Методика формирования исследовательской компетентности студентов в условиях университетского ботанического сада 13. 00. 02 теория и методика обучения и воспитания (биология, уровень профессионального образования)

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Схема 1 Направления исследовательской деятельности
Таблица 2 Уровни сформированности исследовательской компетентности
Низкий уровень
Средний уровень
Высокий уровень
Формирующий этап
Ориентационно-исследовательский этап
На втором, исследовательском этапе (
Последний – отчётный – этап
Таблица 3 Контрольные и опытные данные педагогического эксперимента
Этапы педагогического
Итоговый этап
Подобный материал:
1   2


На исследовательских экскурсиях создавались проблемные ситуации, выдвигались и решались проблемы учебно-исследовательского характера. Экспедиции – выездная форма проведения научно-исследовательской деятельности – были нацелены на формирование мотивационной сферы студентов, овладение методами исследования, сбор материала для пополнения коллекций ботанического сада. В ходе исследования были проведены экспедиции по горному Крыму (национальный парк «Мыс Мартьян», Ялтинский Горно-Лесной заповедник, окрестности Бахчисарая), степям Ставрополья, субальпийскому поясу Большого Кавказа, Кольскому полуострову (Хибины), лесам и болотам Ярославской области. В результате были пополнены коллекции ранневесенних растений, папоротников, растений Красной книги РФ и Ярославской области, родов Geranium L., Ligularia Cass., Pulmonaria L., плотоядных ботанического сада ЯГПУ.

Студенческое научное общество «Ботанический сад» объединяло студентов, проявивших интерес к изучению растительного разнообразия. Работа в СНО открывала для студентов перспективы развития научных связей с ботаническими садами университетов России и зарубежья, участия в научно-исследовательских экспедициях, конференциях, конкурсах.

Схема 1

Направления исследовательской деятельности

в ботаническом саду ЯГПУ




Таблица 2

Уровни сформированности исследовательской компетентности

студентов в условиях ботанического сада

Готовность

Способность

Низкий уровень

Понимают значение ботанического сада, но не воспринимают исследовательскую деятельность как личностно значимую. На научных конференциях исполняют роль слушателей.

Имеют поверхностные знания по ботаническим дисциплинам, недостаточно владеют информацией о коллекциях сада, его истории. Опыт исследовательской деятельности отсутствует. Курсовые и дипломные работы носят репродуктивный характер.

Средний уровень

Заинтересованно относятся к освоению методов исследования растительного разнообразия. Считают, что это может пригодиться при организации исследовательской работы ботанического характера в школе. Но при этом ограничивают себя рамками учебных программ и учебно-исследовательской деятельностью. К научно-исследовательской деятельности интереса не проявляют. Выступают с докладами только на факультетских конференциях.

Знают основные коллекции сада. Владеют методами исследования в области морфологии, анатомии и систематики растений.

Способны анализировать, планировать, излагать и оформлять результаты исследования. Но курсовые и выпускные квалификационные работы носят учебно-исследовательский характер. Методологией исследования владеют недостаточно, не формулируют объект, предмет, гипотезу, научную новизну, теоретическую и практическую значимость работы.

Решать проблемы, отличающиеся сложностью и научной новизной, не берутся.

Высокий уровень

Считают исследовательскую деятельность в ботаническом саду важным условием освоения будущей профессии. Проявляют стремление узнать и освоить больше, чем предлагают учебные программы.

Участвуют в конкурсах исследовательских работ, выступают не только на университетских, но и на региональных, всероссийских, международных конференциях и семинарах. Проявляют намерение продолжить исследование за пределами университетского образования.

Имеют глубокие знания по ботаническим дисциплинам, истории и коллекциям сада, знают видовой состав уникальных коллекций. Владеют методами и методиками исследования. Сформированы важнейшие исследовательские умения: выявлять проблему, формулировать цель, задачи и гипотезу, планировать проведение наблюдений и экспериментов, анализировать исходные данные и оценивать результаты исследования. Владеют методологией исследования, методологический аппарат раскрывают полностью.

