Староста Володимир Іванович. Теоретико-методичні засади навчання школярів складати й розв'язувати завдання з хімії

Краткое описание

Староста Володимир Іванович. Теоретико-методичні засади навчання школярів складати й розв'язувати завдання з хімії : дис... д-ра пед. наук: 13.00.02 / Інститут педагогіки АПН України. — К., 2006. — 481арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 388-427

Староста В.І. Теоретико-методичні засади навчання школярів складати й розв’язувати завдання з хімії. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 теорія та методика навчання хімії. Інститут педагогіки АПН України, Київ, 2006.
У дисертації науково обґрунтовано теоретико-методичні засади навчання учнів розв’язувати й складати завдання з хімії, розроблено концепцію використання навчальних завдань з хімії та педагогічну технологію її реалізації.
Виявлено переваги та недоліки застосування навчальних завдань на кожному з етапів розвитку методики хімії.
З використанням діяльнісного, модельного та системно-структурного підходів проаналізовано та запропоновано для навчальних завдань структуру, класифікацію та перелік необхідних вимог, визначено структуру процесів розв’язування та складання завдань з хімії.
У дослідженні розкрито шляхи реалізації запропонованих загальних підходів навчання школярів складати та розв’язувати завдання з хімії на прикладі конкретних тем («Хімічні формули речовин», «Рівняння хімічних реакцій», «Приготування розчинів»).
Розроблено методику навчання учнів складати й розв’язувати завдання з хімії з урахуванням гносеологічного, психолого-педагогічного та хімічного (предметного) аспектів та проведено перевірку її педагогічної ефективності.

