Формирование экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий 13. 00. 01 общая педагогика, история педагогики и образования

Вид материала

Автореферат

Содержание Основное содержание работы В первой главе Во второй главе Первое педагогическое условие Второе педагогическое условие Шестое педагогическое условие

Подобный материал:

• Формирование гражданской позиции подростка на основе рефлексии в процессе изучения, 503.12kb.
• Становление рефлексивной компетентности студентов педагогического колледжа средствами, 430.92kb.
• Формирование акмеологической позиции школьников в учебном процессе 13. 00. 01 - общая, 484.98kb.
• Формирование духовно-нравственных качеств личности младшего школьника в процессе изучения, 425.2kb.
• Формирование межкультурных ценностных ориентаций школьников в процессе обучения иностранному, 578.66kb.
• Формирование личной безопасности студентов на основе компетентностного подхода 13., 749.14kb.
• Формирование учебной компетентности самообразования школьников как условие обучения, 345.46kb.
• Формирование представлений о современной научной картине мира в процессе исследовательской, 306.85kb.
• Дидактические условия формирования естественнонаучных представлений об окружающем мире, 597.53kb.
• Формирование культуры межнациональных отношений младших подростков в образовательном, 307.14kb.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность выбранной проблемы, дается обоснование темы, определяются цель, объект, предмет, гипотеза и задачи, выделяются методологические и теоретические основы, методы исследования, формулируются научная новизна, теоретическая и практическая значимость, обозначаются положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретико-методологические аспекты формирования экологической компетентности на основе информационных технологий» раскрываются сущностные характеристики основных понятий: «компетенция», «компетентность», «экологическая компетентность», рассматривается структура экологической компетентности учащихся, обосновывается специфика формирования экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий.

В настоящее время не существует единого определения понятий «компетенция» и «компетентность». В диссертации подробно рассматриваются различные подходы к сущностным характеристикам этих понятий. Мы согласны с исследователями, рассматривающими:

• компетенцию как заданное требование (норма) к образовательной
  подготовке человека;
  
• компетентность как состоявшееся интегративное качество личности,
  определяющее ее способность решать проблемы и типичные задачи, возникающие в реальных жизненных ситуациях, в различных сферах деятельности на основе использования знаний, учебного и жизненного опыта и в соответствии с усвоенной системой ценностей.
  

В диссертации рассматривается сущность и структура экологической и информационной компетентности учащегося. Анализируя и обобщая исследуемый материал, нами было уточнено определение понятия «Экологическая компетентность учащегося». Экологическая компетентность учащегося – это интегративное качество личности, определяющее ее способность взаимодействовать в системе «Природа – человек – общество» в соответствии с усвоенными экологическими знаниями, умениями, навыками, убеждениями, мотивами, ценностными представлениями, экологически значимыми личными качествами и практическим опытом экологической деятельности и эффективным использованием совокупности программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение экологической информации, в частности, с использованием системы Интернет.

Экологическая компетентность учащегося – это результат его экологического образования на основе информационных технологий. Структурными компонентами экологической компетентности учащегося являются: а) когнитивный; б) мотивационно-ценностный; в) деятельностно-практический.

Когнитивный компонент предполагает сформированность системы экологических знаний (естественнонаучных, мировоззренческих, нормативно-правовых), выступающих в основе выбора способа осуществления экологической деятельности.

Под мотивационно-ценностным компонентом мы понимаем сложившуюся систему мотивационно-ценностных образований: интересов, потребностей, убеждений, побуждающих осуществлять экологическую, информационную деятельность; социально значимых мотивов (гражданско-патриотических – любовь к Родине, ее природе, желание приумножать и сохранять ее природные богатства; гуманистических – руководство в экологической деятельности чувством добра, милосердия, желанием охранять природу; эстетических – ощущение и понимание красоты природы), экологически значимых, информационных личностных качеств (гуманность, эмпатийность, бережливость, ответственность за результаты своей экологической деятельности).

Деятельностно-практический компонент обеспечивает сформированность экологических, информационных умений и навыков, соблюдение норм и правил поведения в природе с учетом природоохранных требований, практического опыта экологической деятельности.

В первой главе также более подробно рассматривается роль естественнонаучных дисциплин в формировании экологической компетентности учащихся на основе информационных технологий.

Определяющим фактором эффективности современных информацион­ных педагогических технологий экологического направления является работа учителя над научно-методическим обеспечением своих занятий в процессе изучении естественнонаучных дисциплин. Эта подготовка требует от учителя решения вполне конкретных вопросов экологического содержания.