В научно-исследовательской деятельности достигают высоких результатов.

Эффективность методики формирования исследовательской компетентности студентов в условиях университетского ботанического сада оценивалась в ходе педагогического эксперимента. Он включал три этапа: констатирующий, формирующий, итоговый. На констатирующем этапе эксперимента (2003–2005 гг.) было охвачено 132 студента I–V курсов очного и заочного отделений биологической специальности естественно-географического факультета ЯГПУ. Цель этапа – определение уровней сформированности исследовательской компетентности студентов по изучению и сохранению биологического разнообразия на ресурсной основе ботанического сада (таблица 2). Для этого использовались методы: анкетирование, интервьюирование, анализ отчётов по полевым практикам, курсовых и квалификационных работ, докладов на научных студенческих конференциях. По результатам констатирующего этапа у большинства студентов (73.5%, или 97 человек из 132) сформированность исследовательской компетентности в условиях ботанического сада соответствовала низкому уровню; у 26.5% (35 человек из 132) – среднему уровню. Студентов, достижения которых в научно-исследовательской деятельности в ботаническом саду соответствовали бы высокому уровню, не было. Данные констатирующего этапа использовались как контрольные.

Формирующий этап педагогического эксперимента длился с 2005/06 по 2009/10 учебные годы, то есть охватывал период обучения с I по V курсы. В нём приняло участие 84 студента очного и заочного отделений биологических специальностей естественно-географического факультета ЯГПУ (у 46 студентов формирование исследовательской компетентности начиналось с I-го курса, у 38 студентов – со II-го курса). Цель этапа: проверка правильности гипотезы, выдвинутой в начале исследования. С учётом специфики содержания ботанических дисциплин, важности развития исследовательских способностей и мотивации к исследовательской деятельности, в нашей работе выделены три этапа формирующего педагогического эксперимента, в ходе которых достигалось последовательное развитие исследовательской компетентности.

Ориентационно-исследовательский этап охватывал время изучения ботанических дисциплин (I и II курсы) и был направлен на формирование мотивационной сферы студентов, определение их научных интересов. Мотивации способствовали ориентация содержания лекционных, лабораторных и практических занятий по ботаническим дисциплинам на изучение объектов ботанического сада, проведение экскурсий исследовательского характера («Метаморфозы стебля и листа», «Приспособления цветков к опылению животными», «Разнообразие семейства Орхидные», «Разнообразие экологических групп семейства Бромелиевые»), вовлечение студентов в СНО «Ботанический сад». В результате, в конце II-го курса, более 30% студентов выбрали курсовые работы, тематика которых была связана с ботаническим садом (средний уровень). В состав СНО вошли 7% студентов. Они участвовали в университетских, межвузовских, региональных конференциях (высокий уровень). Однако 61% был характерен низкий уровень сформированности исследовательской компетентности.

На втором, исследовательском этапе (III курс), проходило дальнейшее формирование исследовательской компетентности студентов. Большое внимание уделялось организации и проведению исследовательских экспедиций, экскурсий в другие ботанические сады. При посещении ботанического сада им. Н.Н. Гришко НАН Украины студенты имели возможность познакомиться с новейшими методиками клонального размножения и освоить общие приёмы работы с растительными тканями in vitro. Члены СНО участвовали также в работе экспертной комиссии на региональных конференциях исследовательских работ школьников Ярославской области. Формированию исследовательской компетентности способствовало усложнение тематики исследовательских работ. Если на младших курсах исследования ограничивались изучением морфологических особенностей растений коллекционного фонда ботанического сада и их разнообразия, то на втором этапе некоторые студенты расширили границы исследований и разрабатывали способы сохранения растений, внесённых в списки Красных листов МСОП. Особое внимание уделялось интродукции плотоядных, мирмекофитных и растений семейства Ароидные, поскольку большинство их представителей – исчезающие виды. На этом этапе определялись и уточнялись предмет, объект, задачи и гипотеза исследования, обосновывались новизна, теоретическая и практическая значимость его результатов. Овладению методологическим аппаратом исследования способствовало специально подготовленное учебное пособие.

