ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ АПН УКРАЇНИ

На правах рукопису

КРАВЕЦЬ Наталія Богданівна

УДК 37.02:57+37.02:911.2

ФОРМУВАННЯ СИСТЕМНИХ ЗНАНЬ
ПРО ЖИВУ ПРИРОДУ В УЧНІВ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ

13.00.09 – теорія навчання

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті педагогіки АПН України.

Науковий керівник доктор педагогічних наук, професор
Степанюк Алла Василівна,
Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка,
завідувач кафедри методики викладання біології.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор,
дійсний член АПН України
Ільченко Віра Романівна,
Інститут педагогіки АПН України,
завідувач лабораторії інтеграції змісту освіти;

кандидат педагогічних наук, доцент
Буяло Тетяна Євгенівна,
Національний педагогічний університет
ім. М.П. Драгоманова, доцент кафедри теорії
та методики навчання природничо-географічних дисциплін.

Провідна установа Прикарпатський національний університет
ім. В.Стефаника, кафедра педагогіки, Міністерство освіти і науки України,
м. Івано-Франківськ.

Захист відбудеться 18 травня 2007 року о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради 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 17 квітня 2007 року.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Л.Д. Березівська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Входження України у світовий освітній простір, оновлення її суспільно-економічного життя, зміна світоглядних та ціннісних орієнтирів ставлять нові завдання до підвищення якості загальноосвітньої підготовки школярів. Удосконалення системи національної освіти передбачає вирішення низки педагогічних завдань, до числа яких належить формування системних знань учнів. Ця проблема набула в наш час особливої актуальності у зв’язку з радикальною зміною методологічних парадигм вивчення природничих наук у загальноосвітніх навчальних закладах, підвищенням їх світоглядного спрямування, ролі у розвитку системного мислення учнів, формуванні наукової картини світу, виховання екологічної культури, біосферної етики.

У педагогічній науці досліджувались різні аспекти даної проблеми, а саме: основні положення теорії формування цілісної системи якостей знань (Є.А. Красновський, І.І. Кулібаба, І.Я. Лернер); шляхи досягнення системності знань (В.І. Бондар, С.У. Гончаренко, Л.Я. Зоріна, В.Р. Ільченко, І.В. Малафіїк, П.Г. Москаленко, В.Ф. Паламарчук, А.В. Степанюк, М.А. Ушакова); засоби узагальнення та систематизації знань з природничих дисциплін (В.Г. Бейлінсон, Н.М. Буринська, І.Д. Зверєв, Д.Д. Зуєв, І.Я. Лернер, Л.М. Пермінова); методи систематизації та узагальнення знань у навчальному процесі (О.В. Комарова, Т.Є. Коршак, Ю.В. Ліцман, В.О. Онищук, В.Ф. Паламарчук, О.Я. Савченко); способи перекодування та організації навчального матеріалу: “образи природи” (К.Ж. Гуз, В.Р. Ільченко), систематизація локальних структур навчального матеріалу (А.М.Сохор), опорні сигнали (М.С. Винокур, Ю.С. Меженко, В.Ф. Шаталов, С.Д. Шевченко та інші), схеми основних зв’язків навчального матеріалу та матриці його структурних частин (Б.І. Коротяєв) тощо.

Складність та неоднозначність проблеми зумовили наявність різних концептуальних підходів до її вирішення. Так, в дослідженнях С.У. Гончаренка, Л.Я. Зоріної, Л.М.Пермінової обґрунтовано процес формування системних знань, структурованих адекватно науковій теорії. К.Ж. Гуз та В.Р.  Ільченко доводять, що в шкільному природознавстві слід прийняти структуру, адекватну структурності знань у сучасній науці з урахуванням ієрархії законів природи. Такі підходи є ефективними при організації пізнавальної діяльності школярів з навчальних предметів, об’єктом вивчення яких є нежива природа. При цьому шкільне навчання орієнтоване на формування образу науки. Інший підхід, який обґрунтовано стосовно живої природи, ґрунтується на відображенні у змісті навчального матеріалу структури об’єктивної реальності (А.В. Степанюк). Він проектує формування образу об’єктивної реальності. Реалізація наявних концепцій передбачає, що для формування системних знань та наукового світогляду школярів до змісту освіти доцільно включати методологічні знання.

