ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ АПН УКРАЇНИ
ВАЩЕНКО Лідія Семенівна
УДК 372.857.058
МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ ОРГАНІЗАЦІЇ БІОЛОГІЧНИХ ОЛІМПІАД УЧНІВ 8–11 КЛАСІВ ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
13.00.02 — теорія та методика навчання біології
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата педагогічних наук
Київ — 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті педагогіки АПН України.
Науковий керівник доктор педагогічних наук, професор
ЯРОШЕНКО Ольга Григорівна,
Національний педагогічний університет імені М.П.Драгоманова, професор кафедри методики викладання природничо-географічних дисциплін
Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор
СИРОТЕНКО Анатолій Йосипович,
Інститут проблем виховання АПН України, головний науковий співробітник лабораторії позашкільних закладів освіти;
кандидат педагогічних наук, професор
КУЗНЕЦОВА Віра Іванівна,
Харківський держаний педагогічний
університет імені Григорія Сковороди,
професор кафедри ботаніки
Провідна установа Тернопільський державний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка,
кафедра методики викладання біології,
Міністерство освіти і науки України
Захист відбудеться “23” травня 2003 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.452.01 в Інституті педагогіки АПН України за адресою: 04053, м. Київ, вул Артема, 52-д
З дисертацією можна ознайомитися в науковій частині Інституту педагогіки АПН України (04053, м. Київ, вул Артема, 52-д).
Автореферат розісланий “20” квітня 2003 року.
?????? ????????
??????????????? ?????? ???? ??????????? ?.?.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми дослідження. XXI століття — це час переходу до високотехнологічного інформаційного суспільства, в якому рівень освіченості і культури всього населення набуває вирішального значення для соціального та економічного розвитку країни. За таких умов освіта України потребує радикальних змін, що спонукають до пошуку нових та удосконалення існуючих педагогічних систем і методик, в основі яких — всебічний розвиток особистості.
Науково-технічний прогрес, потреба у висококваліфікованих спеціалістах у галузі природ-ничих наук стимулюють розвиток різноманітних форм роботи зі школярами. Однією з них є предметні олімпіади, що проводяться в Україні і за рубежем уже кілька десятиліть.
Досвід організації та проведення предметних олімпіад школярів засвідчує, що ця форма позакласної роботи в умовах сучасної школи стає дієвим засобом формування мотивації до навчання, підвищення пізнавальної активності, поглиблення і розширення знань, підтримки і стимулювання творчо обдарованої учнівської молоді, створення умов для збереження й розвитку інтелектуального потенціалу України.
Порівняльний аналіз практичного стану олімпіадного руху в Україні, досвіду організації олімпіад в Росії, Німеччині, Туреччині, Швеції та інших країнах дає підстави для ви-сновку, що олімпіадний рух в Україні розвивається і поширюється. Олімпіади перетворилися на масові щорічні заходи, які охоплюють тисячі українських школярів.
Водночас, маємо констатувати, що коло аналітичних матеріалів з питань підготовки і проведення олімпіад різних рівнів, у тому числі й біологічних, досить обмежене. Робіт, присвячених цілісному дослідженню проблеми підготовки, проведення учнівських предметних олімпіад, вивченню їх значення для розвитку пізнавальної активності школярів та інтересу до предмету, в Україні дотепер не було. Свого часу на терені СРСР та в Росії було підготовлено декілька дисертаційних досліджень, присвячених предметним олімпіадам. Зокрема, Б.П.Вірачев дослід-жував принципи організації олімпіад юних фізиків; К.К.Кудава — значення олімпіад з природничих дисциплін для розвитку інтелектуальних здібностей учнів; О.Ю.Овчин-ников вивчав процес формування інтересу до фізики через участь школярів у фізичних олімпіадах; І.С.Петраков — методику підготовки школярів до математичних олімпіад на прикладах міжнародних математичних олімпіад; І.В.Старовикова досліджувала проблему розвитку вміння розв’язувати задачі у процесі підготовки до фізичної олімпіади, Г.А.Тоноян — роль математичних олімпіад у поглибленні знань школярів з математики.
У контексті нашого дослідження їх значення вбачаємо у тому, що вони розкривають ряд загальних питань організації та проведення предметних олімпіад, що робить можливим використання окремих з них при розробленні методичних засад організації біологічних олімпіад. Стосовно дисертаційних досліджень, присвячених організації біологічних олімпіад, то таких не вдалося виявити ні у вітчизняній, ні у зарубіжній педагогіці.
Накопичений досвід організації учнівських біологічних олімпіад свідчить загалом про високий рівень їх підготовки. Однак доводиться констатувати, що ряд загальних методичних питань, пов’язаних з розробкою теоретичних основ відбору олімпіадних завдань, їх оцінювання, методики підготовки школярів до предметних змагань, недостатньо досліджені і потребують вивчення та узагальнення.
Отже, існує суперечність між потребою удосконалення процесу організації олімпіад і відсутністю науково обгрунтованих теоретичних основ його перебігу. Необхідність подолання виявленої суперечності зумовлює актуальність теми дисертаційного дослідження: “Методичні засади організації біологічних олімпіад учнів 8–11 класів загальноосвітніх навчальних закладів”.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами. Дисертаційне дослідження виконано відповідно до тематичного плану наукових досліджень лабораторії хімічної і біологічної освіти Інституту педагогіки АПН України з теми “Дидактичне забезпечення складових державного стандарту шкільної біологічної освіти” (номер державної реєст-рації 0100U000042). Тему дисертації узгоджено в Раді з координації наукових досяг-нень в галузі педагогіки та психології АПН України (протокол №5 від 29.05.2001 р.).
