остро востребованными. Еще никто не отменял природные катастрофы — землетрясения, вулканические извержения, сходы ледников и селевых потоков, наводнения и пр. Исследуют эти явления геологи и географы, и без их обоснования прогнозов опасных событий вряд ли будет возможна защита людей. [162]
Геологическая подготовка в рамках географического образования призвана формировать знания многих научных дисциплин. Геология, являясь целостной отраслью науки, объединяет большое количество наук: космохимия, космическая геология, планетология, геофизика, геохимия, минералогия, петрография, литология, геодинамика, тектоника, структурная геология, историческая геология, палеонтология, стратиграфия, геология полезных ископаемых и т.д.
Геология более чем любая другая наука связана с естественнонаучным и географическим образованием. Однако «геологизация» школьного образования по нашему мнению и мнению коллег, представляется совершенно недостаточной. Как отмечает Нестеров Е.М., до настоящего времени слабо реализуется потенциал геологической составляющей географического образования и воспитания в средней школе, в дополнительном внешкольном образовании, в высшем негеологическом образовании, нет четких представлений о месте и роли геолого-геоморфологических знания в системе школьного географического образования. [118]
Геолого-геоморфологические знания имеют специальное (для познания географической оболочки), самостоятельное (дают учащимся геологические знания и знания о рельефе) и практическое значение. Они необходимы каждому выпускнику средней школы. Полное среднее образование является обязательным, поэтому именно в его рамках возможно массовое просвещение общества в области геологической науки.
«Главная задача школьной географии - просветительская. В том числе, формирование представлений о характере процессов в окружающей среде и формирование морали поведения в этой среде. Именно поэтому, объективность представлений о среде обитания человека без эколого-геологической подготовки вряд ли возможна. Не нужно бороться с законами Природы. Нужно их знать и учитывать в процессе жизнедеятельности». [118, с. 63-65]
Причина низкой общей геологической грамотности общества кроется так же в подготовке учащихся в рамках школьных дисциплин, входящих в образовательный стандарт («Начальный курс географии. 6 класс», «География материков и океанов. 7 класс» и «География России. 8 класс»), содержание которых включает основные геолого-геоморфологические знания, а процесс их формирования связан с приобретением школьниками необходимых геолого-геоморфологических умений и навыков.
Вопросами геологической подготовки учащихся занимались И.В. Душина, В.П. Соломин, Е.М. Нестеров, В.И. Зубов, В.П. Голов, Д.П. Финаров, Ю.Л. Сластенов, С.А. Жемулин, Л.И. Котельников, О.В. Ткаченко, О.Н. Мозжухина, Н.А. Марченко, В.А. Низовцев, Н.Е. Малькова и др. [35,47,94, 107, 118, 119, 138,153, 173, 187]
Анализ работ позволит нам сформулировать главные задачи геологической подготовки учащихся при изучении школьных куров географии. К ним отнесены следующие задачи:
1) сформировать у учащихся геолого-геоморфологические знания, необходимые им, создать базу для их развития и способствовать формированию потребности применения геолого-геоморфологических и экологических знаний в повседневной жизни;
2) вырабатывать необходимые в жизни геологические умения (анализ и прогноз геологических и экологических явлений);
3) воспитывать такие качества личности, как бережливость, ответственность, трудолюбие;
4) сформировать эколого-геологическое мышление учащихся.
Геологическая подготовка включает в себя геологическое образование и геологическое воспитание, которые реализуются в 6 - 10-ых классах через школьные предметы, в частности, географию. Процесс формирования геологической составляющей географического образования и воспитания осуществляется учителями в рамках как урочной, так и внеурочной деятельности.
Теоретические основы формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс»
Анализ научной литературы показал, что геолого-геоморфологические знания играют одну из ведущих ролей в физической географии. Крупные физико-географические комплексы Земли (страны - в науке, природные области материков - в школьном курсе) соответствуют основным морфоструктурным, т.е. геолого-географическим регионам материков.
