Содержание к диссертации
Введение
Глава1. Теоретические предпосылки исследования проблемы формирования универсальных учебных действий через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе 13
1.1. Проблема формирования универсальных учебных действий учащихся в педагогических исследованиях . 13
1.2. Ситуационные задачи и пути их использования в образовательном процессе . 27
Глава 2. Концептуальная модель использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий 32
2.1. Методическое обоснование модели использования ситуационных задач по химии как средства формирования у учащихся универсальных учебных действий 32
2.2 Педагогические условия реализации модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе . 46
Глава 3. Опытно-экспериментальная работа по формированию универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе . 60
3.1. Цели и задачи опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся . 60
3.2. Реализация педагогических условий использования ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся 82
3.3. Анализ и оценка результатов опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся . 86
Заключение . 101
Список используемой литературы . 103
Приложения 128
- Ситуационные задачи и пути их использования в образовательном процессе
- Педагогические условия реализации модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе
- Реализация педагогических условий использования ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся
- Анализ и оценка результатов опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся .
Ситуационные задачи и пути их использования в образовательном процессе
Среди технологий, методов и приёмов развития универсальных учебных действий в основной школе особое место занимают учебные ситуации. Они могут быть построены на предметном содержании и носить надпредметный характер. Важно, чтобы все учебные ситуации являлись прототипами реальных ситуаций, с которыми школьники могут столкнуться в повседневной жизни. В основной школе большим дидактическим потенциалом обладают следующие ситуации: ситуация-проблема требует быстрого решения (с ее помощью можно вырабатывать умения по поиску оптимального решения); ситуация-иллюстрация создается на основе изображений или рисунков (как правило, с использованием средств ИКТ) с целью зрительного представления самой ситуации и нахождения наиболее простого пути ее решения; ситуация-оценка включает описание реальной ситуации и готовое решение. Учащимся в данном случае следует оценить правильность приведенного решения, обосновав его преимущества; ситуация-тренинг может быть представлена в двух вариантах: 1) тренинг по описанию ситуации; 2) тренинг по решению проблемы, поставленной на примере описанной ситуации.
Приведенные учебные ситуации могут быть положены в основу создания ситуационных задач, направленных на формирование у учащихся универсальных учебных действий. Можно выделить следующие типы ситуационных задач. 1. Задачи, направленные на личностное самоопределение, развитие Я-концепции, смыслообразование, на формирование мотивации, на нравственно-этическое оценивание. Этот блок задач направлен на развитие личностных универсальных учебных действий. 2. Задачи, при решении которых осуществляется организация сотрудничества, учет позиции партнера, передача информации, тренинг коммуникативных навыков. Это ролевые и групповые игры. Данные задачи направлены на формирование коммуникативных универсальных учебных действий. 3. Задачи и проекты на выстраивание стратегии поиска решения задач, на сравнение, оценивание, на проведение теоретического и экспериментального исследования, на смысловое чтение. Решение таких задач способствует формированию познавательных универсальных учебных действий. 4. Задачи, направленные на планирование, рефлексию, прогнозирование, оценивание, самоконтроль и коррекцию, а также на ориентировку в ситуации, целеполагание и принятие решения. В данной работе мы будем рассматривать влияние использования в учебном процессе ситуационных задач по химии на формирование универсальных учебных действий старшеклассников. В.Э. Огородник отмечает, что первое упоминание о ситуационных заданиях как новом перспективном виде контрольного материала содержится в работах В.С. Аванесова. Ситуационными он называет такие задания, которые разрабатываются для проверки знаний и умений испытуемых действовать в практических, экстремальных и других ситуациях [156]. А «авторы, занимающиеся разработкой компьютерных тестов, используют два термина: «ситуационное задание» и «ситуационная задача». В их понимании объекты, обозначенные данными терминами, различаются только степенью трудности. Так, ответ на ситуационные задания требует определенной системности знаний и свидетельствует о том, что студент умеет применять свои теоретические знания при решении конкретных задач. Для решения ситуационных задач требуются обширные, глубокие и систематизированные знания. Эти задачи рассчитаны на самых «сильных» студентов, в совершенстве усвоивших весь учебный материал» [156]. Таким образом, анализ немногочисленных трактовок понятия «ситуационная задача» привел нас к необходимости предложить авторскую формулировку этого понятия. Под ситуационной задачей мы понимаем средство обучения, включающее совокупность условий, направленных на решение практически значимой ситуации с целью осознанного усвоения учащимися содержания учебного предмета. Специфика ситуационных задач по химии заключается в том, что они обеспечивают формирование у старшеклассников понятий о веществах, важнейших химических процессах, законах и методах химической науки. Для создания ситуационных задач с химическим содержанием основными источниками являются: средства массовой информации, статистические материалы, научные публикации, художественная литература, ресурсы интернета.
