«Интеграция предметов химия и биология в учебных исследованиях в рамках ФГОС»

Тема: «Интеграция предметов химия и биология в учебных исследованиях в рамках ФГОС»

ВВЕДЕНИЕ.

Основной задачей модернизации образования в России является обновление качества образования. Качество образования - это мера соответствия образовательного результата запросам личности, общества и государства. В ситуации динамичного социально-экономического развития страны анализ запросов местного сообщества, запроса учащегося и изменившегося заказа государства позволяет выявить потребность в новых результатах образования. Таким образом, в наше время возникает новое понимание качества образования.

Сегодня конкурентоспособность человека на рынке труда во многом зависит от его способности овладевать новыми технологиями, адаптироваться к изменяющимся условиям труда. Одним из ответов системы образования на этот запрос времени является идея компетентностно-ориентированного образования.

Под компетенцией понимается готовность субъекта эффективно соорганизовывать внутренние и внешние ресурсы для достижения поставленной цели. В основу формирования компетенции личности ложится такой результат образования, как ключевые компетентности, выражающиеся в овладении учащимся определенным набором (меню) способов деятельности. Ученик, овладевая каким-либо способом деятельности, получает опыт интеграции различных результатов образования (знаний, умений, навыков, ценностей и т.д.) и постановки (или присвоения) цели, а значит, происходит осознание процесса управления своей деятельностью. Набор осваиваемых способов деятельности должен быть социально востребованным и позволять учащемуся оказываться адекватным типичным ситуациям. Такой набор является предметом запроса работодателей (и других заказчиков) и может корректироваться в связи с изменением социально-экономической ситуации.

Достижение нового результата образования должно опираться на новые педагогические технологии. Базовой образовательной технологий, поддерживающей компетентностно-ориентированный подход в образовании, является исследовательский метод на базе интеграции разных предметов –метод проектов. Метод проектов по своей дидактической сущности нацелен на формирование способностей, обладая которыми, выпускник школы оказывается более приспособленным к жизни, умеющим адаптироваться к изменяющимся условиям, ориентироваться в разнообразных ситуациях, работать в различных коллективах, потому что «проектно-исследовательская деятельность является культурной формой деятельности, в которой возможно формирование способности к осуществлению ответственного выбора»(1).

Анализ мирового опыта позволяет констатировать широкое распространение проектно-исследовательской деятельность (метода проектов) в системах образования разных стран. Причина этого в том, что в условиях информационного общества, в котором стремительно устаревают знания о мире, необходимо не столько передавать ученикам сумму тех или иных знаний, сколько научить их приобретать эти знания самостоятельно, уметь пользоваться приобретенными знаниями для решения новых познавательных и практических задач.

Каждые 5-6 лет возникают и становятся востребованными целые области профессиональной деятельности. Это требует от людей высокой мобильности. Неслучайно известный лозунг «Образование на всю жизнь» перестал быть актуальным. В настоящее время его можно заменить лозунгом «Образование через всю жизнь». Каждый выпускник школы должен быть готов к тому, что ему всю жизнь придется учиться: изучать новые материалы, новую технику, новые технологии работы, повышать свою квалификацию, получать дополнительное образование.

Метод проектов позволяет наименее ресурсозатратным способом создать natural environment («естественную среду», т.е. условия деятельности, максимально приближенные к реальным) для формирования компетентностей учащихся. При работе над проектом появляется исключительная возможность формирования у школьников компетентности решения проблем (поскольку обязательным условием реализации метода проектов в школе является решение учащимся собственных проблем средствами проекта), а также освоение способов деятельности, составляющих коммуникативную и информационную компетентности.

По своей сути проектирование – самостоятельный вид деятельности, отличающийся от познавательной деятельности.

В условиях модернизации российской системы образования проектирование является востребованным. Управленцы в сфере образования, педагоги разрабатывают и реализуют проекты, нацеленные на изменение организации образовательного процесса, содержания образования, введения в школьную практику форм и методов обучения, проекты информатизации образовательного пространства и т.п. При этом приходится сталкиваться с тем, что проектная деятельность педагога и работа учителя с использованием метода проектов нередко отождествляются в представлении работников системы образования. В последнее время стало принятым называть проектирование как вид деятельности, использующийся для обеспечения изменений в осуществлении или управлении образовательным процессом, «педагогическим проектированием».

Метод проектов описывает комплекс действий ученика и способы (техники) организации педагогом этих действий, то есть является педагогической технологией. Он стал результатом «педагогизации», включения в образовательный процесс (в котором ведущей деятельностью учащегося является познавательная деятельность) проектирования как вида деятельности.

Мы будем говорить о групповой исследовательской работе учащихся, творческой или просто самостоятельной работе по учебному предмету, о выполнении определенного задания или же о внеклассном мероприятии, коллективном творческом деле.

Наша задача состоит в том, чтобы представить понимание проектно-исследовательской деятельности на базе интеграции разных предметов –методом проектов в образовательной технологии, позволяющей формировать ключевые компетентности учащихся.

ЧАСТЬ I

1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ПРОЕКТОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ.

