Экология. обучение экологии. Учебник для студ высш учеб заведений н. Д. Андреева, В. П. Соломин, Т. В. Васильева под ред
 Скачать 1.56 Mb.
|
|
Понятие как основная единица содержания экологического образования . Любая область знаний, любая наука основываются на системе научных понятий. С философской точки зрения, понятие — это мысль, отражающая в обобщенной форме предметы и явления действительности и существенные связи между ними посредством фиксации общих и специфических признаков, в качестве которых выступают свойства предметов и явлений и отношения между ними. Понятие рассматривается как форма абстрактного мышления, фиксирующая существенные признаки предметов и явлений ок- ружающей действительности. Отражая самые существенные при- знаки предметов и явлений, понятия становятся результатом боль- шой обобщающей деятельности. В каждом понятии различают содержание и объем. Содержание понятия — это совокупность отраженных в нем предметов. Объем понятия — это множество элементов, каждому из которых принадлежат признаки, относящиеся к содержанию понятия. Понятия входят в содержание школьного экологического об- разования, т.е. понятия — это единица содержания образования. В содержание курса экологии входит система экологических понятий (см. подразд. 4.2). Формирование экологических понятий . Проблема формирования и развития экологических понятий, как и формирования биологических понятий, имеет длительную историю. В 1956 г. научной группой методистов-биологов, возглавляемой Н.М.Верзилиным, была разработана теория развития биологических понятий. Она изложена в коллективном труде «Развитие биологических понятий в 5 — 9 классах». Учеными были выявлены основные группы биологических понятий, их взаимосвязи, а также предложены подходы к классификации понятий, входящих в содержание школьного биологического образования. Исходя из этой теории, экологические понятия можно классифицировать по следующим критериям: • по степени сложности: экологические понятия подразделя- ются на простые и сложные. Например, понятие «светолюбивое 136 растение» может считаться относительно простым по сравнению с такими сложными понятиями, как «экосистема», «биогеоценоз», «биосфера»; • по степени обобщенности: различают понятия общеэколо- гические и локальные. В качестве примера можно рассмотреть понятие «экологические факторы среды» как более общее по срав- нению с понятием «свет как экологический фактор». Локальные понятия формируются в пределах 1 — 2 уроков, а формирование и развитие общеэкологических понятий продолжается на протяжении изучения целой учебной темы или раздела курса экологии; • по содержанию понятий: различают понятия о среде и эко- логических факторах, об экологии организма (аутэкологические), популяционно-экологические, биогеоценологические, социально- экологические понятия и понятия глобальной экологии. Такая классификация понятий отражает особенности их содержания и соответствует основным разделам науки экологии: экологии орга- низмов, популяционной экологии, биогеоценологии, глобальной и социальной экологии, прикладной экологии. Способы формирования экологических понятий. В практике обучения экологии в школе понятия могут формироваться разными способами: индуктивным и дедуктивным. Индуктивный способ формирования понятий предполагает оп- ределенную последовательность в действиях учителя и учащихся. Вначале характеризуется предмет или явление, выявляются его существенные признаки, а затем дается определение понятия. При дедуктивном способе формирование понятия начинают с его определения (дефиниции), а затем переходят к раскрытию его содержания и обогащению его объема. Способ формирования понятий определяется особенностями и степенью абстрактности содержания конкретного понятия, уровнем подготовленности учащихся к восприятию содержания понятия, а также имеющейся у них понятийной базой. В старших классах чаще применяют дедуктивный способ. Этапы формирования экологических понятий. В процессе обучения экологии происходит формирование различных по содер- жанию, по степени сложности, общности и значимости экологи- ческих понятий. Формирование понятий — сложный продолжи- тельный во времени процесс, включающий следующие этапы: • введение понятия — чувственно-конкретное восприятие пред- мета (или явления) во время наблюдений за объектом, за резуль- татами опытов, в ходе работы учащихся с раздаточным материалом, демонстрации кинофильмов и видеофильмов. Этот этап це- ленаправленный: учитель ориентирует учащихся на выявление определенных свойств, сторон наблюдаемых объектов и существен- ных связей. Познавательная деятельность учащихся сопровожда- ется анализом, сравнением, сопоставлением. Чтобы сравнить свой- ства и признаки объекта, вначале устанавливают цель сравнения, затем выделяют главные признаки, по которым проводится срав- нение. После этого находят различия и сходства; 137 • выявление общих и существенных признаков (свойств) класса изучаемых предметов или явлений — этап, характеризующийся деятельностью учащихся по вычленению главного и второстепен- ного, обобщению и систематизации признаков. Например, при формировании понятия «экологические факторы» выявляются су- щественные признаки абиотических, биотических и антропогенных факторов, устанавливаются закономерности их влияния на организмы; • абстрагирование — мысленное выделение существенных свойств, признаков предмета, не принимая во внимание несуще- ственные признаки и отношения. Этот этап выделяется при фор- мировании экологических понятий, особенно таких, которые ха- рактеризуются высокой степенью абстрактности: «фотопериодизм», «биологические ритмы», «иерархия экосистем» и др.; • определение понятия — осознание содержания и объема по- нятия, которому нужно дать определение, затем определение клю- чевого слова — объекта, предмета (или явления), выделение общих (родовых) признаков и наконец отличительных существенных (видовых) признаков и несущественных признаков понятия; • установление связей данного понятия с другими понятиями — решение учащимися учебных задач, составление схем понятий, заполнение сравнительных и обобщающих таблиц; • применение понятий при решении задач — формирование умений по оперированию понятиями, применению знаний для решения новых задач, а также обеспечение прочности усвоения понятий; • классификация понятий — уточнение и обобщение знаний о связях и отношениях группы уже сформированных понятий. Этапы формирования понятий и их последовательность могут меняться во времени или осуществляться одновременно и взаи- мосвязанно. На каждом этапе важна активная познавательная де- ятельность учащихся. Сущность процесса усвоения понятий учащимися заключается в усвоении содержания понятия, его объема и связей с другими понятиями в структуре системы экологических знаний. Условия, содействующие усвоению понятий учащимися: • знание учителем содержания формируемого понятия, соот- ветствующее уровню развития современной науки, и понимание его образовательной значимости; • введение учителем траектории развития понятия (этапов и уз- лов обогащения его содержания и объема), что обеспечивает его целенаправленное осознание; • правильный выбор способа формирования понятия (дедук- тивный или индуктивный); • обоснованный выбор методов обучения и методических при- емов, содействующих быстрому по времени выделению существен- ных признаков понятия и его связей с другими понятиями; 138 • мотивированное введение новых понятий, когда перед уча- щимися подчеркивается значимость формируемых понятий. Вопросы и задания 1. Почему понятие является структурной единицей содержания эко- логического образования? 2. По каким критериям классифицируются понятия в системе эколо- гических понятий школьного курса экологии? 3. Предложите примеры формирования экологических понятий на основе дедуктивного и индуктивного способов. 4. Назовите основные этапы формирования понятий в процессе обу- чения экологии. Дайте им характеристику. 5. Предложите методические условия, которые могут содействовать успешному усвоению экологических понятий. 9.2. Методика формирования умений в процессе обучения экологии Умение как элемент деятельности и компонент содержания экологического образования. Напомним, что одним из важных компонентов содержания экологического образования выступает де- ятельностный компонент, представляющий собой систему видов и способов деятельности, действий, операций, которыми должны овладеть учащиеся в процессе обучения экологии. Показателем эффективности обучения становится не только сумма предметных знаний, усвоенных учащимися, но и овладение ими умениями и навыками самостоятельного приобретения новых знаний в процессе учебной деятельности. Важно, чтобы учащиеся были способны к самостоятельной познавательной деятельности, готовы овладевать новыми знаниями, умели применять их на практике. Одна из целей экологического образования — формирование у них учебных и предметных (экологических) уме- ний и навыков. Деятельность представляет собой специфическую человеческую форму активного отношения к окружающему миру. Учение как вид деятельности включает познавательную и предметно-прак- тическую деятельность, общение и игру. Познавательная деятель- ность отражает освоение обобщенного опыта, накопленного в виде знаний. Предметно-практическая деятельность представлена сис- темой предметных экологических знаний. Результаты учения как деятельности выражаются в умениях. Умение — это освоенный способ действия, возможность вы- полнять действие в соответствии с целями и условиями, в которых человеку следует ориентироваться. Умение можно рассматривать как фиксированные на личном опыте учащихся социально значимые способы деятельности. От уровня сформированности умений учащихся в значительной степени зависят обучаемость 139 детей, темпы переработки и усвоения ими научной информации и в конечном итоге — качество обучения в школе. Умения формируются в процессе их развития, а развитие уме- ний приводит к переходу их в навык. Навык — это автоматизированное умение. Он рассматривается как точная безошибочно выполняемая деятельность, которая в силу многократного повторения становится автоматизированной. Система умений в содержании обучения экологии. В процессе обучения экологии можно и необходимо формировать у школьников умения применять основные методы по изучению и исследованию эколого-биологических объектов (наблюдение, описание, экологический эксперимент), применять методы теоретического анализа и синтеза в процессе исследований в лабораторных и полевых условиях. Существует несколько подходов к классификации умений. • По характеру деятельности учащихся (предметной или ин- теллектуальной) умения подразделяют на интеллектуальные и практические. Умения, связанные с мыслительной деятельностью, называют интеллектуальными. К ним относятся умения анализировать, срав- нивать, обобщать, классифицировать, моделировать, устанавливать причинно-следственные связи и отношения. Умения, связанные с выполнением физических действий, отно- сят к практическим. При обучении экологии у учащихся должны быть сформированы такие практические умения, как умение пользоваться измерительными приборами (термометром, психро- метром, гигрометром, снегомером, люксметром и т.д.). Важно так- же формирование графических умений (построение и анализ графи- ков, демонстрирующих динамику природных явлений); умений проводить мониторинг; изготавливать микропрепараты, составлять и монтировать коллекции, делать влажные препараты и т.