Физико-географическая область формируется, как правило, на основе крупной тектонической структуры. Геолого-геоморфологические условия являются ведущим фактором при формировании азональных природно-территориальных комплексов.
Геолого-геоморфологические знания составляют существенную часть содержания школьного курса, с их рассмотрения начинается изучение компонентов любого природно-территориального комплекса.
С целью совершенствования методической структуры геолого-геоморфологических знаний посредством логико-дидактического анализа, с учетом принципов научности, доступности, единства обучения и воспитания И. В. Души ной выделено несколько смысловых групп знаний [47]:
- о вещественном составе земной коры;
- о типах земной коры;
- о формах земной поверхности;
- о рельефообразующих процессах (внутренних и внешних);
- о геологическом летоисчислении;
- о полезных ископаемых;
- о методах исследования земной коры;
- о гипотезах тектонического развития Земли.
Все эти группы образуют единую систему знаний о рельефе земной поверхности. Взаимосвязи между ними представлены на схеме 2. [47, с. 12, рис. 1]
Геолого-геоморфологические знания находятся в рамках таких физико-географических областей знаний, как палеогеография (наука о закономерностях развития географической оболочки, об истории взаимодействия природы и человека, о ландшафтах геологического прошлого) и геоморфология (изучает исторически развивающийся рельеф земной поверхности, исследует внешний облик рельефа суши и морского дна, происхождение, возраст, особенности строения, развития и распространения тех или иных его форм, воздействие на формирование рельефа эндогенных и экзогенных процессов, а также антропогенных факторов), которые частично рассматриваются в школьном курсе географии. [106, с. 29-30]
В своей работе «Географическая культура» В.П. Максаковский выделил основные компоненты содержания географии как школьного предмета. На основе его работы мы осуществили отбор компонентов геолого-геоморфологического содержания и особенно важных в процессе геологической подготовки в рамках школьной географии.
В первую очередь обратим внимание на геолого-геоморфологические знания, как основной компонент содержания, представляющий основы геологической составляющей географической науки.
Основной группой знаний, обеспечивающей решение проблемы низкой геолого-геоморфологической подготовки учащихся — группа теоретических геолого-геоморфологических знаний, которые опираются на эмпирические знания.
К эмпирическим геолого-геоморфологическим знаниям относятся представления, факты, номенклатура геолого-геоморфологического характера. Они служат базой для формирования теоретических геолого геоморфологических знаний, но и сами играют большую роль, ведь география - наука не только теоретическая, но и прикладная.
Компонентами теоретических геолого-геоморфологических знаний, формирующими научное мировоззрение школьников, являются: учения, теории, концепции, законы и закономерности. В.П. Максаковский предлагает рассматривать теоретические знания из четкого иерархического соподчинения. [106]
В диссертационном исследовании особое внимание было обращено процессу формирования геолого-геоморфологических знаний. Прежде всего, это учения, теории и концепции в физической географии.
В содержании школьной географии рассматриваются или упоминаются следующие учения, связанные с формированием геолого-геоморфологических:
— общенаучные учения - эволюционное учение, которое нашло свое конкретное научное выражение в формировании палеогеографии; учения о биосфере и ноосфере, о природопользовании;.
— общегеографические учения - учения о географической среде, о геосистемах, о геоэкологии, о конструктивной географии;
— учения в физической географии - учения о географической оболочке, о географической зональности, о географическом ландшафте, о природно-территориальном комплексе;
— учения в социально-экономической географии - о территориально-производственном комплексе, о территориальной организации хозяйства и общества;
— учения в картографии и пограничных науках - учения о географической карте, о геохимии ландшафта.
В классификации научных теорий выделяются: общенаучные теории -детерминизма, устойчивого развития, прогнозирования; общегеографические теории — регионального развития (регионализма), географических оценок, риска; теории физической географии - физико-географического районирования, тектоники литосферных плит; теории социально-экономической географии - мирового хозяйства, территориальной структуры хозяйства, расселения населения; теории картографии и пограничных наук -географической картографии, геоизображений. Все они напрямую, или косвенно связаны с геолого-геоморфологической составляющей физической географии.