Исследование – один из четырех универсальных типов мыследеятельности, соответствующий социокультурной миссии образования. В общественном сознании существуют представления об исследовании как установлении, обнаружении, понимании действительности. «Исследование» при этимологическом анализе обозначает извлечь нечто из «следа», т.е. восстановить некоторый порядок вещей по косвенным признакам, отпечаткам общего закона в конкретных, случайных предметах. Это является принципиальной особенностью организации мышления, с которой сопряжены развитие наблюдательности, внимательности, аналитических навыков. Учащимся, прежде всего, недостает опыта в организации своей работы, в использовании методов исследования и применении логических законов и правил. Несмотря на то, что всякое научное исследование – от замысла до окончательного оформления – осуществляется индивидуально, можно определить и некоторые общие методологические подходы к его проведению, которые принято называть изучением в научном смысле.

Весь ход научного исследования можно представить в виде следующей логической схемы:

• поиск проблем, выбор тем и обоснование актуальности выбранной темы,

• постановка цели и конкретных задач исследования,

• определение объекта и предмета исследования,

• выбор метода (методики) проведения исследования,

• описание процесса исследования,

• обсуждение результатов исследования,

• формулирование выводов и оценка полученных результатов,

• презентация (выступление).

Исследовательские проекты требуют хорошо продуманной структуры, обозначенных целей, обоснования актуальности предмета исследования для всех участников, обозначения источников информации, продуманных методов, результатов. Такие проекты приближены к научному исследованию. Они содержат аргументацию актуальности принятой для исследования темы, обозначения задач и методов исследования, указание источников информации. Поэтому приступая к организации работы учащихся в рамках исследовательского проекта, необходимо прежде всего познакомить их с языком, на котором принято проводить описание замысла, действий и результата. От владения понятийным аппаратом зависит, насколько точно, грамотно и понятно исследователь может выразить свою мысль, объяснить тот или иной факт.

Предлагаемый курс предназначен для освоения учащимися алгоритма выполнения исследовательского проекта. Содержание занятий предусматривает обучение технологиям организации деятельности, работе с информацией, работе с техническими средствами, получение опыта проведения исследований и публичных выступлений.

Следует заметить, что в режиме тренинга учащимся предстоит опробовать избыточное число техник по отношению к тем, которые они применят при разработке и реализации собственного исследовательского проекта и таким образом присвоят. Это обусловлено, с одной стороны, реализацией принципа вариативности, с другой стороны, спецификой той сферы, в которой будет разворачиваться исследование, проводимое учащимся.

Планируемые результаты обучения:

Учащиеся освоят приемы:

• поиска и отбора проблем для исследования;

• сбора и анализа информации для исследования;

• планирования подготовки и проведения исследования;

• обработки результатов исследования;

• подготовки отчета и презентации по проекту.

Учащиеся получат представление:

• о методах научного исследования;

• о правилах научной коммуникации.

Учащиеся получат опыт:

• обработки информации;

• письменной и устной коммуникации.

В рамках самостоятельной работы над проектом учащиеся используют техники, освоенные в рамках изучения модулей регионального компонента «Основы проектной деятельности» «Наблюдение и эксперимент», «Публичное выступление», «Способы первичной обработки информации», «Методы сбора информации: анкетный опрос и интервью», «Основы информационных технологий…». Если учащиеся не изучали хотя бы один из указанных модулей, необходимо потратить часть времени, отведенного на консультирование, для проведения тренинга и освоения минимального числа техник.Продуктом деятельности учащегося в рамках освоения данного модуля станет отчет о проведении исследования. Таким образом, урочные занятия предназначены для отработки техник в классе и накладываются, как своеобразная рамка, на процесс разработки и реализации учащимися индивидуальных или групповых (что менее ценно) исследовательских проектов, которые сопровождаются консультациями педагога.

Оптимальными условиями реализации данной программы являются:

• деление учащихся на рабочие группы по 5-7 человек;

• разработка и реализация индивидуальных проектов, в случае групповых проектов приветствуются малые группы (2-3 человека),

• построение графика проведения занятий по гибкой схеме, обеспечивающей выполнение заданий и проведение исследования,

• возможность для учащихся консультироваться с учителями по соответствующей области знаний,

• свободный доступ к источникам информации и необходимым техническим средствам для учащихся.

Принципиальным условием реализации данной программы является использование ИКТ учащимися в процессе обработки информации и подготовки материалов отчета, поскольку в современном мире информационно-коммуникационные технологии являются необходимым ресурсом исследовательской деятельности. В рамках реализации исследовательского проекта может быть проведена оценка уровня сформированности ключевых компетентностей учащихся на основании стандартных критериев. При этом оценка освоения содержания данного модуля проводится на основании анализа продукта и его презентации. Рекомендуется давать ученику качественную оценку по следующим параметрам:

Операции с числами (объект оценки – продукт: отчет об исследовании):

• количественный анализ, вербальное заключение;

• функциональный анализ, вербальное заключение;

• графический анализ, вербальное заключение.

Коммуникация (объект оценки – презентация):

• владение терминологией;

• устное предъявление информации, созданной в процессе исследования, в соответствии с логикой вопроса и нормами научного стиля;

• умение вести дискуссию;

• письменное предъявление информации, созданной в процессе исследования, в соответствии с логикой вопроса и нормами научного стиля.

Работа с информацией (объект оценки – рабочие материалы исследования, предъявляемые в ходе консультаций, отчет):

• первичная и аналитическая обработка информации;

• обработка информации средствами ИКТ.

