Грабовой_теор-метод_засади2
.pdf241
Діагностика сформованості експериментальних умінь і навичок майбутніх учителів хімії проводиться за допомоги педагогічних тестів з техніки та методики шкільного хімічного експерименту [149].
Таким чином, складниками експериментальної методики підготовки майбутніх учителів хімії до організації та проведення хімічного експерименту в загальноосвітніх навчальних закладах є: 1) експериментально-методичні компетенції майбутніх учителів хімії; 2) модульне навчання та рейтинговий контроль навчальних досягнень студентів; 3) діяльнісний підхід щодо формування експериментальних умінь і навичок студентів; 4) самостійна робота студентів з методики і техніки навчального хімічного експерименту;
5) педагогічні тести як засіб діагностики якості експериментальної підготовки майбутніх учителів хімії.
Висновки до розділу ІV
Здійснений аналіз науково-методичної й психолого-педагогічної літератури засвідчує, що проблема оновлення, вдосконалення навчального хімічного експерименту та методики його використання у загальноосвітніх навчальних закладах є актуальною в теорії та практиці методики навчання хімії.
Це пов’язано з тим, що наразі школа використовує нову концепцію освіти,
концепцію оновлення, варіативні програми та підручники, учитель самостійно вибирає зміст, організаційні форми та методи навчання. Більше уваги звертається на розвиток учнів, який розглядається як загальнопедагогічне завдання. Провідні положення теорії розвивального навчання знаходять відображення у змісті програм та підручників, і розвиток учнів в процесі навчання здійснюється засобами кожного предмету, зокрема й хімії та хімічного експерименту.
У процесі дослідження визначено основні завдання оновлення змісту та методики навчального хімічного експерименту: 1) розвиток засобами хімічного експерименту особистості учня, його природних задатків, інтелекту, здатності до самоосвіти; 2) формування життєвої і соціальної компетентностей учнів, їх екологічної культури, навичок безпечного поводження з речовинами у побуті та
242
на виробництві; 3) розкриття засобами хімічного експерименту загальнокультурного змісту хімічної науки.
З’ясовано, що основними напрямками оновлення змісту та методики навчального хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах є:
1) синергетика та гуманітаризація; 2) компетентнісний підхід; 3) посилення дослідницької функції експерименту; 4) взаємозв’язок хімічного експерименту і технологій навчання.
Показано, що синергетичний підхід до характеристики навчального хімічного експерименту дає змогу обґрунтовувати його зміст, інформаційні джерела та «стоки». Погляд на хімічний експеримент як нелінійний і нестабільний дав змогу надати перевагу дослідницькому експерименту.
Особливість дослідницького експерименту полягає в тому, що учні ставляться в такі умови, за яких вони можуть здобувати знання певною мірою самостійно,
виконуючи досліди. Цінність його в тому, що за таких умов виконання експерименту створюється підґрунтя для формування в учнів уміння до самоосвіти.
Показано, що гуманітаризація навчального хімічного експерименту передбачає систему заходів, спрямованих на розкриття загальнокультурного його компонентів.
Ознайомлення учнів з історичним аспектом хімічного експерименту сприяє збагаченню змісту уроків цінним навчальним і виховним матеріалом,
допомагає школярам зрозуміти зумовленість успіхів багатьох галузей сучасного хімічного виробництва тими досягненнями у науковій спадщині, які містять фундаментальні роботи першовідкривачів-хіміків минулого.
В умовах нестабільної екологічної ситуації, поширення в соціумі різних фобій особливого значення набуває навчальний хімічний експеримент у формуванні екологічної культури, навичок безпечного поводження з речовинами у побуті та на виробництві.
З’ясовано, що компетентісний підхід до організації та проведення навчального хімічного експерименту сприяє формуванню ключових та
243
предметних компетенцій учнів з хімії. Взаємозв’язок хімічного експерименту з освітніми технологіями відображає багатоманітність підходів до предметної освіти, зокрема до хімії.
Показано, що оновлена методика організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах базується на дослідницькому методі організації демонстраційних, лабораторних дослідів,
практичних робіт в поєднанні з диференційованими інструкціями та лабораторним практикумом гурткових занять з хімії.
Аналіз науково-методичної й психолого-педагогічної літератури засвідчує,
що проблема підготовки майбутніх учителів до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах є актуальною,
однак в теорії та практиці вона залишається недостатньо вивченою.
Методика підготовки майбутніх учителів до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах базується на посиленні професійного спрямування навчального процесу з методики навчання хімії, цілеспрямованого формування відповідних умінь студентів і висвітлює теорію й практику навчання студентів організовувати, проводити хімічний експеримент та здійснювати контрольно-оцінні дії за його ходом і результатами.