К общегеографическим и физико-географическим концепциям важным для понимания геолого-геоморфологических знаний относят - концепции геотехнических систем, мониторинга окружающей среды, географической экспертизы, поляризованного ландшафта, моноструктурную концепцию; к концепциям природопользования - устойчивости и изменчивости геосистем, природно-ресурсного потенциала, ресурсных циклов, территориальных сочетаний природных ресурсов, «экологического императива» и глобальной экологии; концепциям картографирования и пограничных наук - концепции картографии.
Среди гипотез важных для формирования геолого-геоморфологических знаний выделяют: космогонистические гипотезы, гипотезы происхождения жизни на Земле, дрейфа материков, расширяющейся Земли.
Анализ содержания учебников по курсу "Природа России" И.И. Бариновой [20] и Э.М. Раковской [145] позволил отметить недостаточность обращения внимания авторов к ключевым, с нашей точки зрения, компонентам геолого-геоморфологических знаний. Без их полного и системно-логического раскрытия невозможно достигнуть глубины и полноты понимания геолого-геоморфологических процессов и явлений. Результаты анализа представлены в таблице 4.
Методические условия формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа
В соответствии с общими задачами исследования, сформулированными во введении, перед педагогическим экспериментом были поставлены следующие частные задачи:
1. Провести отбор мультимедиа электронных образовательных ресурсов геолого-геоморфологического содержания на основе научного и системного подходов.
2. Разработать методическую систему использования средств мультимедиа на примере электронных образовательных ресурсов в курсе «География России. 8 класс», обеспечивающую формирование системы геолого-геоморфологических знаний.
3. Разработать методику формирования геолого-геоморфологических знаний средствами мультимедиа, на примере электронных образовательных ресурсов, направленную на эффективность формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса географии 8 класса.
4. Проверить в условиях экспериментального обучения эффективность разработанной методики.
Педагогический эксперимент, проводимый в течение 2006-2007, 2007-2008, 2008-2009 учебных годов на базе 8-ых классов общеобразовательных школ г. Санкт - Петербурга (№ 118 Выборгского района, № 367 Фрунзенского района, № 579, № 635 Приморского района, общеобразовательная школа г. Сертолова №2), включал в себя следующие этапы:
Первый этап - констатирующий эксперимент, результаты которого изложены в первой главе - 2006-2007учебный год;
Второй этап - разработка и апробирование методики формирования геолого-геоморфологических знаний в курсе «География России. 8 класс» -2007-2008 учебный год;
Третий этап - проверка предлагаемой методики при изучении курса географии 8 класса -2008-2009 учебный год.
Для экспериментального обучения были отобраны 4 экспериментальных класса и 4 контрольных 8-ых класса этих же школ. Учителя, работающие в экспериментальных так и в контрольных классах, характеризовались высокими уровнем педагогического мастерства и обладали необходимыми для экспериментальной работы знаниями, умениями и навыками.
Исследовательская работа в экспериментальных и контрольных классах различалась тем, что обучение в экспериментальных классах велось в соответствии с разработанной автором методикой. Сам эксперимент включал в себя систему взаимосвязанных уроков, в основе которых было положена методика работы с мультимедиа электронными образовательным ресурсами.
В качестве основы теоретической модели эксперимента на втором этапе комплексно методико-педагогического эксперимента, послужил анализ психологической, педагогической и методической литературы. Мы в своем исследовании широко опираемся на положения теорий:
- содержания образования (И.Я. Лернер [103], М.Н. Скаткин [152] и другие);
- теоретические положения о воспитывающем и развивающем характере обучения (Е.Н. Кабанова-Меллер [69], И.С. Якиманская [185] и другие);
- системного и комплексного подходов (И.Я. Лернер [103] и другие);
- теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин [29], Н.Ф. Талызина [165] и другие);
теория проблемно-развивающего обучения (М.С. Топузов, М.Н. Скаткин [152] и другие);
-передовой опыт учителей и результаты констатирующего эксперимента.