Что такое метод проектов.

В европейских языках слово "проект" заимствовано из латыни: причастие projectus означает "выброшенный вперед", "выступающий", "бросающийся в глаза", то есть прототип, прообраз какого-либо объекта, вида деятельности, а проектирование превращается в процесс создания проекта. Таким образом, проект создает то, чего еще нет; он требует всегда иного качества или показывает путь к его получению. В настоящее время этот термин часто применяется в менеджменте, означая в широком смысле любую деятельность, представленную как комплекс отдельных шагов, а в узком – "планирование от цели принципиально новой для организации деятельности, ограниченной по срокам и ресурсам"(2). За рамками управленческой терминологии понятие "проект" так же часто связывается с понятием "проблема". Проект как проблема "может обозначать подлинную ситуацию творчества, где человек перестает быть просто собственником идеи, отказывается от своего, личного, частного, чтобы получить шанс натолкнуться на что-то другое, наполниться им, проявить его в своем творчестве". Такое понимание проекта открывает широкие возможности для его использования в образовательном процессе.

«Метод» в данном случае является дидактической категорией. Это совокупность приемов, операций овладения определенной областью практического или теоретического знания, той или иной деятельностью¹. Это путь познания, способ организации процесса познания.

В основу метода проектов положена идея, составляющая понятия «проект», его прагматическая направленность на результат, который достигается при решении той или иной практически или теоретически значимой проблемы.

Метод проектов всегда предполагает решение учащимся какой-то проблемы. Решение проблемы предусматривает, с одной стороны, использование совокупности разнообразных методов и средств обучения, а с другой — необходимость интегрирования знаний и умений из различных предметных областей.

Поэтому если мы говорим о методе проектов, то имеем в виду именно способ достижения дидактической цели (субъектом которой является педагог) через детальную разработку проблемы (субъектом которой является учащийся) и ее решение, что должно завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом.

Результаты выполненных проектов, которые получают учащиеся, должны быть, что называется, «осязаемыми»: если это теоретическая проблема - то конкретное ее решение, оформленное в информационном продукте, если практическая - конкретный продукт, готовый к потреблению. Результатом с позиции педагога является изменение уровня сформированности ключевых компетентностей, который демонстрирует учащийся в ходе проектной деятельности (5).

Таким разом, под проектом мы подразумеваем специально организованный учителем и самостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий по решению значимой для учащегося проблемы, завершающихся созданием продукта; под методом проектов – технологию организации образовательных ситуаций, в которых учащийся ставит и решает собственные проблемы, и технологию сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.

Из истории метода проектов.

Метод проектов возник как отклик на изменяющиеся социально-экономические условия жизни и в течение короткого времени превратился в наиболее распространенный вид интеллектуальной деятельности. Его называли также методом решения проблем и связывали с идеями гуманистического направления в философии образования, разработанными американским философом и педагогом Дж. Дьюи, а также его учеником В.Х. Килпатриком.

Дж. Дьюи противопоставил школьной системе, основанной на приобретении и усвоении знаний, обучение "путем делания", то есть такое, при котором все знания извлекались из практической самостоятельности и личного опыта ребенка. Он предлагал строить обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, основанную на его личном интересе именно в этом знании. Поэтому очень важно было показать, для чего и когда могут пригодиться эти знания в жизни. Это можно было сделать с помощью проблемы, взятой из реальной жизни, знакомой и значимой для ребенка, для решения которой ему необходимо приложить полученные знания, новые знания, которые еще предстоит приобрести(6)².

У.Х. Килпатрик, автор получившей широкую известность работы "Метод проектов", развивал идею обучения через организацию "целевых актов" (проектов) и отстаивал тезис о том, что школа должна готовить учащихся к жизни в условиях динамично меняющегося общества, к столкновению с еще неизвестными проблемами будущего(7).

Идеи проектного обучения возникли в России в начале XX века практически параллельно с разработками американских педагогов. Под руководством русского педагога С.Т. Шацкого в 1905 году была организована небольшая группа сотрудников, пытавшаяся активно использовать проектные методы в практике преподавания.

Первые попытки внедрения проектного обучения в отечественных школах относятся к 20-м годам XX века; в период становления советской школы они получили политическую окраску. Как правило, учащиеся вместе с педагогами проектировали решение какой-либо практической задачи. Тогда возникали такие проекты: «Поможем подшефному колхозу в борьбе за план!» — и в рамках такого проекта изучались соответствующие разделы биологии, химии, физики; «Уничтожим кулачество как класс!» — и в истории, географии, философии выискивались и находились соответствующие аргументы в пользу «защиты» данного проекта.

В советской школе предпринимались попытки модифицировать метод проектов, когда он сочетался с принципами Дальтон-плана и коллективной работой учащихся. Эти попытки нашли выражение в форме бригадно-лабораторного метода. На базе крупных "единиц работы" (целенаправленной деятельности детей), на основе жизненных ситуаций или проектов строилась комплексная система обучения(8).

Принято считать, что мотивация учеников при таком обучении была высокой, но группировка материала различных учебных предметов вокруг комплексов-проектов не могла не привести к тому, что школа была не в состоянии обеспечить учащимся необходимого объема систематических знаний. Поэтому в 1931 году в известном постановлении ЦК партии «О начальной и средней школе» этот метод был осужден.