З’ясовано, що зміст підготовки майбутніх учителів хімії до організації і проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах складає сукупність теоретичних знань, практичних умінь і навичок, якими мають опанувати студенти у виші. Змістовна частина включає такі взаємозв’язані блоки: 1) вивчення теоретичних основ методики і техніки шкільного хімічного експерименту; 2) формування експериментальних умінь і навичок; 3) розвиток умінь трансформувати набуті знання в шкільну практику.
Показано, що метою експериментальної підготовки майбутніх учителів хімії є формування їх компетенцій щодо організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах. Експериментально-
методичні компетенції майбутніх учителів хімії розуміємо як інтегровану
244
здатність студентів застосовувати фахові, психолого-педагогічні, методичні знання та вміння щодо організації і проведення хімічного експерименту у
загальноосвітніх навчальних закладах. Компонентами компетенцій є:
1) мотиваційний; 2) знаннєвий; 3) діяльнісний. Критерії оцінювання
компетенцій відповідають їх трикомпонентній структурі, а рівні сформованості
– чотирирівневому підходу: низький, середній, достатній, високий.
Виокремлено експериментально-методичні компетенції майбутніх учителів хімії: гностично-методичні, конструктивно-методичні, організаційно-
методичні, комунікативно-методичні, рефлексивно-методичні.
Методика підготовки студентів до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах є полікомпонентною. Її складниками є: експериментально-методичні компетенції; модульне навчання та рейтинговий контроль навчальних досягнень студентів; діяльнісний підхід щодо формування експериментальних вмінь та навичок студентів; самостійна робота студентів з методики і техніки навчального хімічного експерименту;
педагогічні тести як засіб діагностики якості експериментальної підготовки майбутніх учителів хімії.
Формування вмінь, експериментально-методичних компетенцій майбутніх учителів хімії щодо організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах базується на теорії поетапного формування розумових дій, використанні методів алгоритмізованого навчання, педагогічного проектування, ігрового моделювання.
У результаті дослідження зазначених питань постала необхідність з’ясувати, як впливає оновлення методики і техніки навчального хімічного експерименту на рівень навчальних досягнень учнів з хімії, на формування експериментальних умінь, навичок майбутніх вчителів щодо організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
Тому наступним завданням нашого наукового пошуку стало експериментальне дослідження ефективності методики організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
245
РОЗДІЛ V
ДОСЛІДНО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПЕРЕВІРКА
ЕФЕКТИВНОСТІ ОНОВЛЕНОЇ МЕТОДИКИ ХІМІЧНОГО
ЕКСПЕРИМЕНТУ В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ З ХІМІЇ
УЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ
Упроцесі дослідження ми намагалися зосередити науковий пошук щодо з’ясування ефективності оновленої методики і техніки хімічного експерименту
узагальноосвітніх навчальних закладах. Наш педагогічний експеримент базується на припущенні, що рівень навчальних досягнень, сформованості експериментальних умінь і навичок з хімії, пізнавальних інтересів в учнів загальноосвітніх навчальних закладів підвищується, якщо організацію і проведення хімічного експерименту здійснювати за оновленою методикою, що спрямована на розвиток учнів, виявлення їх творчих здібностей, посилення в навчанні хімії дослідницького підходу, на формування загальної культури особистості, здорового способу життя.
Уцьому розділі описані хід та етапи проведення педагогічного дослідження,
результати дослідно-експериментальної перевірки ефективності оновленої
методики хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
5.1. Хід та етапи проведення педагогічного дослідження
Педагогічне дослідження проводилось протягом майже 30 років, його умовно можна поділити на чотири етапи науково-педагогічного пошуку.
Перший етап (1982-1988 рр.) – аналітико-констатувальний, протягом якого вивчався стан досліджуваної проблеми в практиці загальноосвітніх навчальних закладів, здійснювалось вивчення становлення та розвитку навчального хімічного експерименту у методиці навчання хімії, вивчалася науково-педагогічна, психологічна, методична література. Досліджувалось питання стану експериментальної підготовки майбутніх вчителів хімії,
проводилося теоретичне обґрунтування проблем.
246
Другий етап (1989-1999 рр.) – пошуковий. У цей період визначалися об’єкт, предмет, мета, гіпотеза, завдання та необхідні методи дослідження;
створювались та обґрунтовувалися його концептуальні положення;
розроблялася програма та методика дослідження; продовжувалося вивчення,
аналіз та узагальнення джерельної бази і первинна обробка одержаних даних;
тривав аналіз практики застосування хімічного експерименту у загальноосвітній школі з метою розробки концепції оновлення змісту, методики і техніки навчального експерименту через посилення його практичного спрямування; розроблялася методика підготовки майбутніх учителів хімії до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітній школі;
створювалися експериментальні матеріали, апробувались підготовлені навчальні, науково-методичні посібники для студентів та вчителів.
