ФОРМУВАННЯ СИСТЕМНИХ ЗНАНЬ ПРО ЖИВУ ПРИРОДУ В УЧНІВ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ

Короткий зміст

У вступі обґрунтовано вибір теми, її актуальність і доцільність; визначено об’єкт, предмет і мету дослідження; сформульовано його гіпотезу, завдання й етапи; визначено основні методи дослідження; розкрито наукову новизну і практичне значення здобутих результатів; обґрунтовано їх вірогідність; подано відомості щодо апробації та впровадження здобутих результатів.

У першому розділі “Формування системних знань школярів про живу природу як дидактична проблема” здійснено аналіз сутності проблеми, її генезису у вітчизняній і зарубіжній теорії, стану педагогічної практики; з’ясовано сутність структурних рівнів системних знань учнів про живу природу, а також конкретизовано показники, критерії та рівні їх сформованості; виявлено сукупність дидактичних умов, що сприяють формуванню відповідної якості повноцінно засвоєних знань школярів.

Дослідження в галузі філософії біології та загальної теорії систем свідчать, що Всесвіт є метасистемою, тобто матерія організована в систему якісно різних взаємопов’язаних рівнів. Проблема ієрархічності стосовно живих систем досить повно розроблена в дослідженнях В.Г. Афанасьєва, Л. фон Берталанфі, К. Гробстайна, В.А. Енгельгардта, М.М. Моісеєва, І.П. Павлова, І.Т. Фролова, І.І. Шмальгаузена. При цьому науковці переконливо доводять, що системи живої природи різних рівнів організації пов’язані між собою, є ієрархічною системою і можуть існувати лише одночасно. Але, співіснуючи в такій ієрархії, вони знаходяться в послідовній субординації: клітина – структурна та функціональна одиниця організму, організм – складова виду, вид – складова певної екосистеми, екосистема – складова глобальної екосистеми Землі. Це положення покладено нами в основу виділення структурних рівнів системних знань учнів про живу природу, зумовлених особливостями змісту навчального матеріалу основної школи, При цьому системними знаннями про живу природу вважаємо такі, які на заключному етапi вивчення реально iснуючого природного об’єкта структуровані вiдповiдно до логiки системного пiзнання свiту, тобто, вiдображають об’єкт таким, яким вiн є в дійсності з усіма відомими на даному етапі розвитку науки його взаємозв’язками.

При визначенні теоретичних основ формування системних знань школярів про живу природу ми спираємось на погляди учених про системність мислення людини, яке є основою процесу якісного засвоєння знань про системність об’єктів живої природи. Вивчення процесу розвитку мислення в учнів основної школи пов’язане в сучасній психології головним чином з роботами Ж.Піаже. Згідно його досліджень, формування нової структури мислення у дітей відбувається починаючи з 11 років. 11-15 років – це період зародження гіпотетично-дедуктивного мислення, здатності абстрагувати поняття від дійсності, формувати альтернативні гіпотези і робити предметом аналізу власну думку. До кінця підліткового періоду людина вже здатна виділяти логічні операції від тих об’єктів, з якими вони проводяться, і класифікувати висловлювання незалежно від змісту та їх логічного типу. У довготривалій пам’яті зберігається інформація, що зазнає суттєвої “переробки”. Тому в навчальному процесі необхідно здійснювати перетворення одержаних нових знань у більш компактні форми їх організації.

 Знання, залишаючись однією із основних складових змісту освіти, визнаються потрібними не самі по собі, а для розв’язання важливих життєвих проблем. Засвоєння знань і вмінь пов’язується із здатністю школяра використовувати їх у свідомій діяльності. У зв’язку з цим необхідним виявляється формування “відрефлексованого” (П.І.Третьяков) змісту освіти: тобто в процесі засвоєння знань учень повинен ставати об’єктом власного спостереження – аналізувати, усвідомлювати, оцінювати свій стан, планувати, прогнозувати та оцінювати результати своєї діяльності, приймати самостійні рішення, будувати стосунки з іншими. Через рефлексію виявляється суб’єктний досвід школяра – досвід життєдіяльності, якого він набуває у конкретних умовах соціокультурного оточення, яке задає зразки у вигляді законів, правил, прийомів дії, поведінки, обов’язкових для усіх. За умови застосування метазнань накопичені знання, вміння і навички перетворюються з мети навчання у засіб формування у школярів здатності бути суб’єктом пізнання, а ця здатність трансформується у засіб актуалізації (самореалізації) пізнавальних, творчих можливостей учнів (В.П. Лебедева, Г.П. Орлова, В.І. Панов, В.В. Рубцов).