В отечественной дидактике (М.И. Махмутов, И.Я. Лернер) много внимания уделялось проблемному методу, однако он не связывался с методом проектов и не был технологически проработан(9). В этом не было необходимости, так как образование было ориентировано на такие результаты, как знания, умения и навыки.

Разумеется, со временем реализация метода проектов претерпела некоторую эволюцию, но суть его остается прежней. Он нашел широкое применение во многих странах мира главным образом потому, что позволяет органично интегрировать знания учащихся из разных областей при решении проблемы, дает возможность применить полученные знания на практике, генерируя при этом новые идеи. Метод проектов активно и успешно развивался в США, Великобритании, Бельгии, Израиле, Финляндии, Германии, Италии, Бразилии, Нидерландах и многих других странах, где приобрел большую популярность по причине рационального сочетания теоретических знаний и их практического применения для решения конкретных проблем окружающей действительности в совместной деятельности школьников.

Метод проектов, как и любой другой метод, может быть реализован с помощью различных средств обучения, в том числе и с использованием новых информационных технологий. Это могут быть современные средства: компьютерные телекоммуникации, электронные базы данных, виртуальные библиотеки, кафе, музеи, видео, мультимедийные средства, аудио- и видеоконференции, факс, радиосвязь и пр. Поэтому можно сказать, что метод проектов переживает сегодня второе рождение, так как открываются новые возможности для коммуникации.

Типы проектов учащихся

Существует множество классификаций типов проектов учащихся. Проекты, выполняемые в рамках образовательного процесса, можно классифицировать по нескольким основаниям(10). По типу продукта, являющегося результатом проектной деятельности, проекты можно разделить на технологические, исследовательские, продуктивные, сетевые, сервисные, комплексные. Проекты также разделяют в зависимости от количества учебных предметов, содержание которых входит в содержание проекта, времени выполнения и количества участников проекта.

Существует еще целый ряд классификаций. Представляется, что все они использовались авторами для обобщения опыта работы педагогов по методу проектов. По нашему мнению, приведенные классификации проектов учащихся не имеют принципиального значения в связи с задачей формирования ключевых компетентностей учащихся.

На наш взгляд, невозможно связать формирование определенной компетентности с каким-то конкретным типом проекта, так как каждый проект подразумевает решение проблемы, работу с информацией, коммуникацию. Пожалуй, единственным существенным фактором, влияющим в первую очередь на возможности, которые предоставляет тот или иной проект для формирования коммуникативной компетентности в части продуктивной коммуникации (работа в группе), является количество участников проекта.

Модель взаимодействия «учитель – ученик»

при работе в проекто-исследовательской деятельности .

Роль учителя

При работе в проекто-исследовательской деятельности учащийся решает знáчимую для него лично проблему. Основное время, выделяемое на проектную деятельность, необходимо для самостоятельной работы учащегося с различными ресурсами (информационными, техническими и т.п.), поэтому работа над проектом не может быть организована в рамках классного коллектива. При этом учащийся достигает поставленной цели средствами различных учебных предметов, а также информации и технологий, выходящих за их пределы, значит, работа над проектом не может быть организована в рамках традиционного урока. Поэтому использование метода проектов предполагает кардинальное изменение как формы организации образовательного процесса(11), так и роли учителя.

Педагог должен отказаться от своей традиционно доминирующей роли в процессе присвоения учеником знаний и стать организатором проектной деятельности. Выполнение проекта осуществляется по определенному, достаточно сложному алгоритму, и при этом каждый ученик может выбрать любую тему проекта - все, что захочет и что сумеет сделать, учитывая свои интересы, наклонности, способности и решая определенную проблему.

Роль учителя при выполнении проектов изменяется в зависимости от этапов работы над проектом. Но на всех этапах педагог выступает как помощник, фасилитатор. Педагог не передает знания, а направляет деятельность школьника, то есть:

- Консультирует. То есть провоцирует вопросы, размышления, самостоятельную оценку деятельности, моделируя различные ситуации, трансформируя образовательную среду и т.п. При реализации проектов учитель в классе – это консультант, который должен удержаться от подсказок даже в том случае, когда видит, что учащиеся «делают что-то не то». Во время консультирования важно отвечать только на возникающие у учеников вопросы. В процессе работы над проектами учитель помогает детям соизмерять свои желания и возможности. Если кто-то из детей захочет выполнить проект на другую тему, преподаватель должен с пониманием и уважением отнестись к желанию учеников, так как нельзя заставлять ребенка проектировать то, что ему неинтересно.

- Мотивирует. Высокий уровень мотивации в деятельности – залог успешной работы над проектом. Во время работы учитель должен придерживаться принципов, раскрывающих перед учащимися ситуацию проектной деятельности как ситуацию выбора и свободы самоопределения.