По нашему мнению, использование информационных технологий в экологическом образовании необходимо для достижения ряда педагоги­ческих целей:

1. Развития личности ученика, подготовки его к самостоятельной работе в условиях информационного общества, включающей (помимо передачи экологической информации и заложенных в ней экологических знаний):

• развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности;
  
• развитие конструктивного экологического мышления благодаря
  особенностям общения с компьютером;
  
• развитие навыков исследовательской деятельности;
  
• формирование умений принятия оптимальных решений в сложных
  экологических ситуациях (компьютерные деловые игры, работа с тренажерами);
  
• подготовка учащихся средствами педагогических и компьютерных технологий к самостоятельной познавательной деятельности экологического направления.
  

2. Интенсификации учебно-воспитательного процесса:

• повышение эффективности и качества экологического образования за
  счет применения информационных технологий;
  
• углубление межпредметных связей экологического содержания в
  результате использования современных средств обработки информации при
  решении экологических задач по естественнонаучным дисциплинам
  (компьютерное моделирование).
  

Как показывают результаты исследования, многое изменилось в системе образования за последние годы. Другими стали образовательные стандарты, значительно возросли требования к уровню и качеству подготовки. В этих условиях традиционно сложившаяся система педагогического образования не может оставаться неизменной и нуждается в модернизации. Значительный эффект может быть достигнут благодаря применению современных информационных средств. Ощущается острая потребность в новых методологических подходах к разработке новейших информационных технологий обучения в современной общеобразовательной школе.

Применительно к инновационным процессам с учетом их специфики, компьютерные технологии понимаются как система методов и способов сбора, передачи, накопления, обработки, хранения и использования информации на основе применения современных компьютерных и других технических средств обучения.

В диссертации рассмотрены основные определения и термины, используемые в области педагогических и компьютерных технологий.

Педагогические технологии являются по сути своей информационными, так как учебно-воспитательный процесс не возможен без обмена информацией между педагогом и обучаемым. Однако в современном понимании технология обучения – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные технические средства (кино – аудио – и видеотехнику, компьютеры, телекоммуникационные сети и т.д.) для работы с необходимой экологической формацией. Смысл информатизации экологического образования заключается в данном случае в создании как для педагогов, так и для обучаемых благоприятных условий для свободного доступа к культурной, учебной и научной информации.

Термин «информационная технология обучения» с учетом широких возможностей современных вычислительных средств и компьютерных сетей достаточно часто употребляется в том же смысле, что и «имитационные технологии» и «учебные игры». Вместе с тем понятия «компьютерная технология» и «информационная технология» не следует отожествлять, поскольку использование информационных технологий, компьютерной техники является одним из возможных и наиболее часто употребляемых средств обучения.

Как показывают исследования, информационные технологии в образовании меняются более пятидесяти лет. Система образования достаточно отзывчива на внедрение в учебный процесс технологий, базирующихся на программных продуктах самого широкого назначения. В общеобразовательных школах сегодня успешно применяются различные программные комплексы как относительно доступные, так и сложные системы программирования, системы управления базами данных, пакет символьной математики и статистической обработки данных.

Информационные технологии являются действенным средством повышения эффективности экологического обучения. Диапазон исполь­зования компьютерной техники в интегрированных дисциплинах естествен­нонаучного цикла весьма велик - от тестирования учащихся, компью­терных игр, до самостоятельного выполнения ими заданий с элементами моделирования, программирования неиспользования информации глобаль­ной сети Интернет.

Во второй главе «Опытно-экспериментальная работа по формированию экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий» представлена модель, теоретически и экспериментально обосновываются педагогические условия эффективности формирования экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий, дается анализ содержания, хода, результатов экспериментальной работы.

Констатирующий этап экспериментальной работы был проведен во всех экспериментальных и контрольных классах, в ходе него были получены исходные данные о сформированности уровней экологической, информационной компетентности учащихся. Анализ полученных результатов показал, что наблюдалось большое сходство данных во всех классах по основным критериям и показателям сформированности эколого-информационной компетентности учащихся.

Экспериментальная работа доказала эффективность предложенного нами подхода по использованию информационных технологий в эколо­гическом образовании учащихся в процессе изучении естественнонауч­ных дисциплин. Эффективность предложенной методики подтверждается:

• повышением качества знаний учащихся. Если в экспериментальных
  классах полнота, глубина и прочность знаний характерны для 74% учащихся, то в контрольных классах этот показатель значительно ниже и равен 56 %;
  
• положительной динамикой развития познавательной активности учащихся, которая проявляется в осознанности учебного материала, проявлении их самостоятельности в приобретении знаний, творческой направленностью деятельности обучения;
  
• ростом педагогического мастерства учителя и возрастанием уровня
  преподавания информатики, географии, математики, физики, химии, биологии.
  