Об’єктом дослідження є процес становлення та розвитку учнівських біологічних олімпіад в Україні.
Предмет дослідження — методика підготовки та проведення біологічних олімпіад учнів 8–11 класів загальноосвітніх навчальних закладів.
Мета дослідження полягає у науковому обгрунтуванні методичних засад організації біологічних олімпіад школярів.
Гіпотеза дослідження. Ми виходили з припущення, що біологічні олімпіади як форма позакласного навчання школярів може стати дієвим засобом виявлення та підтримки творчої учнівської молоді, розвитку її пізнавальних здібностей, якщо:
- зміст та рівень складності олімпіадних завдань відповідають етапу олімпіади і передбачають різні види навчальної діяльності;
- оцінювання олімпіадних завдань здійснюється з урахуванням рівнів біологічної компетентності учасників та співвідношення кількості балів за виконання теоретичних і практичних завдань;
- підготовка до олімпіади здійснюється у поєднанні теоретичної, практичної та психологічної підготовки школярів з використанням когнітивних, креативних та організаційно-діяльнісних методів навчання.
Відповідно до поставленої мети в ході дисертаційного дослідження ставилися і послідовно розв’язувалися такі дослідницькі завдання:
1) вивчити і узагальнити вітчизняний та зарубіжний досвід організації учнівських біологічних олімпіад; проаналізувати їх зміст на різних етапах розвитку олімпіадного руху;
2) розробити вимоги до змісту й оцінювання теоретичних та практичних олімпіадних завдань;
3) виявити ефективні форми і методи підготовки школярів до біологічних олімпіад;
4) перевірити ефективність теоретично обгрунтованих методичних засад учнівських біологічних олімпіад, виявити вплив кількісного співвідношення оцінки за теоретичні та практичні завдання на визначення переможців IV етапу олімпіади;
5) укласти методичні рекомендації для вчителів та методистів щодо організації учнівських біологічних олімпіад.
Поставлені завдання розв'язувалися з використанням комплексу таких методів дослідження: аналіз психолого-педагогічної та природничо-наукової літератури з проблеми дослідження. Цей аналіз дозволив з’ясувати сутність процесу організації біологічних олімпіад, зміст олімпіадних завдань та їх оцінювання; методи опитування, як то бесіда, тестування, анкетування, колективні обговорення були застосовані нами для вивчення досвіду вчителів, методистів з підготовки школярів до різних етапів Всеукраїнської олімпіади; методи математичної статистики сприяли достовірності кількісного аналізу результатів виконання учасниками олімпіадних завдань та їх якісній інтерпретації; педагогічний експеримент забезпечив перевірку впливу на вибір переможців олімпіади співвідношення кількості балів, якими оцінюються теоретичні та практичні завдання.
Методологічну та теоретичну базу дослідження становлять: дослідження у галузі розвитку творчих здібностей школярів (Ю.З.Гільбух, В.А.Моляко, В.Г.Розу-мовський); сучасні дослідження розвиваючого, евристичного навчання школярів (В.В.Давидов, Г.С.Костюк, О.Я.Савченко, А.В.Хуторський); теорія пізна-вальних задач (Г.О.Балл, Є.М.Дем’янков, І.Я.Лернер); сучасні підходи до розвитку шкільної природничої освіти (Н.М.Буринська, С.У.Гончаренко, Б.Д.Комісаров, Ю.І.Мальо-ваний); методичні роботи, присвячені організації шкільних олімпіад (О.В.Брайон, О.Ю.Овчинников, І.В.Старовикова).
Наукова новизна і теоретична значущість здобутих результатів дослідження. У роботі науково обгрунтовано вимоги до структури і змісту теоретичних та практичних олімпіадних завдань; сформульвано визначення олімпіадних завдань з біології як особливого виду глибоких за змістом теоретичних і практичних завдань, виконання яких вимагає знання біологічних процесів, законів та передбачає різні види навчальної діяльності: розмірковування, порівняння, аналіз, синтез, оцінку, узагальнення, формулювання судження, виведення закономірностей, спостереження, експеримент, конструювання, прогнозування тощо.
Визначено принципово нові підходи до оцінювання олімпіадних завдань, що базуються на урахуванні чотирьох рівнів компетентності учасників та співвідношення кількості балів за виконання теоретичних та практичних завдань.
На основі комплексного поєднання теоретичної, практичної та психологічної підготовки учасників біологічної олімпіади удосконалено методику підготовки до біологічних змагань, яка забезпечує особистісно зорієнтованого навчання школярів.
Конкретизовано мету, завдання та функції кожного з етапів біологічної олімпіади.
Набули подальшого розвитку положення методики біології щодо форм і методів позакласної навчальної діяльності учнів 8–11 класів загальноосвітніх навчальних закладів.
Практичне значення дослідження полягає в тому, що методика навчання біології збагатилася науково обгрунтованими вимогами до розроблення олімпіадних завдань, критеріями їх оцінювання, технологією підготовки школярів до участі у біологічних олімпіадах різних рівнів.