- Фасилитирует. Помощь учащимся при работе над проектом выражается не в передаче знаний и умений, которые могут быть практически реализованы в проектной деятельности – минимальный их набор учащийся должен был присвоить на уроках, предшествующих работе над проектом. Учитель также не указывает в оценочной форме на недостатки или ошибки действий учащегося, несостоятельность промежуточных результатов. Он провоцирует вопросы, размышления, самостоятельную оценку деятельности, моделируя различные ситуации, трансформируя образовательную среду (например, организация групповой дискуссии, постановка вопросов, ответы на которые ученику заведомо неизвестны, постановка вопросов, ответы на которые прозвучат абсурдно, раскрывая противоречия в решениях и способах деятельности, принятых учащимися, помещение в пространство классной комнаты предметов, порождающих определенные ассоциации и т.д.).

- Наблюдает. Следует особо отметить, что при использовании метода проектов помимо оценки продукта проектной деятельности необходимо отслеживать такой результат, как психолого-педагогический эффект – формирование личностных качеств, рефлексии, самооценки, умения делать осознанный выбор и осмысливать его последствия. Учителю, начинающему работать по методу проектов, хотелось бы посоветовать записывать краткие резюме по результатам наблюдений за учащимися.

Роль ученика.

Роль учащихся в учебном процессе принципиально меняется в работе над проектом: они выступают активными его участниками, а не пассивными статистами. Другими словами, ученик становится субъектом познавательной деятельности. При этом школьники свободны в выборе способов и видов деятельности для достижения поставленной цели. Им никто не навязывает, как и что делать.

Следует признать, что каждый ученик имеет право:

• не участвовать ни в одном из предложенных проектов,

• участвовать одновременно в разных проектах в разных ролях,

• в любой момент начать новый проект(12).

С самого начала ученик оказывается в ситуации неопределенности, но именно это и стимулирует его познавательную активность. С другой стороны, ситуация неопределенности при выполнении проекта вызывает у учащихся специфические сложности, которые носят объективный характер. Учащимся трудно:

• намечать ведущие и текущие (промежуточные) цели и задачи,

• искать пути их решения, выбирая оптимальный при наличии альтернативы,

• осуществлять и аргументировать выбор, предусмотреть последствия выбора,

• действовать самостоятельно (без подсказки учителя),

• сравнивать полученное с требуемым,

• корректировать деятельность с учетом промежуточных результатов,

• объективно оценивать процесс и результат проектирования.

Преодоление этих трудностей является одной из ведущих дидактических целей метода проектов. При этом у учащихся вырабатывается собственный аналитический взгляд на информацию и уже не действует заданная учителем оценочная схема: «это верно, а это – нет».

Роль ученика при выполнении проекта изменяется в зависимости от этапов работы. Но на всех этапах он:

- Выбирает (принимает решения). Следует помнить, что право выбора, предоставляемое ученику, не только является фактором мотивации, формируя чувство причастности. Выбор должен закрепиться в сознании ученика как процесс принятия на себя ответственности.

- Выстраивает систему взаимоотношений с людьми. Речь идет не только о ролевом участии в командной работе. Взаимодействие с учителем-консультантом позволяет освоить еще одну ролевую позицию. Выход за пределы школы в поисках информации или для проверки (реализации) своей идеи заставляет вступать во взаимоотношения со взрослыми людьми (библиотекарь, дворник и т.п.) и сверстниками с новых позиций. В отношении взрослых происходит переход с позиций социальной инфантильности (он – ответственный опекун, я – безответственный потребитель) на позиции сотрудничества (он – профессионал, выполняющий свою работу, принимающий решения; я – человек, делающий конкретное дело и несущий за него ответственность).

- Оценивает. На каждом этапе возникают различные объекты оценки. Учащийся оценивает «чужой» продукт – информацию с позиций ее полезности для проекта, предложенные идеи с позиций их реалистичности и т.п. В то же время он оценивает продукт своей деятельности и себя в процессе этой деятельности. Для того чтобы научить учащихся адекватно оценивать себя и других, необходимо дать им возможность поразмышлять над тем, что дало каждому из них участие в проекте, каковы слагаемые успеха, что не удалось (непонимание, недостаток информации, неадекватное восприятие своих возможностей и т.д.). Даже не самый удавшийся проект имеет большое положительное педагогическое значение. Анализ (самоанализ) объективных и субъективных причин неудач, неожиданных последствий деятельности, понимание ошибок усиливают мотивацию для дальнейшей работы, например, формирует личный интерес к новому знанию, если ситуацию «провала» проекта создала неудачно подобранная информация. Подобная рефлексия позволяет сформировать оценку (самооценку) окружающего мира и себя в микро- и макро-социуме.

1. ИНТЕГРАЦИЯ И ПРОЕКНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

Интеграция в обучении — процесс установления связей между структурными компонентами содержания в рамках определённой системы образования с целью формирования целостного представления о мире, ориентированной на развитие и саморазвитие личности ребёнка.

Интеграция предметов в современной школе - одно из направлений активных поисков новых педагогических решений, развития творческого потенциала педагогических коллективов с целью эффективного и разумного воздействия на учащихся.

Интеграция способствует преодолению фрагментарности и мозаичности знаний учащихся, обеспечивает овладение ими целостным знанием, комплектом универсальных человеческих ценностей.

В отечественной и зарубежной педагогической науке имеется богатый опыт исследования проблем интеграции. Задачу использования межпредметных связей в учебном процессе в разные периоды выдвигали Я.А.Коменский, И.Г.Песталоцци, Ж.-Ж.Руссо, Л.Н.Толстой, К.Д.Ушинский.