В таблице 1 представлена динамика качества обучения по предметам естественнонаучного цикла в контрольных и экспериментальных группах (по100-балльной шкале оценки).

Таблица 1

Мониторинг качества обучения по предметам за последние три года (в %)

Предмет	классы	2007/2008	2008/2009	2009/2010
Математика	Экспериментальные	56	64	66
Контрольные	45	46	47
Физика	Экспериментальные	54	58	60
Контрольные	44	47	50
Биология	Экспериментальные	60	63	65
Контрольные	56	56	55
Информатика	Экспериментальные	63	65	69
Контрольные	48	50	51
География	Экспериментальные	69	72	74
Контрольные	43	45	46
Химия	Экспериментальные	64	68	68
Контрольные	48	47	48

Как следует из таблицы 1, уровень знаний учащихся экспериментальных классов по всем предметам выше, чем в контрольных классах.

На этапе экспериментальной работы было создано и апробировано комплексное научно-методическое оснащение, включающее две группы материалов: материалы, программирующие экспериментальную работу (ее задачи, содержание, организацию); перспективный план; научно-методические рекомендации «Формирование экологической компетентности учащихся в процессе обучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий»; программы элективных курсов «Экологическая математика», «Решение задач с экологическим содержанием на компьютере»; материалы, позволяющие изучать экологическую компетентность учащихся: «Диагностическая программа изучения уровней сформированности экологической компетентности учащихся 8-11 классов», «Папка учителя-экспериментатора по изучению уровней сформированности экологической компетентности учащихся».

Проводилось систематическое изучение проявления степени сформированности компонентов экологической компетентности учащихся с использованием различных методов педагогической диагностики (тесты, анкеты, наблюдения, беседы и т. п.). Параллельно снимались срезы уровней сформированности экологической компетентности учащихся в контрольных и экспериментальных классах.

В ходе формирующего этапа эксперимента была проведена проверка эффективности разработанной модели формирования экологической компетентности учащихся в процессе обучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий (рисунок 1).

Для моделирования мы выбрали структурную модель, которая имитирует внутреннюю организацию, структуру оригинала. Данная модель включает следующие компоненты: цель, задачи, принципы, содержание, педагогические условия, организационные формы, методы, средства и результат.





Рис. 1. Модель формирования экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий



Все компоненты модели взаимосвязаны и систематизированы с целью формирования экологической компетентности учащихся в процессе обучения естественнонаучных дисциплин на основе информационных технологий.

Цель формирования эколого-информационных компетентности учащихся достигается в результате решения следующих задач: 1) развитие экологических взглядов, убеждений, мировоззренческих позиций по отношению к природе, экологическим проблемам, трансформирующимся в экологическое сознание; 2) формирование системы экологических умений и навыков, необходимых для грамотного поведения в природе;
3) формирование социально значимых мотивов и ценностного отношения к природе; 4) развитие социальной активности учащихся в практической экологической деятельности.

В модель включены следующие принципы: принцип междисциплинарности; системности и непрерывности изучения экологического материала; взаимосвязи глобального, национального и краеведческого раскрытия экологических проблем; историзма; гуманизации; единства теоретической и практической деятельности.

Содержание работы по формированию экологической компетентности учащихся в процессе изучения естественнонаучных дисциплин имеет теоретическую и практическую направленность. Теоретическая направленность предполагает формирование экологического сознания в ходе изучения предметов естественнонаучного цикла и элективных курсов «Экологическая математика», «Решение задач с экологическим содержанием на компьютере»; самообразование учащихся в процессе выполнения специальных проектов, рефератов, докладов, сообщений, исследовательской деятельности. Практическая направленность включает формирование основных экологических умений и навыков, опыта практической экологической деятельности; привитие умений и навыков соблюдения норм и правил поведения в природе.

В рамках проведенного исследования нами разработаны педагогические условия формирования экологической компетентности учащихся на основе информационных технологий.

Первое педагогическое условие предполагало использование современных технологий обучения, обеспечивающих систематическое воздействие на экологическое сознание учащихся и организацию их практической экологической деятельности. В ходе исследования учитывали только то, что формирование экологической компетентности учащихся невозможно без сочетания систематического воздействия на экологическое сознание учеников и организацией их практической экологической деятельности. Для реализации этого условия в экспериментальной работе использовались разнообразные современные педагогические технологии, такие, как технология сотрудничества, проектная деятельность, блочно-модульное и проблемное обучение, компьютерные технологии, Интернет-технологии.

Второе педагогическое условие предполагало вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность экологической направленности с применением компьютерной техники.

Исследовательская деятельность рассматривалась как самостоятельная познавательная деятельность ученика, связанная с добыванием новых знаний, раскрытием сущности новых для него понятий. Исследовательская деятельность экологической направленности представляет собой самостоятельную продуктивную познавательную деятельность ученика в условиях экологической проблемной ситуации.