В теорії та методиці навчання є ряд робіт, спеціально присвячених формуванню у школярів методологічних знань чи торкаються цього питання у зв’язку з вирішенням інших проблем (С.У. Гончаренко, Г.М. Голін, В.А. Любічанковський, Л.Л. Момот, Н.В. Пастернак). Оволодіння школярами методами наукового пізнання було предметом дослідження С.П. Бондар, О.П. Бруновт, Б.І. Коротяєва, В.Ф. Паламарчук, О.Я. Савченко, А.В. Степанюк. Однак формування в учнів “знань про знання”, тобто про певні види знань (факти, поняття, закони, теорії), не отримала належного опрацювання в працях українських учених.

Переважна більшість наукових досліджень з проблеми формування системних знань учнів стосуються старшого шкільного віку. Доцільність формування системного мислення в учнів основної школи зумовлюється необхідністю розвитку здатності школярів до рефлексії, мобілізації потенціалу самоорганізації саме в період найбільш активного формування їхнього інтелекту та можливістю становлення фундаментальних структур мислення учнів віком до 12 років.

В основу нашого дослідження покладено запропонований А.В. Степанюк підхід до формування системних знань школярів, суть якого полягає в конструюванні навчального процесу з вивчення живої природи стосовно до ієрархічної побудови живих систем. Відповідна концепція в педагогічній теорії реалізована на рівнях проектованого змісту шкільної освіти. Спеціальних досліджень, які вивчали б формування системних знань про живу природу на рівнях реалізації змісту шкільної освіти проведено не було.

Вивчення педагогічної практики показує, що формування в учнів системних знань про живу природу не займає належного місця в навчальному процесі. Вчителі не ставлять за спеціальну мету формування системних знань учнів. У підручниках не повністю розкриті всі сутнісні характеристики видів знань, а в апараті організації діяльності школярів подана недостатня кількість завдань для систематизації знань. Така побудова навчального процесу не забезпечує належного рівня оволодіння школярами програмовим матеріалом та формування такої якості повноцінно засвоєних знань, як системність.

Таким чином, виникає суперечність між державними вимогами до якості загальноосвітньої підготовки учнів та реальним рівнем сформованості системних знань школярів про живу природу. Необхідність її вирішення зумовлює актуальність теми дисертаційного дослідження “Формування системних знань про живу природу в учнів основної школи”, що має важливе значення для удосконалення процесу вивчення природничих наук в загальноосвітніх навчальних закладах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно з темою наукових досліджень лабораторії дидактики Інституту педагогіки АПН України “Теорія і практика методів навчання в умовах різноманітності середніх загальноосвітніх навчальних закладів” (державний реєстраційний № V004107). Тему дисертації затверджено вченою радою Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка (протокол №7 від 02.03.2003 р.) та узгоджено Радою з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні (протокол №8 від 26.10.2004 р.).

Об’єктом дослідження є процес вивчення живої природи в основній школі.

Предмет дослідження становлять дидактичні умови, зміст, етапи та засоби формування системних знань про живу природу в учнів основної школи.

Мета дослідження полягає в науковому обґрунтуванні моделі формування системних знань про живу природу в учнів основної школи та розробці методики її реалізації.

Гіпотеза дослідження. В дослідження ми виходили із припущення, що взаємоузгоджене вивчення предметних і методологічних знань із залученням школярів до рефлексивної діяльності, сприятиме підвищенню рівня сформованості в учнів основної школи системних знань про живу природу.

Відповідно до мети і гіпотези дослідження було визначено такі завдання:

1. На основі аналізу та узагальнення літературних джерел і педагогічного досвіду виявити основні підходи до розв’язання проблеми формування системних знань учнів та обґрунтувати можливість подальшого удосконалення цього процесу.

2. Теоретично обґрунтувати дидактичні умови формування в учнів основної школи системних знань про живу природу.

3. Визначити комплекс методологічних знань та розробити систему завдань для формування системності знань школярів, критерії, показники та рівні сформованості відповідної якості знань про живу природу в учнів основної школи.

4. Розробити модель формування системних знань школярів про живу природу та експериментально перевірити методику її впровадження.

5. Підготувати науково обґрунтовані й експериментально перевірені методичні рекомендації для вчителів та студентів вищих педагогічних навчальних закладів щодо формування в учнів основної школи системних знань про живу природу.

Методологічну основу дослідження становлять: загальнонаукові положення теорії пізнання; діалектичний принцип взаємозв’язку, взаємозумовленості та єдності явищ об’єктивної дійсності; ідеї нормативних документів щодо освіти, які визначають побудову навчального процесу на основі рефлексивного управління; наукові засади системного, суб’єктно-діяльнісного, комунікативного, особистісного підходів у навчанні.