Анализ личностной образовательной продукции студентов (курсовых работ, докладов на научных студенческих конференциях), а также научных статей, отчётов об экспедициях и посещениях других ботанических садов свидетельствует о динамике развития исследовательской компетентности. Количество студентов с низким уровнем исследовательской компетентности сократилось до 47%. Соответственно возросло число студентов, достижения которых соответствовали среднему (38%) и высокому уровням (9%).

Последний – отчётный – этап охватывал время обучения на старших курсах. В ходе его студенты имели возможность проявить исследовательскую позицию, убедиться в важности проделанной работы по изучению и сохранению растительного разнообразия, оформить её в виде выпускной квалификационной, конкурсной работы, научной публикации. Тематика работ соответствовала разработанным направлениям исследования в ботаническом саду ЯГПУ.

Ведущими формами организации исследовательской деятельности на этом этапе продолжали оставаться научные экспедиции и экскурсии в другие ботанические сады. Была проведена многодневная экспедиция в Карпатский биосферный заповедник – природоохранную территорию в Закарпатской области (Украина). Значительная роль отводилась участию в научных конференциях, выставках научно-технического творчества молодёжи, написанию научных статей. Участниками СНО были подготовлены доклады и научные статьи на международные конференции: «Беккеровские чтения» (г. Волгоград), «Научно-техническое творчество молодежи – путь к обществу, основанному на знаниях» (г. Москва), «Физиологические и молекулярно-генетические аспекты сохранения биоразнообразия» (г. Вологда)), региональные (10-я Пущинская школа-конференция молодых учёных (г. Пущино), X областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных (г. Ярославль) и другие. За участие в выставках: «Инновационный потенциал студенчества ЯГПУ», «НТТМ-2010» (г. Москва) были получены свидетельства, сертификаты, медали.

Анализ выпускных квалификационных работ, представленных к защите в 2009/10 году на дневном и заочном отделениях, показал, что большинство работ было выполнено на кафедре ботаники, теории и методики обучения биологии, с использованием ресурсной основы ботанического сада. При этом половина работ носила учебно-исследовательский характер. Высокого уровня исследовательской компетентности достигло 15% студентов. Большинство из них – члены СНО. Их выпускные квалификационные работы носили научно-исследовательский характер («Биолого-анатомическое изучение представителей семейства Orchidaceae из коллекции ботанического сада ЯГПУ», «Интродукция растений семейства Araceae в условиях ботанического сада ЯГПУ», «Биота агарикоидных и гастероидных базидиомицетов ботанического сада ЯГПУ» и другие), являлись результатом многолетнего труда.

Студенты, достижения которых соответствовали высокому уровню исследовательской компетентности, освоили методологический аппарат исследования, раскрывают его новизну, теоретическую и практическую значимость работы. Они считали исследовательскую деятельность в ботаническом саду важным условием овладения педагогической профессией и планировали продолжать исследования.

Таблица 3

Контрольные и опытные данные педагогического эксперимента



Этапы

педагогического

эксперимента


Общее число студентов

Уровни сформированности

исследовательской компетентности

в условиях ботанического сада

низкий

средний

высокий

Число студентов, чел. (%)

Констатирующий этап

132

97 (73.5)

35 (26.5)

0 (0)

Формирующий этап

84

23 (27)

49 (58)

12 (15)


Итоговый этап педагогического эксперимента заключался в сравнении контрольных данных, полученных на констатирующем этапе и экспериментальных данных формирующего этапа. Результаты сравнения показали, что количество студентов, достигших высокого уровня, возросло от 0% до 15%, а среднего уровня от 26.5% до 58% (таблица 3).