Как правило, любая ситуационная задача состоит из описания какой-либо ситуации (реальной или вымышленной) и личностно-значимого для учащихся вопроса. При составлении ситуационных задач следует брать темы, которые привлекают внимание учащихся, вызывают познавательный интерес. Полезно формулировать задачи в виде рассказа или сказки. Хорошо составленная ситуационная задача должна стимулировать появление у учащихся разнообразных эмоций (сочувствие, гнев, радость, удивление и т.д.). Очень важно, чтобы школьникам была понятна проблема, лежащая в основе ситуационной задачи, следовательно, необходимо учитывать возрастные особенности учащихся.
Педагогические условия реализации модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в учебном процессе
Характеристику педагогических условий, при которых эффективно реализуется модель формирования универсальных учебных действий учащихся через использование ситуационных задач по химии в образовательном процессе начнем с определения понятия «педагогические условия». В философском словаре понятие «условие» характеризуется как «философская категория, выражающая отношение предмета к окружающим его явлениям, без которых он существовать не может. Условие составляет ту среду, в обстановке которой они возникают, существуют и развиваются» [221]. Согласно толковому словарю С.И. Ожегова, условие – это «обстоятельство, от которого что-то зависит; правила, установленные в какой-нибудь области жизни, деятельности» [157]. Таким образом, в обоих случаях, условия представлены как категория отношений объекта с окружающей средой, без которой этот объект существовать не может. Существует несколько определений понятия «педагогические условия». Так, С.А. Мухаметзянова под этим термином понимает специально созданную обстановку, в которой представлена совокупность взаимодействующих психологических и педагогических факторов, которые позволяют педагогу эффективно осуществлять учебную - воспитательную работу [203]. А.Я. Найн характеризует педагогические условия как совокупность объективных возможностей содержания, методов и форм, педагогической среды и материально-пространственной среды [153]. В.И. Андреева определяет педагогические условия как целенаправленный отбор и применение элементов содержания, приемов, методов и форм обучения для достижения поставленных целей [203]. Мы разделяем точку зрения Н.М. Яковлевой [250] и Н.Ю. Посталюка [174], которые под педагогическими условиями понимают комплекс мер в учебно-воспитательном процессе, которые обеспечивают достижение его необходимого уровня. По их мнению, комплекс мер, выявляемых в качестве педагогических условий для достижения поставленных целей, должен представлять собой целостность объектов, которые взаимодействуют и взаимодополняют друг друга. Такой подход препятствует проникновению в состав педагогических условий случайных условий, которые не способствуют достижению поставленной цели. Структура данного комплекса должна динамично развиваться в зависимости от усложнения целей на каждом следующем этапе. Причем изменения могут происходить как в составе каждого элемента, так и в характере взаимодействия между ними.
Педагогические условия подразделяются на необходимые и достаточные. По мнению Н.И Кондакова, «необходимые условия – это те условия, которые имеют место всякий раз, как только возникает действие; достаточные – это те условия, которые непременно вызывают данные действия» [112 c.628]. Таким образом, в нашем исследовании под педагогическими условиями мы будем понимать комплекс необходимых и достаточных мер, которые обеспечивают формирование универсальных учебных действий старшеклассников в процессе их работы с ситуационными задачами по химии. Опираясь на теоретико-методологическую базу нашего исследования, а также на поставленные цели, задачи и проведенный анализ литературы, мы считаем, что необходимыми педагогическими условиями функционирования модели формирования универсальных учебных действий старшеклассников через использование в образовательном процессе ситуационных задач по химии являются следующие условия: 1. Использование ситуационных задач на всех этапах урока химии. 2. Вовлечение учащихся в процесс составления ситуационных задач, в том числе в рамках альтернативного домашнего задания. 3. Изучение учащимися курса по выбору «Решение ситуационных задач по химии». В рамках данного курса учащиеся решают и составляют ситуационные задачи не по темам школьного курса химии, а по темам бытовой направленности.