Результати дослідження впроваджено у курсовій перепідготовці методистів — слухачів Центрального інституту післядипломної педагогічної освіти АПН України (довідка №01-14/362 від 16.09.2002 року), у перепідготовці вчителів біології загальноосвітніх навчальних закладів Кіровоградської області (довідка №284 від 13.09 2002 року), у позакласній освіті з біології в загальноосвітніх навчальних закладах (довідка Міністерства освіти і науки України №2/3-2-133 від 30.07.2002 року).
Висновки та основні положення проведеного дослідження можуть бути використані авторами посібників з методики викладання біології, а також у курсовій пере-підготовці вчителів біології.
Особистий внесок здобувача. В опублікованих одноосібних, а також у співавторстві з О.В.Даниловою, Н.Ю.Матяш, М.Ю.Макарчуком, В.О.Мотузним, С.С.Морозюк статтях автору належить розроблення вимог до структури та змісту практичних олімпіадних завдань, визначення критеріїв оцінювання навчальних досягнень школярів з біології, методичні рекомендації щодо організації Всеукраїнських біологічних олімпіад.
Організація дослідження. Дослідження проводилося у три етапи. На першому етапі (1997/1998 та 1998/1999 навчальні роки) дослідження мало констатуючий характер. Зокрема, вивчалась та аналізувалась соціально-психологічна та педагогічна література з досліджуваної проблеми. Методом спостереження, в ході бесід із вчителями, учнями вивчалися питання змісту і методів підготовки школярів до олімпіад. Накопичувалися фактичні матеріали, аналізувалися комплекти олімпіадних завдань IV етапу олімпіади, роботи учасників, критерії оцінювання цих робіт. У результаті було обгрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження, одержано вихідні статистичні дані для дослідження результатів виконання олімпіадних завдань учасниками біологічних олімпіад.
На наступному, пошуковому, етапі дослідження (1999/2000 навчальний рік) було розроблено основні підходи до теоретичної, практичної та психологічної підготовки школярів, обгрунтовано вимоги до змісту олімпіадних завдань та критерії їх оцінювання; проаналізовані статистичні дані результатів виконання різних видів олімпіадних завдань учасниками IV етапу, з’ясовано їх відповідність меті і завданням цього етапу; підготовлено матеріал для проведення формуючого експерименту.
В ході третього, формуючого етапу експерименту (2000/2001 навчальний рік) було досліджено значення співвідношення кількості балів, виставлених за теоретичні та практичні завдання та його вплив на визначення переможців біологічної олімпіади. На цьому етапі, що проводився під час Всеукраїнської олімпіади (м. Полтава), було обгрунтовано оптимальне співвідношення кількості балів за теоретичні та практичні завдання для визначення найбільш компетентних у галузі біології учасників олімпіади.
Всього на різних етапах дисертаційного дослідження було задіяно 27 завідуючих кабінетами біології обласних інститутів післядипломної педагогічної освіти, понад 220 вчителів біології, методистів районних методичних кабінетів та близько 900 учасників Всеукраїнських біологічних олімпіад.
Вірогідність результатів дослідження забезпечується комплексним підходом до побудови його теоретичних засад з урахуванням результатів сучасних досліджень дидактики, психології, методики навчання (біології). Це дозволило всебічно вивчити об’єкт дослідження, визначитися щодо вибору методики дослідження, розробити методичні засади організації біологічних олімпіад. Одержанню достовірних результатів сприяло те, що була забезпечена репрезентативність вибірки, а результати оброблялися з використанням методів математичної статистики.
Апробація результатів дослідження. Результати дослідження доповідалися на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Шкільна біологічна освіта: проблеми та шляхи їх розв’язання” (м. Київ, 2001 р.); Всеукраїнських науково-методичних семінарах завідуючих кабінетами біології Інститутів післядипломної педагогічної освіти (м. Київ, 1999 р., 2000 р. — довідка № 2/2-3-282 від 28.09.01; 2002 р. — довідка № 2/2-3-371 від 20.12.2002). Основні положення дисертаційного дослідження обговорювалися на курсах методистів Центрального інституту післядипломної педагогічної освіти АПН України (довідка № 01-14/362 від 16.09.02), на нарадах керівників команд учасників IV етапу Всеукраїнських біологічних олімпіад (м. Вінниця 1999 р.; м. Дніпропетровськ — 2000 р.; м. Полтава — 2001 р.; м. Львів — 2002 р.; довідка № 2/3-4-370 від 10.04.2003), на засіданні лабораторії хімічної і біологічної освіти Інституту педагогіки АПН України (2001–2002 рр.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 12 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, з них 5 — одноосібні.
Структура та обсяг дисертації. Повний обсяг дисертації — 174 сторінки, основний текст викладений на 157 сторінках машинопису. Робота ілюстрована 17 таблицями, 15 малюнками. Список використаних джерел складає 190 найменувань на 15 сторінках. Додаток — 1.
Структурно робота складається із вступу, двох розділів, висновків до кожного розділу, загальних висновків, переліку використаних джерел, додатку.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
У вступі обгрунтовано актуальність обраної теми, визначено об’єкт, предмет, мету, завдання дослідження, розкрито його наукову новизну, теоретичну та практичну значущість, зазначено форми впровадження результатів дослідження у практику.
У першому розділі — “Біологічні олімпіади в теорії та практиці шкільної освіти” — проаналізовано історичний генезис олімпіадного руху з біології, розглянуто роль і місце олімпіад у розвитку шкільної біологічної освіти.