Реализация третьего педагогического условия заключалась в обеспечении этнопедагогизации процесса формирования экологической компетентности учащихся. Мы считаем, что сущность этнопедагогизации процесса формирования экологической компетентности учащихся состоит во включении в содержание образования этноэкологических воззрений и традиционного опыта общения с природой своего народа и других этносов.

В народной педагогике присутствует целостная система традиций взаимодействия человека и природы, определяющая развитие экологической компетентности отдельной личности и этноса в целом. В экспериментальной работе был использован, выработанный столетиями опыт народной педагогики в воспитании уважительного отношения к природе родного края. Это прогрессивные народные и, прежде всего, трудовые традиции татар и других народов, населяющих республику, их фольклор (сказки, загадки, народные поговорки, пословицы, народные приметы и т. п.).

Важным четвертым педагогическим условием стало осуществление индивидуального и дифференцированного подхода на основе информационных технологий в процессе формирования экологической компетентности учащихся.

Индивидуальный подход как важный принцип педагогики заключается в управлении развитием человека, основанном на глубоком знании черт его личности и условий жизни. В экспериментальной работе мы опирались на требования индивидуального подхода. Изучая личность ученика, выбирали те формы, методы, средства процесса формирования экологической компетентности, которые больше всего соответствовали особенностям личности обучающегося. В условиях, когда в классе 25-30 человек, индивидуальный подход к каждому из них возможен лишь в сочетании с дифференцированным. Дифференцированный подход предполагает мысленную разбивку учащихся на группы, имеющие одинаковые индивидуальные особенности, и осуществление общего подхода к ним с учетом этих особенностей. В контексте нашего исследования дифференцированный подход в обучении школьников осуществлялся с учетом сформированности у них уровней экологической компетентности.

В исследовании было реализовано пятое педагогическое условие - междисциплинарная интеграция, позволившая построить целостную систему взглядов на природу, общество и технику, развить диалектическое и системное мышление учащихся, гибкость ума, умение переносить и обобщать знания из разных предметов (математики, географии, химии, физики, биологии, информатики, экологии и др.).

Шестое педагогическое условие предполагает сотрудничество учителей, родителей и педагогов дополнительного образования в процессе формирования экологической компетентности учащихся с применением Интернет-технологий.

Система работы учителя в экспериментальных классах включает ряд элементов: изучение родителей учеников, других членов их семей и использование полученных результатов в повседневной практике; экологическое просвещение родителей учащихся с использованием разнообразных форм совместной деятельности общеобразовательного учреждения и семьи (родительский лекторий на сайте школы, консультации, беседы, оn-line родительские собрания, Интернет-конференции по обмену опытом, диспуты по экологическим проблемам детей и др.); привлечение родителей и других членов семей к участию в разнообразных коллективных делах экологической направленности.

Эти элементы совместной работы учителей и семьи, направленные на формирование экологической компетентности учащихся, использовались в экспериментальных классах во взаимосвязи.

В ходе исследования поддерживали связи с педагогами дополнительного образования, вовлекали их в учебно-воспитательный процесс, совместное проведение экскурсий, экологических акций, конкурсов, выставок, походов и т.д.

Заключительный этап экспериментальной работы включал сопоставление статистически обработанных, обобщенных диагностических данных, полученных на всех этапах исследования.

Результаты диагностирования показали, что уровень сформированности экологической компетентности учащихся в экспериментальных классах по сравнению с контрольными к концу исследования значительно вырос.

Таблица 2

Сравнительный анализ уровней сформированности экологической компетентности учащихся

Уровень	До экспериментальной работы	После экспериментальной работы
Контрольные	Экспериментальные	Контрольные	Экспериментальные
Чел.	%	Чел.	%	Чел.	%	Чел.	%
Высокий	3	3,7	3	3,7	12	14,8	34	42,0
Выше среднего	19	23,5	18	22,2	23	28,4	38	48,1
Средний	50	61,7	49	60,5	38	46,9	7	8,7
Низкий	9	11,1	11	13,6	8	9,9	1	1,2

Динамика процесса формирования экологической компетентности учащихся свидетельствует о том, что в ходе проведения экспериментальной работы постепенно уменьшилось количество учащихся с низким и средним уровнями и увеличилось количество учащихся с высоким и выше среднего уровнями сформированности экологической компетентности. Как показал анализ материалов экспериментальной работы, наибольших сдвигов в развитии экологической компетентности учащихся удалось достичь в тех классах, в которых разработанное комплексное научно-методическое обеспечение было применено в полной мере и более последовательно.

На основании проведенных теоретических исследований результатов педагогической экспертизы можно сделать следующие