В условиях быстрого роста объёма информации возможность её восприятия и осмысления резко уменьшается. Выход видится в синтезе разных учебных предметов, разработкой интегрированных курсов, взаимосвязью всех школьных дисциплин.

Различают три уровня интеграции содержания учебного материала:

внутрипредметная - интеграция понятий, знаний, умений и т.д. внутри отдельных предметов;

межпредметная - синтез фактов, понятий, принципов и т.д. двух и более дисциплин;

транспредметная - синтез компонентов основного и дополнительного содержания образования.

Главными идеями интегративного обучения являются:

-личностная направленность обучения (Человек- главная ценность образовательного процесса);

-формирование обобщённых предметных структур и способов деятельности --усвоение знаний на основе осознания закономерностей;

-приоритет смыслообразующих мотивов в обучении (побуждающие, внутренние, внешние и организующие);

-системность в обучении (осознание связей внутри научной теории);

-проблемность обучения;

-рефлексия деятельности;

-диалогичность (Истина рождается в процессе диалогического общения).

Цель интегративного образования: формирование целостного видения мира. Внутри интегративного образования можно выделить отдельные технологии:

-интеграцию;

-проектные технологии;

-технологии образования в глобальном информационном сообществе;

-преподавание крупных систематических учебных курсов на основе Интернета.

При планировании интегрированных уроков учитывается следующее:

объединяются блоки знаний, поэтому важно правильно определить главную цель урока; из содержания предметов берутся те сведения, которые необходимы для реализации цели; устанавливается большое количество связей в содержании учебного материала; части интегрированного содержания планируются так, чтобы стали необходимым звеном урока и получили окончательное завершение; требуются тщательный выбор методов и средств обучения и определение нагрузки учащихся на уроке.

Процесс интеграции требует выполнения определённых условий: объекты исследования совпадают, либо достаточно близки; в интегрируемых предметах используются одинаковые или близкие методы исследования; они строятся на общих закономерностях и теоретических концепциях.

Однако не всякое объединение различных дисциплин в одном уроке автоматически становится интегрированным уроком. Необходима ведущая идея, которая обеспечивает неразрывную связь, целостность данного урока.

Проанализируем положительные и отрицательные стороны интеграции.

-Позволяет реализовать один из важнейших принципов дидактики - принцип системности обучения.

-Создает оптимальные условия для развития мышления, развивая логичность, гибкость, критичность.

-Способствует развитию системного мировоззрения, гармонизации личности учащихся.

-Уменьшается многопредметность, расширяются и углубляются межпредметные связи, появляется возможность получить больший объём знаний.

-Является средством мотивации учения школьников, помогает активизировать познавательную деятельность учащихся, способствует развитию творчества.

Интегрированный подход требует от учителя повышенного уровня педагогического мастерства, универсальности его образования.

К отрицательным сторонам можно отнести: увеличение плотности урока, отсутствие детализации, в отдельных случаях, большие временные затраты при подготовке к уроку.

Перечислив положительные и отрицательные аспекты интегрированного обучения можно сделать вывод: несмотря на то, что помимо интеграции существуют другие технологии, позволяющие нашим детям получить образование, совместимое с реальной жизнью.

Преимущество интеграции в обучении — это создание предпосылок для формирования не узко информированного специалиста, а творческой личности, которая целостно воспринимает мир и способна активно действовать в социальной и профессиональной сфере. Система образования реализует и предъявляет все большие требования к человеку, а в соответствии с этим, и к качеству образования, и задачей учителя является стремление все к большему повышению качества преподавания урока, качества предоставляемых знаний и связи с другими предметами за счет интегрированного обучения.

ЧАСТЬ 2.

ПРАКТИЧЕСКАЯ .

В настоящее время перед современной школой стоит проблема обеспечения преемственности между общим и профессиональным образованием, помощи профессиональному самоопределению учащихся. В связи с этим возникает необходимость интеграции химического содержания с содержанием других естественно-научных предметов, в частности с биологией. Именно такая интеграция и определяет сущность вариативной части содержания данного курса(14).

Взаимосвязи химии и биологии могут осуществляться в трех направлениях: при изучении одного и того же объекта, при использовании общих законов и теорий, при применении единых методов исследования (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).

Межпредметные связи химии и биологии широко представлены в работах Д.П.Ерыгина и его научной школы.

Вариативная часть содержания школьного курса химии может быть реализована путем:

-интеграции знаний по химии и биологии при объяснении химических свойств веществ и их биологических функций;

-использование химических законов и теорий при объяснении биологических закономерностей;

-проведения химического эксперимента, моделирующего биологические процессы, происходящие в природе и организме человека;

-использование химических задач с межпредметным (химико-биологическим) содержанием. И представлена программой внеурочной деятельности «Проектно-исследовательская деятельность в природе и организме человека» (ПРИЛОЖЕНИЕ 2)

Например, при изучении свойств воды как универсального растворителя с учащимися целесообразно обсудить вопрос о том, какие особенности строения молекулы воды обеспечивают ее физиологические функции. Для этого учащиеся вспоминают особенности строения молекулы воды (уголковая форма) и отмечают, что молекула воды представляет собой диполь, объясняют механизм образования водородных связей приходят к выводу, что особенности строения определяют ее биологические функции в клетке: транспортную, структурную, терморегуляторную и каталитическую. Таким образом прорабатываем важный теоретический материал по химии, увязывая его с биологическими знаниями как на уроках, так и во внеурочной деятельности, выполняя как короткие, так и длительные исследовательские проекты( «Долгая жизнь бумажного листа», «Загадки простой воды, «Зеркала. Свет мой зеркальце скажи..»).