Контрольные и экспериментальные данные были проверены с помощью статистических методов. Основным статистическим методом послужило применение критерия 2. Его значение показало неслучайность и достоверность различия между результатами констатирующего и формирующего этапов педагогического эксперимента. Таким образом, выдвинутая в начале исследования гипотеза экспериментально подтверждена.

Диаграмма 1

Результаты итогового эксперимента



В заключении отмечены результаты и выводы диссертационного исследования, состоящие в следующем:
  1. определены психолого-педагогические основы исследования, включающие положения о структуре деятельности, особенностях исследовательской деятельности, интеграции деятельностного и компетентностного подходов, исследовательской компетентности как качестве личности, её компонентах, условиях формирования;
  2. выяснены естественно-научные предпосылки исследования, содержащие идеи и положения о ценности растительного разнообразия, опасности его обеднения, истории становления университетских ботанических садов как центров изучения и сохранения мировой флоры, важности приоритета их научной функции над образовательной в современных условиях; об интродукции, как ведущем направлении исследовательской деятельности;
  3. доказано, что методику формирования исследовательской компетентности студентов в условиях университетского ботанического сада важно ориентировать на компетенции – заданные требования к уровню готовности и способности осуществлять исследовательскую деятельность. На поэтапную реализацию компетенций должны быть направлены содержание, формы и методы исследовательской деятельности, оценка полученных результатов;
  4. обосновано, что в связи с обеднением растительного разнообразия и сохранением многих видов растений только в ботанических садах, ведущими направлениями исследовательской деятельности являются: изучение растительного разнообразия, определение путей его сохранения, ботаническое ресурсоведение, разработка образовательных программ;
  5. установлено, что реализации научных направлений исследования в университетском ботаническом саду способствуют: СНО «Ботанический сад», выездные формы проведения научно-исследовательской деятельности – экспедиции, экскурсии исследовательского характера, научные конференции, конкурсы, создающие исследовательскую среду, стимулирующую к овладению методами и методиками изучения и сохранения растительного разнообразия;
  6. доказано, что оценить эффективность разработанной методики возможно на основе уровневых характеристик сформированности исследовательской компетентности в университетском ботаническом саду. Установлено, что по сравнению с контрольными данными, значительно возросло количество студентов, достигших среднего (58%) и высокого (15%) уровней. Студенты, достижения которых соответствовали высокому уровню, осмысливали этапы исследования и выстраивали его с позиций методологии, определяют научную новизну (выявляли особенности биоморф экологических групп растений, их адаптационные возможности, разрабатывали схемы агротехнических мероприятий культивирования интродуцентов), теоретическую и практическую значимость исследования; участвовали в конкурсах исследовательских работ, выступали на региональных, всероссийских, международных научных конференциях;
  7. разработанная методика формирования исследовательской компетентности в условиях ботанического сада апробирована и может быть использована с целью модернизации программ, учебных и методических пособий по ботаническим дисциплинам.

Проведённое исследование не исчерпывает всех аспектов рассматриваемой проблемы. К перспективным направлениям дальнейших исследований следует отнести:

• конкретизацию методики формирования исследовательской компетентности применительно к двухуровневому образованию.

• выяснение влияния сформированности исследовательской компетентности на профессиональное развитие учителя биологии.


Содержание диссертации и полученные результаты отражены в следующих публикациях автора общим объёмом 8,4 п.л.:

1. Константинов В.А. Исследовательская деятельность студентов в условиях университетского ботанического сада // Ярославский педагогический вестник. – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. – № 1. – С. 116–120. – 0,6 п.л.

2. Константинов В.А. Методологические основы исследовательской деятельности студентов на ресурсной основе ботанического сада ЯГПУ им. К.Д. Ушинского // Ярославский педагогический вестник. – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. – № 2. – С. 62–66. – 0,5 п.л.