Аналіз стану реалізації проблеми в теорії навчання та шкільній практиці ми здійснювали з двох позицій: констатації того, який доробок уже є в педагогічній теорії та практиці; виявленні тих позицій, які можна використати для розробки моделі формування системних знань школярів. Такий підхід дозволив нам виявити, що між якостями повноцінно засвоєних знань виявляються взаємозв’язки, оскільки кожна якість, маючи свою визначеність, передбачає наявність інших або впливає на формування і функціонування певних якостей. Системність знань залежить не лише від систематичності, як стверджує І.Я. Лернер, але й від усвідомленості та узагальненості, яка ґрунтується на повноті. Вони утворюють своєрідний блок взаємопов’язаних якостей знань, що характеризують знання школярів про об’єкти живої природи і між якими виявляється певна структурна та функціональна залежність. Системно засвоєні знання про об’єкти живої природи характеризуються такими показниками, як повнота, узагальненість, усвідомленість, систематичність, системність.

При визначенні критеріїв рівнів сформованості в учнів системних знань ми базувались на таких положеннях: системні знання – це знання приведені у певну систему; знання про конкретні цілісні об’єкти живої природи повинні бути структуровані в свідомості учня відповідно до логіки системного пізнання світу; знання про факти і поняття, які відображають лише певний компонент знань про об’єкти, повинні відповідати структурно-логічним схемам їх опису. Зважаючи на різний ступінь прояву певних показників та їх взаємозалежності, ми виділити чотири рівні сформованості системних знань учнів основної школи про об’єкти живої природи (низький, середній, достатній, високий) та такі їх критерії:

1 рівень – низький: названі не всі суттєві характеристики об’єкта, процесу, явища чи поняття; дана характеристика не відповідає структурі системного пізнання та перетворення світу (ССППС) чи структурно-логічній схемі опису певного виду знань (СЛС); учень не усвідомлює сутність та послідовність дій при систематизації та узагальненні інформації.

II рівень – середній: висвітлені не всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу, поняття, однак їх характеристика в загальному відповідає ССППС та СЛС; учень частково усвідомлює сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі систематизації та узагальнення знань.

III рівень – достатній: висвітлені всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу, проте допущені неточності в їх послідовності, тобто характеристика об’єкта не повністю відповідає ССППС чи СЛС; учень частково усвідомлює одні знання як базові стосовно інших і рефлексує сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі узагальнення інформації, однак порушує їх послідовність.

IV рівень – високий: висвітлені всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу відповідно до СЛС та ССППС; учень чітко усвідомлює одні знання як базові стосовно інших; застосовано теоретичні узагальнення знань; учень рефлексує сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі систематизації та узагальнення знань.

Дослідженням установлено, що на рівнях навчального предмета та навчального матеріалу проблема формування системних знань школярів про живу природу постійно знаходиться у полі зору дослідників. Однак при конструюванні програм та шкільних підручників недостатньо враховується положення про те, що методологічні знання та інформація про об’єкти живої природи є рівноцінними видами знань, а узагальнення та систематизація знань є загальнофункціональним спрямуванням процесу навчання. Такий стан реалізації проблеми у сучасній школі не може належним чином впливати на формування системних знань в учнів. З метою підтвердження даного висновку проводився констатувальний експеримент, яким було охоплено 246 учнів та 74 вчителі міських і сільських шкіл і гімназій. Мета першого його етапу полягала у вивченні особливостей формування вчителями системних знань під час проведення різних форм організації занять, а також рівня усвідомлення педагогами необхідності здійснення відповідної цілеспрямованої діяльності.