Започатковані у 30-х роках минулого століття на основі гуртків натуралістів, біологічні олімпіади продовжують розвиватися і удосконалюватися з використанням комп’ютерної техніки та мережі Інтернет.
Сучасні біологічні олімпіади — це багатоступеневі, масові, інтелектуальні змагання школярів, що відбуваються у чотири етапи: шкільні, районні, обласні, загальнонаціональні. Кожен з чотирьох етапів Всеукраїнської біологічної олімпіади характеризується певними узгодженими і пов’язаними між собою цілями і завданнями.
У результаті дослідження було з’ясовано, що з-поміж трьох категорій учасників біологічних олімпіад (учнів 8-11 класів міських загальноосвітніх навчальних закладів, сільських загальноосвітніх навчальних закладів та учнів спеціалізованих навчальних закладів (ліцеїв, гімназій) та класів з поглибленим вивченням біології) на першому етапі Всеукраїнської олімпіади найбільш чисельною є група учасників з сільських загальноосвітніх навчальних закладів. Але з кожним наступним етапом олімпіади спостерігається зменшення відсотку учнів сільських шкіл і, навпаки, збільшення відсотку учасників з ліцеїв, гімназій та шкіл з поглибленим вивченням біології.
Незначною виявилася частка сільських школярів і серед переможців IV етапу біологічної олімпіади. Аналіз результатів Всеукраїнських біологічних олімпіад за останні п’ять років свідчить, що школярі із ліцеїв, гімназій становлять менше третини учасників IV етапу біологічної олімпіади, проте серед переможців на цьому етапі їх більше половини. Частка ж сільських школярів серед переможців на завершальному етапі олімпіади складає лише 3–6 відсотків.
Для досягнення мети дослідження важливо було провести порівняльний аналіз змісту олімпіадних завдань за досить тривалий час (30–90 роки XX — початок XXI століття). Порівняння було зроблено з використанням багатофакторних характеристик, запропоно-ваних Л.М.Фрідманом: за способом дії, змістом, характером пізнавальної діяльності. На підставі аналізу зроблено такі узагальнення: завдання, що пропонувалися на олімпіадах різних періодів, постійно ускладнювалися, підвищувався рівень їх нестандартності. У змісті олімпіадних завдань знаходить відображення стан розвитку біологічної науки відповідного періоду, рівень розвитку біологічної освіти та загальні тенденції розвитку соціального й науково-технічного прогресу суспільства; на змісті олімпіадних завдань та їх структурі суттєво позначається участь школярів України у міжнародних біологічних олімпіадах.
У другому розділі — “Теоретичне обгрунтування методичних засад організації учнівських біологічних олімпіад та їх перевірка” — головну увагу зосереджено на розробленні вимог до структури, змісту теоретичних та практичних олімпіадних завдань, обгрунтуванні особливостей методики підготовки школярів до змагань, визначенні нових підходів до оцінювання олімпіадних робіт, встановленні та перевірці впливу на вибір переможців олімпіади співвідношення кількості балів, якими оцінюються теоретичні та практичні завдання.
У процесі дослідження було з’ясовано, що для успішного перебігу учнівських біологічних олімпіад вирішальне значення має їх організація. На основі словникових тлумачень поняття “організація”, було сформульовано його контекст стосовно предметних олімпіад. Отже, організація олімпіади — це процес упорядкування та приведення в систему основних її складових: змісту олімпіадних завдань, їх оцінювання та методики підготовки школярів до біологічних змагань. Саме вони віднесені нами до методичних засад біологічних олімпіад.
З огляду на те, що олімпіадні завдання з біології — це особливий вид складних за змістом завдань, виконання яких передбачає не лише знання біологічних процесів, явищ, законів, закономірностей, але й різні види навчальної діяльності (розмір-ковування, порівнювання, аналіз, синтез, оцінка, узагальнення, формулювання суд-ження, виведення закономірностей, спостереження, експеримент, конструювання, про-гнозування тощо), були розроблені вимоги до змісту та структури олімпіадних завдань.
Олімпіадні завдання повинні бути творчими, оригінальними, цікавими, нестандартними. Вони мають містити матеріал з різних розділів біології, до того ж різного рівня складності, відповідати віковим особливостям школярів. Найбільш поширеними на біологічних олімпіадах є завдання з “відкритою” відповіддю та тестові завдання. Останні диференціюються на завдання групи А (з однією правильною відповіддю) та групи Б (з декількома правильними відповідями). Виконання практичних завдань біологічної олімпіади передбачає сформованість у школярів практичних вмінь та навичок дослідницької роботи, уміння творчо застосовувати свій науково-інформаційний потенціал, а саме: застосовувати мікроскопічний метод для вивчення біологічних об’єктів; порівняльний — для виявлення загальних та відмінних ознак у будові і функції різних організмів; експериментальний — для дослідження функцій різних організмів, в тому числі людини; спостерігати за поведінкою різних тварин за різних умов, за природними явищами та їх впливом на рослини і тварини; розв’язувати задачі з молекулярної біології, генетики, екології, фізіології, тощо; проводити прості біохімічні реакції; давати екологічну характеристику виду, використовуючи при цьому гербарії, муляжі, вологі препарати, опудала, живі організми; препарувати деяких безхребетних, виготовляти тотальні препарати; використовувати дихотомічні ключі для визначення систематичного положення різних організмів, працювати з визначником; робити морфологічний аналіз і опис біологічних об’єктів; описувати виконану роботу чи проведене спостереження.