В химическом плане содержание этих задач одинаково. Однако традиционные задачи «безжизненны», а через ситуационные задачи учащиеся понимают, как они могут использовать знания, полученные на уроках химии, в повседневной жизни. Рассмотрим возможные преимущества использования ситуационных задач по сравнению с традиционными задачами с позиций реализации триединой дидактической цели образования, воспитания и развития учащихся. Традиционные химические задачи, прежде всего, раскрывают перед учащимися количественную сторону химии как точной науки. При этом осуществляется связь теории с практикой. Кроме того, закрепляются и совершенствуются химические понятия о веществах и процессах, осуществляется переход от абстрактного мышления к практическому применению, связь частного с общим. При использовании в учебной деятельности ситуационных задач раскрывается связь химии с повседневной жизнью, закрепляются и совершенствуются знания о химических веществах и процессах, раскрывается связь химии с другими предметами учебного плана, в том числе гуманитарного направления, устанавливаются межпредметные связи химии с физикой, математикой. Если традиционные задачи по химии направлены на формирование рациональных приемов мышления, то ситуационные задачи позволяют еще и развивать творческое и критическое мышление, умение работать с текстом, формировать универсальные учебные действия учащихся.
Реализация педагогических условий использования ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся
В теоретической части нашего исследования была разработана структурно-функциональная модель формирования универсальных учебных действий старшеклассников посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе и предложен комплекс педагогических условий для ее реализации: использование ситуационных задач на всех этапах урока химии; включение учащихся в процесс составления ситуационных задач по химии; изучение учащимися курса по выбору, направленного на решение и составление ситуационных задач по химии бытовой направленности. Необходимо было проверить функционирование и развитие концептуальной модели, реализуемой в конкретных педагогических условиях в процессе преподавания химии в средней школе на базовом уровне для достижения цели опытно-экспериментальной работы. Использование ситуационных задач на всех этапах урока химии предполагает: Использование ситуационных задач на этапе актуализации знаний учащихся. Задача данного этапа - пробудить познавательный интерес к изучаемому материалу, помочь учащимся самим определить направление в изучении темы. Ситуационные задачи здесь могут выступать как средство повышения мотивации к изучению нового материала. Например, в начале урока, посвященного изучению жесткости воды и способов ее устранения, можно предложить учащимся такую задачу: «Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая довела воду до кипения, прокипятила 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?»[171]. Использование ситуационных задач на этапе осмысления нового материала в процессе работы над ним. В этом случае целесообразно использовать групповые формы работы. При коллективном обсуждении выводов, к которым пришли учащиеся, можно проводить спор-диалог, перекрестную дискуссию, дебаты. Очень действенным на данном этапе является «метод углов», когда учащиеся расходятся по углам в соответствии с определенной позицией. Аргумент одной группы - контраргумент другой. Учащиеся могут переходить в другой угол. Колеблющиеся сидят в центре класса, в процессе дискуссии могут присоединиться к той или иной группе. Таким образом, старшеклассники учатся сопоставлять различные точки зрения на поставленную в задаче проблему, аргументированно доказывать свою позицию, уважать мнение других. Такой подход можно использовать при решении, например, такой задачи: «В вашем доме есть бутыль с жидким отбеливателем, но этикетка с инструкцией потеряна. Препарат имеет запах хлора. Вы решили обработать им белье без нагревания. Какую посуду вы выберете, если у вас есть: новое ведро из оцинкованной жести, эмалированный таз с поврежденной эмалью и пластмассовый таз?» [171]. Использование ситуационных задач на этапе рефлексии. Эта фаза урока необходима, чтобы помочь учащимся самостоятельно обобщить изучаемый материал и определить направления в дальнейшем его изучении.