Теоретичними засадами дослідження є вчення про єдність психіки і діяльності (А.Н. Леонтьєв, С.Л. Рубінштейн, В.О. Моляко); концепція формування цілісності знань школярів (В.І. Ільченко, А.В. Степанюк); теорії змістового узагальнення (В.В. Давидов, Д.Б. Ельконін), розвитку інтелекту (В.Ф. Паламарчук, Ж. Піаже), продуктивного навчання (Н.П. Крилова, І.П. Підласий), розвитку системного мислення (Д.Н. Богоявленський, Н.А. Менчинська), самостійності й активності учнів у навчанні (Н.М. Бібік, В.І. Лозова, П.І. Підкасистий, Т.І. Шамова), системи якостей знань школярів (Л.Я. Зоріна, І.І. Кулібаба, І.Я. Лернер).

Методи дослідження. Досягненню мети і розв’язанню поставлених завдань сприяло використання комплексу методів дослідження, а саме:– 

теоретичні – аналіз наукової літератури для виявлення існуючих підходів до формування системних знань школярів та окреслення теоретичних основ розв’язання проблеми; системно-структурний аналіз для з’ясування можливостей включення інформації про види знань до змісту програмового матеріалу; моделювання для конструювання змісту інформації про методологічні знання, розробки системи завдань для її засвоєння, моделі та методики формування системних знань школярів про живу природу;–

емпіричні – вивчення та узагальнення педагогічного досвіду, спостереження за процесом навчання для конкретизації змісту і шляхів включення методологічних знань до змісту програмового матеріалу; анкетування, бесіди, письмові роботи застосовувались для з’ясування стану реалізації проблеми в практиці навчання; –

експериментальні – педагогічний експеримент (констатувальний, пошуковий, формувальний), що дав можливість дослідити стан сформованості у школярів системних знань про живу природу, апробувати та підтвердити ефективність методики формування системних знань про живу природу в учнів основної школи; методи математичної статистики для обробки результатів експериментального дослідження.

Організація дослідження. Науковий пошук здійснювався протягом 2000-2006 рр. й охоплював чотири основні етапи. На першому етапі – пошуково-аналітичному (2000-2001рр.) – проаналізовано наукову літературу з проблеми дослідження; визначено основні підходи до формування системних знань учнів; обґрунтовано можливості подальшого удосконалення цього процесу; окреслено гіпотезу, визначено об’єкт, предмет, верифіковано мету і завдання дослідження. На другому етапі – діагностико-моделюючому (2001-2002 рр.) – конкретизовано показники та критерії, рівні сформованості системних знань школярів, розроблено комплекс методологічних знань та систему завдань для формування відповідної якості знань школярів. Розроблено модель формування системних знань учнів основної школи про живу природу та методику її реалізації. На третьому етапі – формувально-перетворювальному (2002-2004 рр.) – апробовано методику формування системних знань учнів основної школи про живу природу; проведено дослідно-експериментальну перевірку гіпотези, аналіз проміжних результатів, контрольних зрізів, корекцію експериментальних матеріалів. На четвертому етапі – підсумково-узагальнювальному (2005-2006 рр.) – здійснено кількісний та якісний аналіз даних, викладено результати дослідження у тексті дисертації та методичних рекомендаціях для вчителів; впроваджено основні результати дослідження у практику.

Експериментальна база дослідження. Дослідження проводилось у ЗСШ І-ІІІ ст. №№1, 2, 3 м. Бережани, №№1, 2 та гімназії ім. Р.Завадовича м. Зборова, сіл Заруддя, Озерна, Млинівці Зборівського району Тернопільської області; сіл Зозулинці, Шпиколоси, Плугів, Поморяни Золочівського району Львівської області, гімназії № 20 ім. Б. Лавреньова м. Херсон. Для участі в експерименті було залучено 702 учні та 92 учителі.

Наукова новизна і теоретична значущість одержаних результатів:–

уперше: теоретично обґрунтовано структурні рівні системних знань учнів про живу природу, що зумовлені особливостями змісту навчального матеріалу основної школи; комплекс дидактичних умов формування системних знань про живу природу в учнів основної школи на основі принципу орієнтації на структуру об’єктивної реальності; визначено етапи формування методологічних знань як видів знань і способів діяльності (пропедевтично-акумуляційний, мотиваційно-цільовий, інформаційно-процесуальний та рефлексивно-корекційний); розроблено модель формування системних знань учнів основної школи про живу природу, в основу якої покладено ідею взаємоузгодженого вивчення предметних і методологічних знань та формування умінь рефлексивної діяльності; –

конкретизовано: критерії відбору інформації про методологічні знання, послідовність конструювання та включення методологічних знань до змісту навчального матеріалу на основі врахування принципу орієнтації на структуру об’єктивної реальності; засоби організації рефлексивної діяльності школярів; показники, критерії та рівні сформованості системних знань школярів про окремі їх види (факти, поняття) та конкретні об’єкти живої природи;–

набули подальшого розвитку засоби трансформації системи навчання у сферу рефлексивного управління; положення щодо конструювання змісту освіти на рівнях її реалізації.