Складовою методичних засад організації учнівських біологічних олімпіад є комплексна підготовка учнів до інтелектуальних змагань, яка охоплює теоретичні, практичні та психологічні аспекти.
Спираючись на загальноприйняті у дидактиці форми навчальної діяльності школярів 8–11 класів (індивідуальну, групову та фронтальну), нами було обгрунтовано доцільність їхнього використання на різних етапах Всеукраїнських олімпіад. Ми дійшли висновку, що з підвищенням рівня олімпіади зростає частка індивідуальної та самостійної роботи школярів під керівництвом вчених і зменшується частка групової роботи з учнями.
Як свідчить досвід, підготовка до будь-якої діяльності здійснюється з використанням різноманітних методів. Порівнюючи різні класифікації, у дослідженні перевагу було віддано класифікації методів навчання, запропонованій А.В.Хуторським, згідно якої сукупність методів підготовки школярів до олімпіад включає когнітивні, креативні та організаційно-діяльнісні методи навчання. До групи когнітивних (пізнавальних) методів навчання відносяться характерні для біології наукові методи: порівняння, аналогії, синтезу, класифікації тощо. Водночас до цієї групи методів належать методи навчального пізнання, а саме: метод спостереження, метод дослідження, метод гіпотез тощо.
Креативні методи — це методи навчання, що забезпечують можливість створення учнем власних освітніх продуктів. Вони спираються на нелогічні дії учнів і мають швидше інтуїтивний характер. До цієї групи належать: метод придумування, метод “мозкового штурму” тощо.
Методи організаційно-діяльнісного навчання пов’язані з конструюванням власного навчання. Саме при підготовці до біологічної олімпіади особливого значення набуває вміння школярів організовувати і будувати власну траєкторію навчання. На нашу думку, ці методи не є типовими для сучасної урочної системи навчання. До групи методів організаційно-діяльнісного навчання належать: методи учнівського цілепокладання, планування, самоорганізації навчання, рефлексії, самооцінки.
На підставі зазначених загальних методів навчання школярів, які застосовуються у ході підготовки до біологічних олімпіад, та узагальнення досвіду українських вчителів, методистів було виокремлено конкретні кроки у роботі з школярами, що притаманні всім етапам Всеукраїнської біологічної олімпіади. Вони охоплюють постановку перед учнями цілей та завдань, діагностування рівня знань та умінь школярів, складання плану підготовки, визначення видів навчальної діяльності, рефлексивно — оціночний аналіз та самоаналіз результатів, що створює умови для корекції і планування індивідуальної та колективної роботи.
Практикою доведено, що участь школярів в олімпіадах всіх рівнів пов’язана із значними психологічними перевантаженнями, що можуть призвести до емоційного стресу та інших неадекватних психологічних станів у період підготовки, виступу чи після завершення олімпіади. Очевидно, що успішний виступ на олімпіаді має витоки не лише у грунтовній теоретичній та практичній підготовці, але й досягається за рахунок виходу учасника на оптимальний психологічний стан. Під психологічною підготовкою до виступів на предметних олімпіадах ми розуміємо систему педагогічного впливу на особистість школяра з метою розвитку його психологічної стійкості на основі формування вольових якостей і здатності регулювати власний психологічний стан. У результаті дослідження було доведено, що підготовку до олімпіади слід розглядати як особистісно зорієнтований навчальний процес, продовження розвитку знань, вмінь і навичок, набутих учасниками на уроках, тобто як позакласну освіту, але за умови більшої самостійності учнів.
У процесі дослідження було встановлено, що важливою складовою методичних засад організації біологічних олімпіад є не лише зміст олімпіадних завдань, але й методика їх оцінювання. В історичному аспекті принципи оцінювання змінювалися відповідно до вимог часу, причому суттєва роль у цьому належала творчій роботі вчених, педагогів, вчителів, які прагнули залучити до участі в біологічних олімпіадах якомога більше учасників.
Аналіз наукових джерел дає підстави стверджувати, що існує плюралізм точок зору на вирішення питання про те, що саме є предметом оцінювання олімпіадної роботи: здібність, талант, рівень творчості її виконавця тощо. З-поміж різних варіантів вирішення цієї проблеми у дослідженні було обрано компетентність учасника олімпіади в певній галузі знань. У площині нашого дослідження — це біологічна компетентність. Суть цієї методики полягає у визначенні базових знань та умінь для переможців, відзначених дипломами I, II, III ступенів, та учасників, які не посіли призових місць. І на цій основі з’ясувати, яким рівнем компетентності у галузі біології володіють різні категорії учасників олімпіади. Біологічну компетентність у конкретному випадку можна охарактеризувати як здатність проявляти знання, здібності в галузі біології та уміння мислити в умовах нестандартної ситуації. На підставі аналізу завдань, виконуваних учасниками біологічних олімпіад у 1997–2001 рр., нами визначено чотири рівні компетентності учасників біологічних олімпіад. Кожен наступний рівень біологічної компетентності доповнюється знаннями та уміннями, притаманними попередньому рівню.
Перший, найнижчий, рівень біологічної компетентності мають учасники олімпіади, які справляються з тестовими завданнями групи А, що передбачають здатність відтворювати біологічні знання. Практичні уміння учасників цього рівня компетентності характеризуються умінням виготовляти нескладні мікропрепарати за схемою, вести спостереження, відповідати на запитання. Учасники з першим рівнем біологічної компетентності, як правило, не здобувають призових місць.