При изучении периодического закона Д.И.Менделеева следует акцентировать внимание учащихся на зависимость между биологической ролью химических элементов и их положением в периодической системе Д.И.Менделеева.

При изучении химии элементов целесообразно обсудить с учащимися многообразие химических элементов в организме человека и их топографию в органах, тканях и биожидкостях. При этом важно уделять внимание не только анализу строения атомов элементов, физических и химических свойств, образуемых ими простых и сложных соединений, вопросам применения и получения веществ, но и биологической роли таких веществ в живых организмах.

Учитель, таким образом, должен подчеркнуть, что элементарный состав в живой и не живой природе одинаков, что на атомном уровне нет никаких различий между живой и не живой природой: и живая и неживая природа состоят из одних и тех же элементов. Для то чтобы показать различия между живой и неживой природой, следует перейти на молекулярный и надмолекулярный уровни, которые подробно рассматриваются в курсе биологии.

Биологические (точнее биохимические) понятия особенно сосредоточены в курсе органической химии в темах: «Жиры», «Углеводы», «Белки». Именно при изучении этих тем особенно важно реализовывать межпредметные связи с биологией. Такое использование межпредметного материала будет способствовать взаимному переносу химических и биологических знаний, их лучшему усвоению и применению.

Содержание курса органической химии интегрируется с курсом общей биологии в следующих направлениях:

-Структурные функции органических веществ в клетке.

-Энергетика биохимических процессов.

-Кинетика биохимических процессов.

Рассматривая структурные функции органических веществ, можно привести ряд примеров. Так, из целлюлозы состоят стенки растительных клеток. Все клеточные мембраны образованы из белков и липидов. У высших организмов из белков образованы кровеносные сосуды, роговица глаза, сухожилия, хрящи, волосы.

Обобщая материал курса органической химии, следует отметить , что вещества с сопряженными кратными связями являются «особыми» соединениями, отобранными природой в результате эволюции и естественного от бора. Строение этих веществ одинаково для всей живой природы(15).

Обсуждение вопросов энергетики биохимических процессов следует строить, опираясь на знания учащихся о том, что химические процессы всегда сопровождаются энергетическими изменениями. Органические вещества (белки, жиры, углеводы и др.) являются неустойчивыми. В живых организмах они разлагаются с образованием углекислого газа, воды, азота. Все эти вещества являются энергоемкими.

Рассматривая кинетику биохимических процессов, важно обсудить с учащимися, почему реакции между органическими веществами протекают медленнее, чем между неорганическими. В ходе обсуждения учащиеся уясняют, что это зависит от устойчивости веществ. Большинство неорганических веществ обладают полярными связями. Благодаря этому данные молекулы всегда потенциально готовы к взаимодействию. Что касается органических молекул, они обладают большим количеством неполярных связей, которые неподвижны, заторможены. Поэтому для ускорения реакций необходимо инициирование или использование катализаторов – ферментов(16). ( Пример - фрагмент интегрированного урока 10 класс «Химия питания» .

Учитель обращает внимание учащихся на особые функции веществ, ферментативную роль белков, выясняет у учащихся, что такое ферменты.

Сообщение учащегося: “Роль ферментов в пищеварении”.

Учитель предлагает учащимся экспериментально исследовать действие ферментов на пищевые продукты. Учащиеся выполняют задание № 3 исследовательской программы урока.

Задание № 3. Исследование процессов и условий пищеварения в различных органах пищеварительной системы.

Группа № 1. Выявление условий действия ферментов слюны.

Условия опыта Наблюдения Выводы

Слюна + лакмус –

Крахмал + амилаза + 0,1%HCL (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза + 0,1%NaOH (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза (100°) + I2

Группа № 2. Выявление условий действия ферментов желудочного сока на белки.

Условия опыта Наблюдения Выводы

Слюна + лакмус –

Крахмал + амилаза + 0,1%HCL (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза + 0,1%NaOH (30° - 40° С) + I2

Крахмал + амилаза (100°) + I2

Учащиеся делают выводы об эффективном действии ферментов только в мягких условиях, протекании гидролиза сложных органических веществ под действием ферментов только в определенных условиях среды.)