В методических рекомендациях учителям, работающим в экспериментальных группах, было обращено внимание на то, что при решении таких задач ведущая роль принадлежит учащимся, учитель лишь направляет усилия учеников в определенное русло, сталкивает различные суждения, создает условия, побуждающие к принятию самостоятельных решений, дает учащимся возможность самостоятельно делать выводы,подготавливает новые познавательные ситуации внутри уже существующих.
Нет образца решения таких задач, каждая задача уникальна. Однако стоит рекомендовать учащимся следующий порядок действий в работе над задачей: 1. Сбор данных о тех веществах и процессах, о которых говорится в задаче, с использованием различных источников информации, включая интернет-ресурс. На данном этапе учащиеся учатся работать с информацией (формируется информационная компетенция). 2. Сопоставление найденной информации со знаниями, полученными в процессе обучения по различным предметам (межпредметные связи, умение применять знания в нестандартной ситуации). 3. Сопоставление различных точек зрения (развитие критического мышления). 4. Коллективное обсуждение (в микрогруппе или в классе). 5. Формирование обоснованных выводов, аргументированного ответа на вопрос задачи. Необходимо подчеркнуть, что целью урока, на котором используются ситуационные задачи, является не восприятие учащимися информации, а развитие у них таких логических навыков, как сравнение, умение выделять главное, доказывать свою точку зрения, опровергать на основе умения работать с различными источниками информации. Такая работа позволяет учащимся понимать, анализировать информацию и трансформировать ее в знания. По мнению Л.Н. Хуторской, существуют определенные факторы успешного восприятия и понимания учебной информации [230]. К факторам успешного восприятия информации относится новизна, доступность, значимость, занимательность, конкретность, контрастность, аналогичность, необычность и т.д. Кроме того, информация должна быть представлена в разных формах (словесная, визуальная), важен феномен неожиданности предъявления информации, сочетание легкой и сложной для восприятия информации, иллюстративная и обобщающая роль информации. Также необходимо учитывать значимость информации для ученика и воздействие информации на эмоциональную сферу старшеклассников. Для успешного понимания учебной информации (по Л.Н. Хуторской), она должна быть представлена доступно и просто, изучаемая информация должна быть взаимосвязана с уже изученной, должны быть предложены различные формы предъявления информации и богатый иллюстративный ряд для предъявления информации. Кроме того, у учащихся должна быть мотивация на получение новой информации, осознание ее значения для личного успеха и самосовершенствования. В связи с этим учителям – экспериментаторам были предложены методические рекомендации по подбору содержания для ситуационных задач и по составлению задач данного типа.
Анализ и оценка результатов опытно-экспериментальной работы по использованию ситуационных задач на уроках химии для формирования универсальных учебных действий учащихся .
В ходе опытно – экспериментальной работы (ОЭР) проверялись идеи теоретического исследования, описание которых приводится в первой главе, а также уточнялись основные положения выдвинутой гипотезы, обобщались и интерпретировались результаты, полученные на констатирующем и формирующем этапах эксперимента. Были разработаны и апробированы методические материалы по формированию универсальных учебных действий старшеклассников, ориентированные на учителей, преподающих химию на базовом уровне. Для них проводились семинары, на которых раскрывались причинно-следственные связи между уровнем сформированности универсальных учебных действий учащихся и уровнем их успешности в работе с ситуационными задачами по химии. В этом параграфе проанализированы результаты внедрения комплекса педагогических условий формирования универсальных учебных действий учащихся посредством использования ситуационных задач по химии в образовательном процессе. На заключительном этапе опытно-экспериментальной работы решались такие задачи. Проведение вторичной диагностики уровней сформированности универсальных учебных действий старшеклассников и уровнй их успешности в работе с ситуационными задачами по химии с помощью разработанных ранее показателей и критериев. Проведение математической обработки вновь полученных экспериментальных данных. Интерпретация качественных и количественных изменений, произошедших в процессе опытно-экспериментальной работы. Сопоставление данных, полученных в ходе ОЭР с положениями выдвинутой гипотезы. Формулировка выводов диссертационного исследования. Для решения данных задач были использованы методы: наглядного представления результатов; математико-статистический анализ; интерпретации полученных данных.