Другий рівень компетентності характеризується здатністю давати власні тлумачення щодо способу життя організмів, співставляти факти, порівнювати властивості живих систем. При виконанні практичних робіт ці учні (окрім вище названих ознак) здатні характеризувати бачене на мікропрепаратах, робити позначки на малюнках, розв’язувати задачі з молекулярної біології. Учасники з цим рівнем компетентності на IV етапі Всеукраїнських олімпіад нагороджуються дипломами III ступеня.
Третій рівень компетентності мають учасники, які проявляють здатність виконувати складні тестові завдання групи Б, що потребують не лише грунтовних біологічних знань, але й уміння оперувати ними у нестандартних ситуаціях. У процесі виконання практичних робіт такі учасники з високою вірогідністю справляються із завданнями, що передбачають статистичний аналіз, виявляють здатність порівнювати мікропрепарати. Учні з цим рівнем компетентності на IV етапі Всеукраїнських біологічних олімпіад нагороджуються дипломами II ступеня.
Четвертий рівень біологічної компетентності мають учасники, для яких характерне уміння встановлювати логічні зв’язки між окремими частинами і цілим, характеризувати процеси, що відбуваються у клітинах, обгрунтовувати систематичне положення організмів, робити узагальнення та теоретичні висновки. При виконанні практичних робіт вони проявляють здатність розв’язувати експериментальні завдання, формулювати власні судження та уміння теоретично обгрунтовувати емпіричні результати. Учні з цим рівнем компетентності на IV етапі Всеукраїнських олімпіад нагороджуються дипломами I ступеня.
На підставі зазначених рівнів біологічної компетентності учасників олімпіади нами виокремлено такі основні показники оцінювання олімпіадних робіт: якість знань — повнота, глибина, осмисленість, системність, дієвість; ступінь сформованості загально-навчальних та предметних умінь та навичок; рівень володіння розумовими операціями — вміння аналізувати, порівнювати, абстрагувати, узагальнювати, робити висновки тощо; досвід творчої діяльності, а саме — вміння виявляти та вирішувати проблеми, формулювати гіпотези, самостійні судження тощо. Названі показники покладені в основу розроблення критеріїв оцінювання теоретичних та практичних олімпіадних завдань.
Відповідно до мети дослідження перед педагогічним експериментом ставилися такі завдання: здійснити статистичний аналіз результатів оцінювання олімпіадних завдань; з’ясувати ступінь впливу на визначення переможців біологічної олімпіади співвідношення кількості балів за виконання теоретичних та практичних завдань.
На основі аналізу результатів виконання практичних та теоретичних завдань учасниками IV етапу Всеукраїнських олімпіад ми дійшли висновку, що традиційно перевага надавалася теоретичним завданням, тобто кількість балів за теоретичні завдання завжди перевищувала кількість балів, якими оцінювалися практичні роботи. Кількість олімпіадних завдань та кількість балів, якими вони оцінювалися, щороку були різними і визначалися наявністю розроблених завдань, їх складністю, мате-ріально-технічними можливостями області, на базі якої проводилася олімпіада тощо.
Водночас, досвід проведення біологічних олімпіад дав підстави висловити припущення про вплив на об’єктивний вибір переможців співвідношення кількості балів, якими оцінюються практичні та теоретичні завдання. Так, при співвідношенні балів за теоретичні та практичні завдання 1:1 спостерігалися різкі зміни серед складу переможців, які визначалися вже після виконання теоретичних завдань. У разі співвідношення 1,5:1 результати виконання практичних робіт впливали на визначення переможців, але не кардинально. Отже, очевидним є те, що для визначення переможців олімпіади значення має не лише зміст олімпіадних завдань, їх оцінювання, але й співвідношення кількості балів за виконання різних видів завдань. За таких умов постало питання про знаходження оптимального співвідношення кількості балів за теоретичні і практичні завдання. Розв’язання цієї проблеми і становить практичну значущість дослідження. Від початку нами було ретельно проаналізовано результати виконання різних видів олімпіадних завдань попередніх років. Базу даних для аналізу склали результати виконання різних видів завдань протягом п'яти років (1997–2001) учнями 11 класів — учасниками IV етапу Всеукраїнських олімпіад. Всього проаналізовано і статистично оброблено результати виконання 1160 олімпіадних завдань, виконаних 291 учасником IV етапу Всеукраїнських олімпіад.
Для знаходження відповіді на поставлені в процесі дослідження питання щодо впливу співвідношення кількості балів за теоретичні та практичні завдання на визначення призерів олімпіади, ми проаналізували результати виконання різних видів завдань учасниками олімпіади і з’ясували їх відповідність цілям IV етапу олімпіади. Відповідність завдань олімпіади її меті перевірялася статистично. За критерій названої відповідності було взято наближення рівня олімпіадних завдань до рівня підготовки “середньостатистичного” учасника олімпіади. При аналізі даних бралося до уваги таке: особливості розподілу відповідають складу та рівню учасників олімпіади; найбільш характерною рисою статистичних показників є відповідність розподілу результатів учасників олімпіади нормальному розподілу.