Огромную значимость приобретает проведение проблемного химического эксперимента. Именно такие опыты развивают «химические руки» и «химическую голову» учащихся. (Пример опыта. Взаимодействие металлического натрия с водным раствором сульфата меди. В ходе эксперимента учащиеся наблюдают экзотермическую реакцию и образование осадка голубого цвета, который сверху чернеет. В процессе обсуждения учащиеся выясняют, что конечным продуктом реакции является черный оксид меди (II). )

Огромную роль в обучении играет использование экспериментальных задач. Они способствуют развития мышления, формирование экспериментальных умений. Целесообразно, чтобы содержание этих задач «увязывалось» с биологическим материалом. (1. Пример экспериментальной задачи. В четырех пробирках находятся растворы жиров в бензине. Определите в выданных образцах жиры животного и растительного происхождения. В качестве образцов можно взять льняное и подсолнечные масла, говяжий и бараний жир. Решая данную задачу, учащиеся основываются на том, что жиры животного происхождения, как правило, являются глицеридами предельных карбоновых кислот, а растительные – содержат глицериды непредельных карбоновых кислот. Таким образом, учащиеся определяют выданные образцы по реакции с бромной водой или раствором перманганата калия. 2. Пример экспериментальной задачи. В двух стаканчиках находится яблочный сок, причем в одном из них – сок спелого яблока, а в другом – зеленого. Определите какой сок находится в каждом стаканчике. Сок спелого яблока учащиеся определяют по содержанию в нем глюкозы. Крахмал в соке неспелого яблока можно определить качественной реакцией с йодом.)

Использование химических задач – неотъемлемая часть процесса обучения. Целесообразно использовать задачи, развивающие химическое мышление, умение анализировать и рассуждать, а также задачи с химико-биологическим содержанием. (Задача. При сгорании смеси предельного одноатомного спирта и его симметричного простого эфира массой 10 г. образовалась вода массой 12 г. Определите качественный и количественный состав исходной смеси).

Использование исторической информации.

Букетик вот таких фиалок способствовал созданию Робертом Бойлем первой лакмусовой бумаги, которая теперь есть в любой лаборатории. Одновременно было открыто одно из первых веществ, которое уже тогда Роберт Бойль назвал «индикатором». Учащиеся, проводя исследование по первоцветам, обнаружили интересную особенность медуницы. Бутоны розовые и в ярко- розовый цвет окрашены и распустившиеся цветки. Но проходит несколько дней , и окраска цветка изменяется: он становится пурпурным, а потом фиолетовым, затем синеет, а позже иногда голубеет и даже белеет. Соцветие медуницы – разноцветный букетик . Самые верхние, только что распустившиеся цветки – розовые,пониже – фиолетовые и синие. Почему изменяется окраска цветка? Это зависит от присутствия в лепестках цветка особого красящего вещества- антоциана.Это вещество изменяет свой цвет: розовеет от кислоты и синеет от щелочи.С возрастом цветка состав клеточного сока в лепестках медуницы изменяется: кислый вначале сок затем становится щелочным. Изменяется и окраска антоциана: он синеет. Проверим эти явления с помощью опытов. Почему изменяется окраска цветка? Это зависит от присутствия в лепестках цветка особого красящего вещества- антоциана. Это вещество изменяет свой цвет: розовеет от кислоты и синеет от щелочи. С возрастом цветка состав клеточного сока в лепестках медуницы изменяется: кислый вначале сок затем становится щелочным. Изменяется и окраска антоциана: он синеет. Проверим эти явления с помощью опытов.

Провели следующие опыты с цветами медуницы:

1.Опустили розовый цветок медуницы в воду и капнули туда нашатырного спирта или раствора соды -цветок синеет. Почему ? (Потому что среда раствора стала щелочной.)

2.Взяли синий цветок , положили в другой стакан с водой и капнули туда уксусной эссенции - синий цветок порозовеет. Причина?

(среда стала кислой.)

Если эксперимент связан с жизнью, он приобретает особую ценность

Все мы знаем индикаторы, используемые в школе. Это лакмус, фенолфталеин и метилоранж. А какие индикаторы можно использовать дома для определения среды раствора? Хотя лакмус уже в течении нескольких столетий служит людям, его состав так до конца и не изучен. В этом нет ничего удивительного: ведь лакмус - это сложная смесь природных соединений. Считается, что красящими веществами лакмуса являются индофенолы, которые в кислой среде существуют в катионной форме, а в щелочной в анионной.

В некоторых странах краску, сходную с лакмусом, добывали и из других растений. Простейшим примером служит свекольный сок, который также изменяет цвет в зависимости от кислотности среды.

Изучая органическую химию, знания качественной реакции на белок, ученики применяют, пытаясь определить присутствие белка в таких продуктах, как мясо и колбасные изделия. Причем это самые разнообразные источники продукции: то, чем кормили сегодня в школьной столовой , то, что смогли купить родители для питания своих семей. Определяют белок в продуктах растительного происхождения – в отварах гороха , фасоли и сои. Анализируют, сравнивают результаты , делают определенные выводы. Интерес к познанию поддерживается тем, что продукты испытания взяты из жизни. В результате для себя решают вопрос о качестве покупаемой продукции, и на будущее, что употреблять в пищу, а от чего лучше воздержаться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

ХИМИЯ – наука экспериментально-теоретическая. Несомненно, в школе должен быть расширен как демонстрационный, так и ученический химический эксперимент, который выливается в проектно- исследовательскую деятельность в области естественнонаучных знаний на уроках, так и во внеурочное время, применяя естественнонаучные знания. Роль ученического исследования особенно велика, так как он способствует формированию учащихся практических умений и навыков по химии.

Огромную значимость приобретает проведение проблемного химического исследования. Именно такие опыты развивают «химические руки» и «химическую голову» учащихся. Внеурочная деятельность во взаимосвязи с учебной служит тем действенным средством , которое мобилизует активность ученика в поиске знаний и помогает полнее удовлетворить интересы обучающихся .

1

2