Відмічені негативні тенденції, що мали місце в практиці організації цілеспрямованої діяльності із формування системних знань учнів основної школи про об’єкти живої природи обстежених нами загальноосвітніх шкіл різних регіонів України, доводять, що у масовому педагогічному досвіді така спеціальна діяльність є епізодичним явищем. З’ясовано, що вчителі недостатньо обізнані з методикою формування в учнів відповідної якості повноцінно засвоєних знань та не забезпечені конкретними методичними розробками з цієї проблеми.

В шкільній практиці має місце стихійне формування системних знань учнів, тобто відповідна діяльність не ставиться спеціальною метою навчання. Однак аналіз діяльності школярів на уроках, зміст завдань підручників свідчить, що учні постійно повинні структурувати знання в систему, вивчати їх елементи та характеризувати системи живої природи. При цьому необхідні навички школярі набувають шляхом “проб і помилок”. Для встановлення ефективності такого шляху проводився другий етап констатувального експерименту, на якому визначався рівень сформованості в учнів системних знань про живу природу. На ньому ставилось завдання визначити, чи відповідає рівень системно сформованих знань учнів основної школи вимогам програм та ССППС, а також чи уміють учні здійснювати узагальнення та систематизацію навчального матеріалу і рефлексію власної діяльності. З цією метою проводився діагностуючий зріз знань учнів 6, 7 та 9 класів, у яких завершується вивчення представників певних царств живої природи.

 Результати перевірки сформованості системних знань в учнів основної школи про об’єкти живої природи свідчать про значні недоліки в засвоєнні навчального матеріалу. Переважна більшість відповідей учнів відповідає критеріям низького та середнього рівнів сформованості системних знань школярів про живу природу. Достатній рівень сформованості системних знань виявлено у 13,48% учнів 6 кл., 10,47% учнів 7 кл. та 11,27% дев’ятикласників. Тобто термін вивчення живої природи і об’єм інформації суттєво не впливають на динаміку формування системних знань учнів.

На основі аналізу теорії та практики досліджуваної проблеми окреслено комплекс дидактичних умов, під якими ми розуміємо положення, що обумовлюють організацію та визначають суть процесу формування системних знань школярів про живу природу: цілеспрямовану діяльність із формування системних знань про живу природу доцільно здійснювати шляхом взаємоузгодженого вивчення програмового матеріалу та спеціально підібраного комплексу методологічних знань; процес узагальнення та систематизації знань про живу природу необхідно реалізовувати поетапно на основі застосування структурно-логічних схем опису видів знань (фактів, понять) і структури системного пізнання та перетворення світу (систем живої природи різного рівня ієрархії) із залученням учнів до рефлексивної діяльності.

У другому розділі “Теоретико-методичні основи формування системних знань про живу природу в учнів основної школи” здійснено теоретичний аналіз сутності методологічних знань та наукових основ організації і вдосконалення навчального процесу з вивчення живої природи. Обґрунтовано та конкретизовано теоретичні основи формування системних знань школярів про живу природу та змодельовано відповідний процес у основній школі.

Використання загальних положень дидактики щодо відбору змісту освіти (О.К. Корсакова, В.В. Краєвський, І.Я. Лернер, М.М. Скаткін, С.Е. Трубачева), врахування дидактичних ідей про допоміжні знання в навчанні (П.І. Ставський, А.С. Цеплін), дало нам змогу визначити критерії відбору інформації про методологічні знання для учнів основної школи: відповідність змісту інформації сучасному стану знань про методологічні знання; виконання опорної функції при вивченні програмового матеріалу; відповідність змісту методологічних знань змісту навчального матеріалу про об’єкти живої природи; формування цілісного уявлення про методологічні знання; виконання функції засобів включення учнів до рефлексивної діяльності; відповідність віковим особливостям учнів.

Послідовність конструювання комплексу методологічних знань, які доцільно включати до змісту програмового матеріалу, така: вивчення змісту інформації про методологічні знання в сучасній науці; визначення необхідної і достатньої інформації про методологічні знання, які сприяють формуванню системних знань в основній школі; визначення змісту програмового матеріалу, вивчення якого доцільно здійснювати у взаємоузгодженій діяльності із засвоєння структурно-логічних схем опису певних видів знань і структури системного пізнання та перетворення світу; дозування відібраної інформації відповідно до вікових можливостей учнів. Це дозволило нам виділили такі елементи інформації про методологічні знання: елементи “системної мови” (система, середовище-система, ціле-частина, підсистема, елемент) та “знання про знання” (види знань, структурно-логічні схеми опису видів знань (факту, поняття) та структуру системного пізнання світу, мета, значимість і можливості їх використання в навчальному процесі).