Третій етап (2000-2005 рр.) – формувальний. У цей період здійснювалась перевірка гіпотези та експериментально досліджувалась ефективність оновленої методики і техніки навчального хімічного експерименту у загальноосвітній школі, методики підготовки майбутніх учителів хімії до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітній школі.
Четвертий етап (2006-2011 рр.) – коригувально-узагальнювальний.
На цьому етапі оброблялись, систематизувались й узагальнювались результати теоретичного аналізу та дослідницької роботи; коригувалась методика навчального хімічного експерименту; проводився педагогічний експеримент у загальноосвітніх школах з метою уточнення окремих прийомів навчання та одержання вірогідних даних; коригувалась методика підготовки майбутніх учителів хімії до організації та проведення хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах; продовжувалась апробація підготовлених навчальних науково-методичних посібників для студентів та вчителів; формулювались загальні висновки та перспективні напрямки дослідження; завершувалося оформлення результатів наукового
247
дослідження; здійснювалося літературне оформлення тексту монографії,
рукописів дисертації та автореферату.
5.2. Результати дослідно-експериментальної перевірки ефективності
оновленої методики хімічного експерименту в навчальному процесі з хімії
у загальноосвітніх навчальних закладах
Метою експериментальної роботи було підтвердження дослідним шляхом ефективності оновленої методики хімічного експерименту у загальноосвітніх навчальних закладах.
Констатувальний етап дослідження передбачав з’ясування стану знань та вмінь учнів з хімії. Він проводився з учнями 8-11 класів. У ньому взяло участь майже 400 учнів. Такої кількості респондентів достатньо для того, щоб середнє арифметичне не відхилялось більш, ніж на 5% від істотного математичного очікуваного результату на рівні значущості 0,95 [192; 249].
Вивчався стан навчальних досягнень учнів з хімії. У дослідженні брали участь учні 8-11 класів. Результати дослідження наведені в табл. 5.1.
Таблиця 5.1.
Рівні навчальних досягнень з хімії учнів 8-11 класів
за даними констатувального етапу дослідження
Категорії → |
Рівні навчальних досягнень, число, % учнів |
||||
Класи ↓ |
|
Початковий |
Середній |
Достатній |
Високий |
8 клас |
(n=390; |
26 |
172 |
153 |
39 |
|
100%) |
6,67 |
44,10 |
39,23 |
10 |
9 клас |
(n=390; |
24 |
181 |
150 |
35 |
|
100%) |
6,15 |
46,42 |
38,46 |
8,97 |
10 клас |
(n=390; |
20 |
173 |
171 |
26 |
|
100%) |
5,13 |
44,36 |
43,84 |
6,67 |
11 клас |
(n=390; |
17 |
167 |
175 |
31 |
|
100%) |
4,36 |
42,82 |
44,87 |
9,95 |
Аналіз табл. 5.1. показує, що переважна більшість обстежених учнів засвоїли навчальний матеріал на середньому та достатньому рівні: 8 клас –
83,33% (44,10% + 39,23%), 9 клас – 84,88% (46,42% + 38,46%), 10 клас – 88,2%
248
(44,36% + 43,84%), 11 клас – 87,69% (42,82% + 44,87%). Такий рівень навчальних досягнень учнів з хімії спонукає до пошуку ефективнішої методики навчання, методів та прийомів навчання, які б стимулювали пізнавальну діяльність учнів, а відповідно сприяли б поліпшенню якості навчальних досягнень школярів, що ми намагалися зробити на наступному етапі дослідження.
На пошуковому етапі наукового дослідження відповідно до робочої гіпотези розроблялась оновлена методика організації і проведення навчального хімічного експерименту, яка базується на посиленні його дослідницького характеру. Розроблялась програма та методика дослідження, створювались експериментальні матеріали.
Пошукові дослідження спрямовувались на забезпечення ефективності демонстраційних дослідів залежно від методу їх проведення. Так, вивчення хімічних властивостей сульфатної кислоти досліджувалось за двома варіантами: дослідним методом та ілюстративним. Спершу – на основі знань про загальні властивості кислот. За ілюстративним методом вчитель разом з учнями розглядав властивості сульфатної кислоти, записували рівняння реакцій, а потім демонстрували досліди.
За дослідним методом після актуалізації опорних знань про загальні властивості кислот учні висували гіпотези про властивості сульфатної кислоти, які перевірялися відповідними демонстраційними дослідами. На основі спостережень учні записували рівняння реакцій, в обох випадках виражали їх у йонних формах.