д. • По характеру содержания умения подразделяют на методо- логические, экологические, химические и математические. При изучении экологии учащиеся должны научиться собирать экспериментальные данные, математически обрабатывать резуль- таты опытов, анализировать и интерпретировать полученные ре- зультаты с учетом данных, имеющихся в современной научной литературе, представлять результаты учебно-исследовательской работы в виде отчета, реферата, доклада. В содержание курса экологии входит также деятельность школь- ников по изучению нормативных актов и документов по рацио- нальному природопользованию и охране окружающей среды. Важ- но сформировать умения изучать причины изменения продолжи- тельности жизни и роста народонаселения по оценке экологиче- ского состояния водных объектов, по определению характера и степени загрязнения воды применять методы ее очистки, оценивать экологическое состояние воздуха и состояние почв. Кроме того, должны быть сформированы умения описывать урбоценозы и агроценозы; составлять экологические карты и паспорта; оценивать 140 наземные биогеоценозы; антропогенные воздействия на природные экосистемы и т.д. • По характеру познавательной деятельности учащихся умения подразделяют на учебные и исследовательские. В группу учебных умений входят умения работать с учебной и справочной литературой, логично излагать материал; составлять план ответа, план параграфа, рассказа или лекции, ставить и проводить демонстрационные опыты, проводить наблюдения, анализировать текст, таблицу, рисунок и на этой основе формулировать выводы. Исследовательские умения предполагают умения формулиро- вать проблему исследования, определять цели, гипотезу, этапы и задачи исследования, самостоятельно моделировать, ставить экс- перимент и на его основе получать новые знания (см. 9.3). Этапы формирования умений. Процесс формирования умений в учебно-воспитательном процессе по экологии — процесс слож- ный и длительный. Он включает следующие этапы: введение в прием (постановка цели овладения умением, моти- вация); ознакомление учащихся с составом умения (действиями, вхо- дящими в состав умения) в форме правила или инструкции; демонстрация образца выполнения умения (показ учителем образца выполнения умения, предупреждение о возможных ошибках); закрепление посредством выполнения умения (тренировочные упражнения). Чтобы учащиеся успешно овладели умением, они должны знать, из каких действий складывается данное умение. Поэтому учителю важно вначале самому проанализировать структуру умения, четко определить, из каких элементов (операций) оно складывается; какова последовательность этих элементов. Например, умение наблюдать состоит из следующих действий: осознание цели наблюдения (по заданию); рассмотрение предмета или явления; выбор признаков предмета в соответствии с целью задания; рас- смотрение признаков; проверка соответствия результата работы поставленной цели (заданию); формулирование вывода о сущности наблюдаемого явления. Для закрепления умения подбираются вопросы и задания, в ходе выполнения которых отрабатываются определенные действия или умение в целом. Далее учащиеся на основе знания о составе и последовательности действий самостоятельно применяют его в новых условиях. Для закрепления умения требуется осознание учащимися структуры самого умения, многократное его повторе- ние, упражнение в применении действий по образцу, инструкции, правилу, самостоятельное применение. Успех формирования умений достигается при соблюдении сле- дующих условий: 141 • мотивационная основа действия, позитивный настрой уча- щихся на необходимость определенных действий в процессе вы- полнения учебного задания; • четкость и доступность изложения цели и задач, которые уча- щиеся должны решить в ходе учебной деятельности; • полнота и ясность представления структуры формируемого умения; • показ способов выполнения деятельности, определение наи- более рациональной последовательности выполнения операций, из которых складывается действие, — построение модели (алгоритма действия); • организация деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий; • обучение самоконтролю за выполнением данного действия; • применение умения выполнять данное действие в более слож- ных видах деятельности. Сложность деятельности определяется сложностью содержания программного материала; числом логических шагов; насыщенно- стью учебного материала научной терминологией; степенью под- готовленности учащихся; характером деятельности. Характер и уровни познавательной деятельности. Виды учебной деятельности носят репродуктивный (по образцу), продуктивный или творческий характер. Доля заданий репродуктивного уровня всегда выше в процессе обучения, чем доля продуктивного. Задания репродуктивного уровня: «Самостоятельно проведите наблюдение за изменением температуры воздуха в течение месяца. Нарисуйте температурную кривую». Задания репродуктивного уровня преобладают в начале изу- чения курса или темы, последовательно сменяясь заданиями ча- стично-поискового уровня (предполагающие задания по уста- новлению причинно-следственных связей и сравнению объектов). Например: «Сравните среднемесячную температуру за последние два месяца. Оказало ли влияние изменение температуры воздуха на какие-либо явления в природе? Если да, то на какие явления?». Творческий уровень деятельности выражается в самостоятель- ном переносе ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию; в видении новой проблемы в знакомой ситуации, новой функции объекта; в осознании структуры объекта; в поиске нового способа решения задачи; в комбинировании ранее известных способов решения проблемных задач и новой задачи. Творческие задания предполагают, что учащиеся применяют известные им сведения в новой ситуации, самостоятельно ищут приемы выполнения задания, мысленно отбирают, комбинируют данные. Например, при изучении основных путей выживания организмов предлагается решить следующую задачу: «У верблюдов после летней стрижки расход воды на испарение увеличился на 50%. Почему это произошло? В какое время года вы рекомендуете |