Формування в учнів основної школи методологічних знань як виду знань і способу діяльності здійснюється за такими етапами:

І етап – пропедевтично-акумуляційний. Сутність його полягає у нагромадженні досвіду інтелектуально-творчої діяльності, розвитку умінь систематизувати та узагальнювати навчальний матеріал методом “проб і помилок”.

ІІ етап – мотиванійно-цільовий. Спрямований на формування цілісного уявлення про методологічні знання, їх самоцінність та значимість у процесі навчального пізнання. На ньому відбувалось первинне ознайомлення школярів із методологічними знаннями як видом знань і як способом діяльності.

ІІІ етап – інформаційно-процесуальний. Передбачає послідовну конкретизацію та узагальнення знань про методологічні знання на різних етапах навчального процесу та формування умінь використовувати ці знання на етапах: підготовки до вивчення нового матеріалу, сприйняття та усвідомлення навчального матеріалу, уточнення і розширення (вторинне осмислення), узагальнення і систематизації знань, контролю та діагностики.

IV – рефлексивно-корекційний. Основне завдання його полягає в активізації рефлексивних процесів, забезпеченні усвідомлення учнями змісту методологічних знань та відповідних навчальних дій.

В основу проектування процесу взаємоузгодженого вивчення методологічних знань та предметного матеріалу, а також систематизації та узагальнення знань про живу природу покладена ідея формування систем знань різних рівнів ієрархії (А.В. Степанюк). Ми виділяємо структурні рівні системних знань учнів основної школи про живу природу, які зумовлені особливостями змісту навчального матеріалу: окремих видів знань (фактів, понять); конкретних представників царств живої природи (рослин, грибів, бактерій, тварин); абстрактних понять про певні організми різних царств живої природи; абстрактного поняття “організм як форма життя”. Між цими рівнями існує ієрархічна залежність. Системні знання одного рівня є основою, на якій формуються системні знання вищого рівня ієрархії.

Системи завдань для формування системних знань про живу природу включає три типи завдань, кожен з яких передбачає завдання на залучення школярів до рефлексивної діяльності:

•  завдання на засвоєння методологічних знань;

•  завдання на сприйняття, уточнення та розширення навчального матеріалу на основі СЛС опису видів знань та ССППС;

•  завдання для узагальнення та систематизації навчального матеріалу із застосуванням методологічних знань.

Системотвірною ідеєю розроблених завдань є взаємоузгоджене вивчення об’єктів живої природи і методологічних знань та формування умінь рефлексивної діяльності (аналіз діяльності учителя, товариша, власної діяльності, співставлення результатів діяльності з еталоном). Ефективність використання системи завдань забезпечується реалізацією таких умов: наявність у школярів позитивної навчальної мотивації; максимального використання суб’єктивного досвіду учня; систематичне залучення учнів до рефлексивної діяльності; поєднання репродуктивної і творчої діяльності з поступовим переходом до самостійної роботи; застосування активних форм спілкування (монологу, діалогу, полілогу).

Врахування в комплексі обґрунтованих теоретичних основ формування системних знань про живу природу в учнів основної школи (структурні рівні системних знань про живу природу; дидактичні умови, етапи та засоби їх реалізації; показники та рівні сформованості відповідної якості повноцінно засвоєних знань) та компонентів навчальної діяльності, дозволили нам розробити модель формування відповідних знань школярів, в основу якої покладено ідею взаємоузгодженого вивчення предметних і методологічних знань та формування умінь рефлексивної діяльності (див. рис.1).

Авторська модель формування системних знань про живу природу в учнів основної школи покладена нами в основу відповідної експериментальної методики, яка перевірялась в ході формувального експерименту, що складався із трьох етапів. На першому етапі здійснювалась апробація відібранних методологічних знань на доступність для учнів 6 класу, розроблялись методичні рекомендації для вчителів із формування системних знань та засоби отримання інформації для їх корекції.