На користь доказовості останнього положення свідчить факт різноманітності складу учасників IV етапу олімпіади. Він зумовлений не лише різним рівнем викладання біології в школах України, але й демографічною, соціальною та економічною неоднорідністю населених пунктів та цілих регіонів. Його достовірність аргументується ще й особливостями складу учасників найвищого етапу Всеукраїнської олімпіади. По-справжньому талановиті, обдаровані діти не становлять більшості, водночас незначна кількість досить слабких учасників олімпіади пояснюється жорстким відбором на попередніх етапах. Це дає можливість передбачити, що, відповідно до ознак нормального розподілу, основна частина учасників олімпіади справді повинна бути представлена школярами із середніми здібностями.
Як показало дослідження, розподіл результатів виконання завдань учасниками олімпіад 1997–2001 рр. має синусоїдний характер. Тобто, запропоновані завдання дали можливість об’єктивно оцінити учасників, виявити здібних, компетентних у галузі біології школярів, які стануть учасниками міжнародної біологічної олімпіади і зможуть гідно представляти Україну на міжнародному рівні.
Наступним етапом роботи було здійснення аналізу (починаючи з 1995 року) співвідношення між кількістю балів за теоретичні та практичні завдання учасників IV етапу Всеукраїнської біологічної олімпіади (учнів 11-х класів), прийнявши кількість балів за практичні роботи за одиницю, та визначення коефіцієнта кореляції цих величин. Одержані результати представлені в табл. 1.
Таблиця 1
Співвідношення кількості балів за виконання теоретичних та практичних
завдань учасників IV- етапу Всеукраїнської біологічної олімпіади 1995–2001 рр.
Рік проведення олімпіади | Співвідношення кількості балів за теоретичні та практичні завдання | Коефіцієнт кореляції (r)
1995 | 2,8 | 1 | 0,397
1996 | 2,0 | 1 | 0,614
1997 | 2,3 | 1 | 0,391
1998 | 2,5 | 1 | 0,209
1999 | 1,1 | 1 | 0,436
2000 | 1,5 | 1 | 0,715
2001 | 1,8 | 1 | 0,591
Відтак, найбільший вплив на визначення переможців завдання теоретичного туру мали у 1995 р., найменший — в 1999 р., і приблизно середній — у 2000 році.
В ході формуючого етапу дослідження під час організації IV етапу Всеукраїнської біологічної олімпіади у 2000/2001 навчальному році для того, щоб підтвердити або спростувати наші припущення стосовно впливу співвідношення балів різних видів завдань на визначення переможців, ми свідомо визначили співвідношення кількості балів за виконання теоретичних і практичних завдань як 1,8:1 і провели спостереження за тим, як це вплине на визначення переможців олімпіади. Співвідношення 1,8:1 ми взяли як приблизно середнє значення між 2:1 та 1,5:1, показниками 1999 та 2000 років. Брати повторно співвідношення 2:1 та 1,5:1, на нашу думку, не було сенсу, оскільки щороку розробляються нові завдання і змінюється склад учасників.
Дослідження виявило, що найкраще корелюють результати виконання завдань практичного та теоретичного турів у 2000 р. (r=0,715), 2001 р. (r=0,591) та 1996 р. (r= 0,614), найгірше — 1998 р. (r=0,2). Ці дані дали підставу зробити попередній висновок про оптимальне співвідношення завдань теоретичного та практичного турів у діапазоні 2–1,5:1.
Статистична достовірність результатів перевірялася за критеріями розподілу Ст’юдента. За даними всіх років, Tспос. > tкр. при рівні значущості 0,05. Тобто, можемо стверджувати про достовірність одержаних результатів.
Як було зазначено вище, переможці біологічних олімпіад визначаються за двома показниками (критеріями): за сумою результатів виконання завдань відповідно теоретичного та практичного турів. Для передбачення взаємного впливу двох показників на результат при зміні методики вибору, німецькі вчені Е.Фей і Е.Кляйм (Е.Fay, Е.Klieme, 1987 р.) та Е.Кляйм і Г.Штумп (Е.Klieme, Н. Stumpf, 1990 р.) розробили математичну модель, яку назвали Paternoster-ефект. Її ми використали для аналізу результатів олімпіади і передбачення характеру впливу на визначення переможців олімпіади зміни критеріїв їх вибору. Продемонструємо дію Paternoster-ефекту на конкретному прикладі. Учасниками олімпіади 2000 р. були 58 одинадцятикласників, тобто N=58. Серед них 50% (29 учасників) (S) олімпіади за двома критеріями — результатами виконання теоретичних та практичних завдань стали призерами. Як видно з табл. 1, коефіцієнт кореляції результатів цієї олімпіади є максимальним і складає 0,71.
Якщо розглянути рис. 1, що ілюструє зв’язок між результатами виконання теоретичних та практичних завдань учасниками цієї олімпіади, то видно, що кожна точка на рисунку символізує результати одного учасника за двома критеріями. Очевидним є те, що учасники, які досягли високих результатів за виконання теоретичних завдань, мають високі досягнення й за виконання практичних завдань. Разом з тим наявні деякі відхилення від цього правила.
Рис. . Взаємозв’язок між результатами виконання теоретичних та практичних завдань учасниками IV етапу Всеукраїнських біологічних олімпіад (11 кл.) 2000 р.