Комплексный методико-педагогический эксперимент строился исходя из содержания государственного стандарта [127, 129], программ по географии для средних общеобразовательных школ [5, 141] и учебников «География. Природа России. 8 класс» (Баринова И.И., Раковская Э.М., Алексеев А.И. [4, 20, 144, 145]).
Основными методическими условиями, обеспечивающими успешное формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся, являются, на наш взгляд, следующие:
1. Задачи геологического образования при изучении курса «География России. 8 класс» направлены на формирование геолого-геоморфологической компетентности учащихся, одним из элементов которой являются геолого геоморфологических знаний.
2. Процесс формирования геолого-геоморфологических знаний у учащихся в курсе «География России. 8 класс» выделяется в качестве специального объекта изучения.
3. В структуре «География России. 8 класс» выделяется 7 групп: о внутреннем строении Земли, о тектоническом развитии Земли, о методах познания литосферы, о формах земной поверхности, о рельефообразующих процессах, о геологическом летоисчислении, о полезных ископаемых, находящиеся во взаимосвязи друг с другом и образующих систему.
4. Система геолого-геоморфологических знаний курса «География России. 8 класс» положена в основу отобранных для процесса обучения мультимедийных электронных образовательных ресурсов геолого геоморфологического содержания.
5. Отбор мультимедийных электронных образовательных ресурсов геолого-геоморфологического содержания произведен с учетом логики и структуры курса «География России. 8 класс».
6. Процесс формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа требует от учащихся многообразной активной познавательной деятельности, связанной с применением различных операций мыслительной деятельности.
7. В процессе формирования геолого-геоморфологических знаний при изучении курса «География России. 8 класс» учитывается:
- создание мотивационной основы познавательного действия;
- создание творческой основы познавательного действия учащихся.
8. Критериями сформированности геолого-геоморфологических знаний учащихся является уровнь обученности.
Все выше перечисленные условия, направленные на формирование геолого-геоморфологических знаний учащихся 8-ых классов, соблюдались нами при проведении комплексного методико-педагогического эксперимента.
Проверка эффективности экспериментальной методики формирования геолого-геоморфологических знаний учащихся при изучении курса «География России. 8 класс» средствами мультимедиа
Основной задачей контрольного этапа эксперимента являлось установление эффективности экспериментального обучения и подтверждение гипотезы исследования. Для ее решения потребовалось:
- разработать критерии сформированное геолого-геоморфологических знаний учащихся;
- определить уровень обученности учащихся геолого-геоморфологическим знаниям;
- дать количественную и качественную оценку результатов контрольного эксперимента.
В качестве объекта для проверки результатов экспериментального обучения и сравнения их с результатами в контрольных классах, в которых не проводилось направленное обучение по формированию геолого-геоморфологических знаний, выступали учащиеся четырех 8-ых классов.
С целью решения поставленных задач в конце учебного года после экспериментального обучения во всех обследованных классах был проведен контрольный эксперимент, направленный на выявление степени обученности учащихся геолого-геоморфологических знаниям, под которой В.П. Симонов понимает "совокупность определенных знаний, умений и навыков, усвоенных учащимися".[151] Критериями сформированности геолого-геоморфологических знаний, соответствующим балльной системе оценивания, являются пять последовательных показателей: 1- "различение"; 2- "запоминание"; 3- "понимание"; 4- "умения"; 5- "перенос" (рис. 1).
1-й показатель - "различение" (распознавание), уровень знакомства уровень усвоения геолого-геоморфологических знаний, при котором обучающийся отличает (выделяет) изучаемые геолого-геоморфологические знания, показывает только общее знакомство с их внешними, поверхностными признаками. На практике, например, учащийся при предъявленрти ему задания на определение геолого-геоморфологических знаний не может воспроизвести полного ответа, дает односложные ответы, в которых порой заметна попытка "угадать" правильный ответ.