Так само в обох випадках після вивчення загальних властивостей сульфатної кислоти, характерних для кислот, розглядалися специфічні властивості – окиснення металів концентрованою сульфатною кислотою.
В обох випадках проводилося узагальнення знань про хімічні властивості сульфатної кислоти. Через тиждень після вивчення цієї теми проводилася контрольна робота з таких питань:
1. З якими з перелічених речовин взаємодіє розведена сульфатна кислота:
цинк оксид, азот, калій карбонат, сульфур(IV) оксид, натрій гідроксид,
249
алюміній, мідь. Напишіть рівняння можливих реакцій й виразіть їх у йонних
формах.
2.Напишіть рівняння реакції між міддю і концентрованою сульфатною кислотою, зазначте окисник і відновник.
3.У двох пронумерованих пробірках є сульфатна і хлоридна кислоти. Як розрізнити, в якій пробірці яка кислота?
Результати контрольних робіт подані в табл. 5.2.
Таблиця 5.2.
Результати навчальних досягнень учнів щодо вивчення властивостей сульфатної кислоти залежно від методу проведення демонстраційних дослідів (пошуковий етап дослідження)
Результати навчальних досягнень учнів, число, % учнів
Рівень |
Бали |
|
Ілюстративний метод |
|
|
Дослідницький метод |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Кількість учнів |
Відсотки (%) |
Кількість учнів |
Відсотки (%) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Початковий |
1 |
– |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
1,53 |
|
|
– |
|
|
– |
|
2 |
– |
|
– |
|
– |
|
– |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
1,53 |
|
|
– |
|
|
– |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Середній |
4 |
10 |
|
|
2,55 |
|
|
3 |
|
|
0,76 |
|
|
|
|
|
103 |
|
|
26,27 |
|
|
51 |
|
|
12,91 |
|
5 |
49 |
|
12,5 |
|
14 |
|
3,54 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
44 |
|
|
11,22 |
|
|
34 |
|
|
8,61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достатній |
7 |
92 |
|
|
23,47 |
|
|
94 |
|
|
23,8 |
|
|
|
|
|
210 |
|
|
53,58 |
|
|
237 |
|
|
60,0 |
|
8 |
71 |
|
18,12 |
|
80 |
|
20,25 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
47 |
|
|
11,99 |
|
|
63 |
|
|
15,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
38 |
|
|
9,69 |
|
|
54 |
|
|
13,67 |
|
|
Високий |
|
|
|
73 |
|
|
18,62 |
|
|
107 |
|
|
27,09 |
11 |
27 |
|
6,89 |
|
38 |
|
9,62 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
8 |
|
|
2,04 |
|
|
15 |
|
|
3,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разом |
|
|
392 |
|
|
100 |
|
|
395 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналіз даних табл. 5.2. свідчить про такі результати пошукового
експерименту:
250
1.Учні, які вивчали властивості сульфатної кислоти методом дослідного демонстраційного експерименту, досягли вищого рівня навчальних досягнень у порівнянні з учнями, що вивчали властивості методом ілюстративного демонстраційного експерименту. Так, за умов застосування дослідницького демонстраційного експерименту кількість учнів з високим рівнем навчальних досягнень складає 27,09%, а
ілюстративного – 18,62%.
2.60% учнів, які навчалися за дослідницьким методом, засвоїли навчальний матеріал на достатньому рівні, тоді як цей показник для учнів, які навчалися за ілюстративним методом, складає 53,58%.
3.Водночас 26,27% учнів, які навчалися за ілюстративним методом,
засвоїли навчальний матеріал на середньому рівні, тоді як цей показник для учнів, які навчалися за дослідницьким методом, складає 12,91%.
4. 1,53% учнів, які вивчали властивості сульфатної кислоти за ілюстративним методом, засвоїли навчальний матеріал на початковому рівні,
тоді як учні, які навчалися за дослідницьким методом, такого рівня навчальних досягнень не показали.
Вищі результати навчальних досягнень учнів щодо вивчення властивостей сульфатної кислоти методом дослідного демонстраційного експерименту можна пояснити тим, що цей метод дозволяє краще розв’язувати завдання розвитку творчих здібностей учнів, виховання їх активної самостійності, сприяє підвищенню загальної результативності навчання хімії
[250, с.75].
Отже, дослідницький метод демонстрації ефективніший за ілюстративний.
Подальші пошуки були спрямовані на перевірку ефективності диференційованих інструкцій під час виконання лабораторних практичних робіт. Диференційовані інструкції складали так, щоб вони відповідали дослідницькому, евристичному і репродуктивному рівням сформованості пізнавальної діяльності учнів і залучали всіх учнів до дослідницької