Учасник X набрав максимальну кількість балів за виконання теоретичних завдань — 61,5 (кращий результат), а за виконання практичних завдань має 41 бал, що становить лише восьмий результат. Учасник Y за теоретичні завдання набрав 58,4 бали (другий результат), за виконання практичних завдань — 44 бали (п’ятий результат). Наявні і протилежні тенденції такого ж характеру: учасник Z, який має перший результат з практики, — 53 бали, за знання теорії набрав 53,5 балів (сьомий результат). Учасник С, маючи другий результат за виконання практичних завдань, — 48,0 балів, за теоретичні завдання одержав 46,4 балів (14 результат).
Такий незалежний розподіл теоретичних і практичних результатів у сфері вищих досягнень учасників олімпіади дає підстави припустити, що визначення учасників за результатами тільки теоретичного туру, або лише практичного туру спричинить зміну складу призерів. Використовуючи ідею Paternoster-ефекту, ми передбачили визначення призерів олімпіади на основі результатів за виконання лише теоретичних або практичних завдань. За результатами виконання завдань ми розподілили учасників на чотири групи:
а) “незмінні” переможці, яких буде 22, тобто k=22;
б) “змінні” переможці (за ознакою теорії А), яких буде S-k=7;
в) ”змінні” переможці (за ознакою практики В), яких буде S-k=7;
г) учасники, які не є переможцями, і кількість їх складає N-2S+k=22.
Використовуючи метод Paternoster-ефекту, ми визначили величину коефіцієнта РNE, який залежить від коефіцієнта кореляції r та від загальної кількості переможців. Чим більший коефіцієнт кореляції r та частка нагороджених K, тим меншою є величина коефіцієнта PNE.
У випадку, коли дипломами переможців нагороджувалися учасники лише за результатами теоретичного туру А і окремо — за результатами практичного туру В, то за такого підходу, за даними (r=0,71, та К=0,5, PNE=0, 25) 75% (22 учасники) стали б переможцями за двома критеріями, тобто, вони є “незмінними” переможцями. Водночас 25% переможців, тобто 7 учнів залежно від критеріїв вибору (А або В) можуть і не стати призерами. Якби дипломами I ступеня (K = 0,8) нагороджували учасників за результатами окремо теоретичного і практичного турів, то лише половина одних і тих самих учасників одержали дипломи в обох випадках. Якщо використати PNE до нагороджених дипломами I та II ступенів разом, то склад переможців змінився б на третину. Такі результати переконливо підтверджують положення про те, що величина коефіцієнта PNE є важливим для визначення призерів олімпіади.
На практиці переможців олімпіад визначають за двома критеріями — за результатами виконання теоретичних і практичних завдань. Але очевидним є вплив співвідношення теоретичних і практичних завдань на вибір переможців олімпіади. На підставі цього можемо зробити висновок, що з метою відбору та нагородження найбільш здібних, гармонійно розвинених та компетентних в галузі біології учасників олімпіади, слід дотримуватися оптимального співвідношення кількості балів, якими оцінюються теоретичні та практичні завдання. Це співвідношення коливається у межах 2–1,5 до 1.
Здійснене теоретичне обгрунтування та перевірка методичних засад організації учнівських біологічних олімпіад дає підстави для наступних висновків.
1. Шкільні біологічні олімпіади — це багатоступеневі, масові, інтелектуальні змагання школярів на краще знання фактів, явищ, законів та закономірностей природи; вміння їх аналізувати та практично застосовувати. Тривалий період існування олімпіадного руху, процес його становлення доводить життєвість цієї форми роботи з учнями, постійну потребу в ній учнів, учителів, учених. Біологічні олімпіади, їх зміст та способи проведення сприяють вдосконаленню змісту шкільної біологічної освіти. Водночас реформування біологічної освіти впливає на розвиток олімпіадного руху.
2. Сучасні Всеукраїнські біологічні олімпіади включають чотири етапи: шкільний, районний, обласний, загальнонаціональний. Щорічно вони охоплюють понад 14 тис. школярів. Кожен етап характеризується властивими йому метою та завданнями, що узгоджуються з метою та завданнями наступних етапів і взаємопов’язані між собою. Констатуюче дослідження підтвердило, що, незважаючи на масовий характер олімпіад та помітне зростання інтересу до них, існує низка ключових питань, які потребують вивчення. Підтвердженням цього висновку є виявлений у процесі дослідження нерівномірний характер складу учасників біологічних олімпіад.
Зокрема, з-поміж трьох категорій учасників біологічних олімпіад (учнів 8–11 класів міських загальноосвітніх навчальних закладів, сільських загальноосвітніх навчальних закладів та учнів спеціалізованих навчальних закладів (ліцеїв, гімназій) та класів з поглибленим вивченням біології) на першому етапі Всеукраїнської олімпіади найбільш чисельною є група учасників із сільських загальноосвітніх навчальних закладів. Але з кожним наступним етапом олімпіади спостерігається зменшення відсотку учнів сільських шкіл і збільшення відсотку учасників з ліцеїв, гімназій та шкіл з поглибленим вивченням біології.
Питома вага сільських школярів у біологічних олімпіадах I та II етапів засвідчує, що учасники олімпіад цієї категорії мають високий рівень мотивації до участі у біологічних змаганнях. Однак рівень їх підготовки значно нижчий порівняно з рівнем учасників міських і тим паче спеціалізованих навчальних закладів — ліцеїв, гімназій.
3. Результати порівняльного аналізу завдань різних етапів розвитку олімпіад-ного руху доводять, що у змісті олімпіадних завдань з біології знаходять відо-браження стан розвитку біологічної науки, загальні тенденції розвитку соціального та науково-технічного прогресу суспільства.