2-й показатель - "запоминание" - уровень усвоения геолого-геоморфологических знаний, при котором обучающийся способен достаточно полно воспроизводить изученные свойства, характеристики без глубокого уяснения его сущности, на уровне памяти. Как отмечает В.П.Симонов [151 "запоминание это, скорее, количественный показатель, чем качественный. Он в основном, характеризуется количеством усвоенной информации. Очень важно здесь учитывать также, что "...опора по преимуществу на механическое запоминание, без глубокого осознания внутренних закономерностей и логической последовательности в системе усвоенных знаний - одна из причин формализма в обучении".
3-им показателем, более важным и существенным, является понимание -уровень усвоения геолого-геоморфологических знаний, при котором обучающийся понимает существующие причинно-следственные связи между геолого-геоморфологическими понятиями, умеет их обосновать, выделяет существенные признаки и связи геолого-геоморфологических предметов и явлений на основе анализа и синтеза, обобщения и систематизации, воспроизводит изученный геолого-геоморфологический материал в преобразованном виде, может привести собственные примеры. Таким образом, сущность данного процесса (явления) им понята, а не просто формально закреплена в сознании, как какое-то определенное количество геолого-геоморфологической информации.
Умение - 4-й показатель степени обученности - уровень усвоения геолого-геоморфологических знаний, при котором обучаемый применяет на практике сформированные геолого-геоморфологические знания: решает стандартные (типовые) задачи, вскрывает причинно-следственные связи при анализе теоретического материала, умеет устанавливать связи теории и практики. В.П.Симонов отмечает, что "алгоритмизированные (элементарные) умения и навыки - один из важнейших показателей обученности, позволяющий учащемуся реализовывать свой "багаж знаний".
Перенос - 5-й уровень усвоения геолого-геоморфологических знаний, при котором обучающийся умеет творчески применять полученные теоретические геолого-геоморфологические знания на практике в новой ситуации, может дать ответ на любой вопрос, решить любую задачу в рамках программы, находить оригинальные подходы к решению поставленных перед ним задач. "Перенос характеризуется способностью к обобщению и переносу установленных геолого-геоморфологических закономерностей в новые учебные и практические ситуации. Учащийся при этой степени обученности дает ответ на любой вопрос, решает любую задачу или пример, который может быть ему предложены в соответствии с программными требованиями на данном этапе обучения, конструирует новые способы деятельности и находит часто новые, оригинальные подходы к решению поставленных перед ним задач". [151
Перечисленные уровни усвоения включают такие качественные характеристики геолого-геоморфологических знаний, как прочность, глубина, осознанность и системность, а возрастание порядковых номеров показателей обученности, как отмечает В.П.Симонов, символизирует тот факт, что каждый последующий показатель качественно и количественно выше предыдущего.
С понятием "уровень усвоения понятий" соотносится понятие "степень обученности" и пятибалльная шкала оценки.
Под степенью обученности учащихся (СОУ) понимается совокупность пяти последовательных уровней усвоения геолого-геоморфологических знаний. В.П.Симонов определяет, что I + II + III + IV + V = 100% или 4% + 12% + 20% + 36% = 100%
Таким образом, 1-й показатель степени обученности - "различение" составляет 4%; 2-й показатель - "запоминание" - составляет 12% от степени обученности в абсолютном измерении, и учащегося достигшего этого уровня В.П.Симонов считает, что можно считать обученным до 16%; 3-й показатель - "понимание" - составляет 20% от степени обученности, и учащегося достигшего данный показатель, можно считать обученным до 36%; 4-й показатель - "простейшие умения и навыки" - составляет 28% от общей степени обученности, и учащегося, достигшего этого показателя можно считать обученным до 64%; 5-й показатель — "перенос" - составляет 36% от степени обученности, и учащегося, достигшего его, можно считать обученным до 100%. Показатель степени обученности, его содержание от общей степени обученности, степень обученности учащихся при достижении этого показателя и оценка в баллах представлены в таблице 9.