На основании сопоставления результатов исследования на констатирующем и контрольном этапах была проведена интерпретация качественных и количественных изменений, произошедших в ходе опытно-экспериментальной работы. Представленные в таблице 13 данные дают возможность утверждать, что в ходе опытно-экспериментальной работы произошло повышение уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами. В контрольной группе (КГ) реализовывалось первое педагогическое условие, направленное на использование ситуационных задач на различных этапах урока химии. В данной группе произошли несущественные положительные изменения уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами. Количество обучающихся на I уровне, по сравнению с результатами констатирующего этапа исследования, стало на 11,11% меньше, в то время как число учащихся на II и III уровнях увеличилось соответственно на 7,4% и 3,7%.
В экспериментальной группе №1 (ЭГ-1) реализовывались первое и второе педагогические условия. Кроме того, что ситуационные задачи применялись на всех этапах урока химии, учащиеся получали альтернативное домашнее задание – составить ситуационную задачу по теме, изученной на уроке (старшеклассники могли выбирать между традиционным домашнем заданием – выучить материал параграфа и выполнить упражнения после него, и составлением ситуационной задачи). В данной группе произошли существенные изменения уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами. Это подтверждается тем, что в ходе опытно-экспериментальной работы количество учащихся в ЭГ-1, имеющих первый уровень успешности, уменьшилось на 28,85%, одновременно с этим увеличилось число учащихся, имеющих II и III уровни на21,16% и 7,69% соответственно.
В ЭГ-2 реализовывался весь комплекс педагогических условий. Учащиеся данной группы, кроме всего прочего, изучали специально разработанный курс по выбору «Решение ситуационных задач по химии». В данной группе был зафиксирован наибольший рост уровня успешности старшеклассников в работе с ситуационными задачами. Так, распределение учащихся по уровням успешности в ЭГ-2 на этапе контрольного эксперимента по сравнению с констатирующим, изменилось таким образом: количество старшеклассников на I уровне уменьшилось на 44,23% , а на II и III уровнях возросло соответственно на 30,76% и 13,47% .
В контрольной группе, где реализовывалось первое педагогической условие (использование ситуационных задач на всех этапах урока), произошли несущественные положительные изменения уровня сформированности умения работать с информацией. Количество учащихся в КГ на репродуктивном и частично-поисковом уровнях уменьшилось на 5,56% и 1,85% соответственно по сравнению с результатами констатирующего этапа исследования. В то же время несколько увеличилось количество учащихся на эвристическом и исследовательском уровнях. Из этого следует, что первое педагогическое условие позволяет несущественно повысить уровень сформированности умения старшеклассников работать с информацией. В ЭГ-1 реализовывались первое и второе педагогические условия (ситуационные задачи прменялись на всех этапах урока химии, а также учащиеся получали альтернативное домашнее задание – составить ситуационные задачи по теме, пройденной на уроке). В ЭГ-1 произошли существенные изменения уровня сформированности умении я старшеклассников работать с информацией. Так в ходе ОЭР количество учащихся с репродуктивным и частично-поисковым уровнем снизилось на 19,23% и 3,85% соответственно. Одновременно возросло количество учащихся с эвристическим и исследовательским уровнем (на 17,31% и 5,77% соответственно). В ЭГ-2 реализовывался весь комплекс педагогических условий и изучался специально разработанный курс по выбору «Решение ситуационных задач по химии». В данной группе был зафиксирован самый высокий рост уровня сформированности умения старшеклассников работать с информацией. Количество старшеклассников на репродуктивном и частично-поисковом уровнях снизилось на 27,62% и 13,46% соответственно по сравнению с констатирующим этапом исследования, а на эвристическом и исследовательском уровнях повысилось на 32,71% и 7,65% также соответственно. Значительное повышение уровня сформированности умения старшеклассников работать с информацией можно объяснить структурированием приемов работы с различными источниками информации для учащихся в процессе изучения курса по выбору, который несет для них личностнозначимую информацию. Стоит заметить, что важным дополнением к данному курсу являются первые два педагогических условия, так как с их помощью учащиеся постоянно закрепляют и совершенствуют свои умения по работе с информацией, а также осознают их необходимость для успешной работы с ситуационными задачами.