3. Константинов В.А. Формирование исследовательской компетентности студентов в условиях университетского ботанического сада // Ярославский педагогический вестник. – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. – № 3. – С. 140–145. – 0,6 п.л.

4. Константинов В.А., Сухорукова Л.Н. Организация научно-исследовательской деятельности студентов в ботаническом саду ЯГПУ им. К.Д. Ушинского: учебно-методическое пособие. – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. – 68 с. – 4,3 п.л.

5. Константинов В.А. Структурно-функциональные особенности ловчих органов Nepenthes alata Blanco // Физиологические и молекулярно-генетические аспекты сохранения биоразнообразия: материалы международной конференции. – Вологда, 2006. – С. 86. – 0,1 п.л.

6. Константинов В.А. Особенности интродукции насекомоядных растений в оранжерее ботанических садов // 10-я Пущинская школа-конференция молодых учёных: сборник тезисов в электронной форме. – Пущино, 2006. – С. 284 [Электронный ресурс]. URL: gy21.ru/media/ecology1.pdf (дата обращения: 23.08.2010). – 0,1 п.л.

7. Константинов В.А. Первичное интродукционное испытание насекомоядных растений в ботаническом саду ЯГПУ им. К.Д. Ушинского // Естествознание: исследование и обучение: материалы международной конференции «Чтения Ушинского». – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2006. – С. 56–63. – 0,4 п.л.

8. Константинов В.А. Приёмы культивирования насекомоядных растений в тропической оранжерее ботанического сада ЯГПУ им. К.Д. Ушинского // Сохранение биоразнообразия растений в природе и при интродукции: материалы Международ. научной конференции. – Сухум, 2006. – С. 274–276. – 0,2 п.л.

9. Константинов В.А., Георгица И.М. Современные проблемы озеленения городов (на примере Ярославля) // Геоэкологические проблемы Прикаспийского региона: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Астрахань: издат. дом «Астраханский университет», 2008. – С. 53–58. – 0,3 п.л.

10. Константинов В.А. Проблема формирования опыта исследовательской деятельности школьников в условиях ботанического сада // Естествознание: исследование и обучение: материалы международной конференции «Чтения Ушинского» естественно-географического факультета ЯГПУ. – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2008. – С. 114–117. – 0,2 п.л.

11. Константинов В.А. Теоретические основы исследовательской деятельности студентов в условиях университетского ботанического сада // Естествознание: исследование и обучение: материалы конференции «Чтения Ушинского». – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2009. – С. 136–140. – 0,3 п.л.

12. Константинов В.А. Сохранение биоразнообразия редкой группы растений-мирмекофитов в ботаническом саду ЯГПУ им. К.Д. Ушинского // Естествознание: исследование и обучение: материалы конференции «Чтения Ушинского». – Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2010. – С. 59–62. – 0,3 п.л.

13. Константинов В.А., Серякова А.С. Коллекция плотоядных растений в условиях закрытого грунта ботанического сада ЯГПУ им. К. Д. Ушинского // Беккеровские чтения: материалы междунар. конф. – Волгоград, 2010. – С. 101–103. – 0,2 п.л.

14. Константинов В.А., Лазарева О.Л., Беляков Е.А., Страхова Л.А. Интродукция растений, занесённых в Красные книги Российской Федерации и Ярославской области, в ботаническом саду ЯГПУ им. К.Д. Ушинского // Беккеровские чтения: материалы междунар. конф. – Волгоград, 2010. – С. 99–101. – 0,3 п.л.


АВТОРЕФЕРАТ


Константинов Владимир Александрович


Подписано в печать

Печать ризографическая. Бумага офсет.

Объём 1,0 п.л. Тираж 100 экз.


Отпечатано: ООО «Канцлер»

150007, г. Ярославль, ул. Столярная, д. 14

Телефоны: (4852) 75–98–60