Аналіз психолого-педагогічної літератури свідчить, що проблема застосування навчальних завдань є актуальною для усіх шкільних предметів, зокрема хімії. У дисертації здійснено теоретичне узагальнення і принципово нове вирішення наукової проблеми використання навчальних завдань шкільного курсу хімії, що виявляється в поєднанні процесу їх розв’язування та складання. Обґрунтовано теоретико-методичні засади навчання учнів розв’язувати й складати завдання з хімії, розроблено відповідну концепцію дослідження та педагогічну технологію для її реалізації, проведено її експериментальну перевірку, що дало змогу підтвердити гіпотезу дослідження, розв’язати всі поставлені завдання, досягти мети дослідження і зробити такі висновки.
У ході дисертаційного дослідження показано, що в процесі становлення та розвитку методики навчання хімії накопичено значний теоретичний та практичний досвід з використання різноманітних завдань під час вивчення хімії. Виявлено переваги та недоліки застосування навчальних завдань на кожному з етапів розвитку методики хімії. До основних недоліків традиційних методик застосування завдань відносимо орієнтацію учнів на аналіз умови та розв’язування завдання, пошук алгоритмів або пропозицію учням готового алгоритму дій чи використання формул відповідно до певних алгоритмів; психологічне нав’язування навчальних завдань, оскільки учень не впливає на їх модифікацію, підбір, що спричинює переважне формування виконавських дій і незначну мотивацію навчання.
Проведений уперше аналіз завдань ряду підручників та збірників задач з хімії дає змогу зазначити, що в більшості з них переважає досить одноманітний підбір завдань з точки зору способів їх представлення та розв’язування; не застосовується поєднання прямих та обернених задач, самостійне складання завдань учнями тощо; надзвичайно мала кількість завдань, спрямованих на використання позатекстових компонентів підручника, що суттєво зменшує можливості застосовування підручника та збірника завдань як єдиного навчально-методичного комплекту.
Встановлено, що переважна більшість вчителів хімії використовує традиційні підходи щодо розв’язування завдань, а складання завдань учнями за результатами анкетування систематично застосовують тільки окремі вчителі (0,7%), переважна більшість дуже рідко (58,5%) чи взагалі ніколи (22,1%).
Виявлено наявність в літературі різноманітних трактувань навчальних завдань і, як наслідок, різних підходів до їх класифікації. На основі діяльнісного, модельного і системно-структурного підходів запропоновано трактування окремих видів навчальних завдань з хімії запитань, вправ, задач.
Уперше в методиці навчання хімії розроблено класифікацію навчальних завдань з позицій системно-структурного аналізу. Такий підхід дав змогу дослідити навчальне завдання як систему, що містить складові компоненти, як компонент системи діяльності, а також як компонент системи змісту хімічної освіти.
Набуло подальшого розвитку поняття «структура завдання». Показано, що структура навчального завдання може вважатись статичною (вихідне завдання) або динамічною (структура, яка виявляється в ході розв’язання). Перша є незалежною, а друга залежна від суб’єкта та від вихідної статичної структури завдання.
У процесі дослідження проаналізовано та уточнено трактування трьох параметрів, що характеризують навчальне завдання, складність, трудність та проблемність.
Проаналізовано та доповнено окремі вимоги до завдань, які систематизовані та згруповані у п’ять блоків основних вимог до побудови системи навчальних хімічних завдань і містять вимоги до хімічного змісту, психолого-логічні та науково-гносеологічні, до складності та форми завдань, а також щодо розміщення окремих завдань для формування їх системи.
На основі зазначених вимог запропоновано структуру системи навчальних завдань з хімії. Основна одиниця цієї структури являє собою деяку систематизовану сукупність завдань різних типів та видів, які входять до складу модуля та блоку, а кластерна побудова останніх вимагає системи взаємозв’язаних завдань. Таким чином, утворюється полімодульна структура у межах одного кластера-блоку та поліблочна у межах системи завдань.
З’ясовано, що основними функціями хімічних завдань є навчальна, розвивальна та виховна. Їх можна вважати родовими, а інші видові відносно них. Обґрунтовано важливість самоосвітньої функції завдань та мотивації навчання. Особливістю принципово нового підходу є діаметральна переорієнтація розв’язання хімічних завдань з виконавської функції на ініціативно-творчу, що зумовлює посилення мотивації, розвивальної й самоосвітньої функції навчання хімії.
Набуло подальшого розвитку обґрунтування значущості завдань з хімії та урахування їх існування в структурі навчально-пізнавальної діяльності поряд з іншими складовими компонентами.
Запропоновано структурувати хід розв’язування навчальних завдань з хімії за трьома взаємозв’язаними етапами, а саме: усвідомлення змісту завдання та його логічний аналіз; пошук та реалізація плану розв’язування; перевірка та навчально-пізнавальний аналіз завдання. Останній етап забезпечує цілісність та неперервність навчального процесу, оскільки переходить у складання завдань та їх подальше розв’язування. Конкретизовано відповідні підетапи, що дає змогу цілеспрямовано розробляти необхідну методику навчання на кожному етапі.
Визначено принципи розв’язування системи навчальних завдань з хімії, які стали подальшим розвитком загальних принципів розв’язування окремих задач.
Запропоновано структурно-логічну схему процесу складання навчальних завдань з хімії, що містить три етапи: виявлення задачної ситуації в інформаційному середовищі; конструювання навчального завдання та його наступний аналіз. Визначено загальні шляхи складання різного виду хімічних завдань на основі вихідного аналогічних, обернених, узагальнених завдань та їх поєднання. Показано, що складання завдань не самоціль, а засіб реалізації неперервного циклу складання-розв’язування, що сприяє розвитку учнів.
У процесі дослідження розроблена експериментальна методика, яка ґрунтується на створеній концепції і запропонованій моделі організації особис-тісно розвивального навчання учнів розв’язувати й складати завдання з хімії.
Основні методичні підходи реалізовані під час дослідження у таких аспектах: гносеологічному, психолого-педагогічному та хімічному (предметному). Це дало змогу розробити методику навчання, яка має всі ознаки технологічності.
У дослідженні продемонстровано шляхи реалізації запропонованих методичних підходів навчання школярів складати й розв’язувати завдання з хімії на прикладі конкретних тем («Хімічні формули речовин», «Рівняння хімічних реакцій», «Приготування розчинів»). Показано, що розроблена система навчальних завдань з хімії і педагогічна технологія їх застосування не є механічною збіркою окремих операцій, а сукупністю взаємозв’язаних складових компонентів. Функціонування останніх хоча і проходить у чітко визначених межах, але водночас є достатньо відкритим, що дає змогу ефективно управляти навчальним процесом шляхом визначення параметрів реальної пізнавальної діяльності та проведенням необхідних коригувань для її оптимізації.
У ході дослідження створено чотири моделі організації експериментального навчання на основі розроблених теоретико-методичних засад навчання учнів розв’язувати та складати завдання з хімії та проведено їх апробацію. Відповідно до прийнятих нами основних критеріїв ефективності експериментальної методики (навчальні досягнення з хімії, мотивація навчання та особистісна рефлексія навчальних досягнень) проведено статистичний аналіз даних експериментальної роботи.
З метою порівняння показників ефективності розробленої методики, що апробувалась в експериментальних класах відносно контрольних, використовували c2критерій. При довірчій ймовірності р=0,95 статистичного аналізу досліджених показників (рівня навчальних досягнень, пізнавальної активності, здатності до самооцінки) учнів експериментальних і контрольних груп встановлено, що c2спост> c2критдля всіх чотирьох апробованих моделей організації навчання, а також у випадку методу перехресних груп. Таким чином, результати педагогічного експерименту свідчать, що розроблена методика позитивно впливає на учнів у процесі вивчення хімії і є особистісно розвивальною, а це зумовлює її широку реалізацію в шкільній практиці.
В учнів розвивається як інтелектуальна рефлексія (виявляється в здатності аналізувати процес розв’язування й складання стандартних та нестандартних завдань), так і особистісна рефлексія (виявляється в здатності аналізувати власні досягнення та недоліки через самооцінку особистих навчальних досягнень з хімії). При цьому вважаємо, що покращення особистісної рефлексії це найбільш вагомий результат проведеного експерименту, оскільки результатом інтелектуальної рефлексії є зміна об’єкта діяльності (навчального завдання), а особистісної суб’єкта діяльності, тобто учня.
Є всі підстави вважати, що проведене дослідження відкриває новий перспективний напрям у вітчизняній методиці хімії щодо теорії і практики застосування навчальних завдань. У зв’язку з цим подальших досліджень потребують розробка методики підготовки майбутніх і перепідготовки чинних учителів хімії до такого виду навчальної діяльності та з’ясування впливу методики навчання учнів розв’язувати й складати завдання з хімії на професійний рівень учителя; міжпредметна інтеграція шляхом застосування як змісту (традиційний підхід), так і методів та прийомів викладання інших навчальних предметів; розробка комп’ютерних технологій не тільки для контролю знань і вмінь учнів розв’язувати завдання, але й для складання завдань з хімії різноманітних за змістом і складністю; виявлення впливу розв’язування й складання навчальних завдань з хімії на розумовий розвиток учня, взагалі на розвиток його особистості, формування світогляду, поведінку тощо.