Практичне значення здобутих результатів дослідження полягає в розробці та впроваджені в практику навчання: комплексу методологічних знань (елементів “системної мови”, “знань про знання” щодо фактів і понять, структури системного пізнання та перетворення світу); системи завдань для взаємоузгодженого вивчення програмового матеріалу і методологічних знань та залученням учнів до рефлексивної діяльності; методики формування системних знань про живу природу; методичних рекомендацій для вчителів та студентів із реалізації проблеми дослідження.

Матеріали дисертаційного дослідження можуть бути використані укладачами програм, авторами підручників, навчальних та методичних посібників для учнів, вчителів та студентів вищих педагогічних навчальних закладів; вчителями природничих дисциплін, викладачами ВНЗ, методистами інститутів післядипломної педагогічної освіти.

Результати дослідження впроваджувались у загальноосвітніх навчальних закладах різних типів Зборівського та Бережанського районів Тернопільської області (відповідно довідки №№ 205 від 13.04.2006 р. та 546 від 02.09.2004 р.), м. Тернополя (довідка № 44 від 07.04.2006 р.), Львівської області (довідка №1-8-398 від 14.09.3004 р.), м. Кіровоград (довідки № 147 від 13.04.2006 р.), м. Херсон (довідка № 76 від 18.04.2006 р.). Основні ідеї дослідження використовувались у навчальному процесі: підготовки майбутніх вчителів природничих дисциплін Тернопільського національного педагогічного університеті імені Володимира Гнатюка (ТНПУ) (довідка №413-40/03 від 24.05.2006 р.) та Херсонського державного університету (довідка № 11/1-12/560 від 14.04.2006 р.); підвищення кваліфікації вчителів біології та географії інститутів післядипломної педагогічної освіти Тернопільської, Кіровоградської та Полтавської областей (відповідно довідки №01/173 від 17.04.2006р., №193 від 13.04.2006 р., № 417 від 27.04.2006 р.).

Вірогідність отриманих результатів забезпечується всебічним розглядом предмета дослідження, теоретико-методологічною обґрунтованістю його вихідних позицій; використанням комплексу взаємодоповнюючих методів відповідно до мети, гіпотези та завдань; якісним та кількісним аналізом емпіричних даних, репрезентативністю вибірки та надійністю статистичної обробки показників.

Апробація результатів дослідження здійснювалася шляхом оприлюднення їх на: міжнародних науково-практичних конференціях “Педагогічні засади формування гуманістичних цінностей природничої освіти, її спрямованості на розвиток особистості“ (Полтава, 2003 р.) та “Динаміка наукових досліджень” (Дніпропетровськ, 2004 р.); всеукраїнських науково-практичних конференціях: “Природничонаукова освіта школярів: реалії та перспективи” (Тернопіль, 2003 р.), “Особливості підготовки вчителів природничо-математичних дисциплін в умовах переходу на профільне навчання” (Херсон, 2004 р.), “Профільне навчання: історія, теорія, практика” (Вінниця, 2004 р.), “Психолого-педагогічні засади природничо-географічної та економічної освіти: досвід, проблеми, перспективи” (Вінниця, 2005 р.); звітних наукових конференціях ТНПУ (2003-2006 р.). Основні положення та результати дисертаційного дослідження обговорювались на засіданнях лабораторії дидактики Інституту педагогіки АПН України, Інституту педагогіки і психології ТНПУ, на методичних об’єднаннях учителів Зборівського району Тернопільської області.

Публікації. Основні положення дисертаційного дослідження знайшли відображення у 11 одноосібних публікаціях автора, серед яких: 6 статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України; 1 методичні рекомендації; 4 статті у матеріалах наукових конференцій.

Структура дисертації. Робота складається із вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел (271 найменувань на 21 с.) та 8 додатків на 72 с. Основний зміст викладено на 185 с. Робота містить 9 таблиць, 6 рисунків на 9 с. Загальний обсяг дисертації – 279 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано вибір теми, її актуальність і доцільність; визначено об’єкт, предмет і мету дослідження; сформульовано його гіпотезу, завдання й етапи; визначено основні методи дослідження; розкрито наукову новизну і практичне значення здобутих результатів; обґрунтовано їх вірогідність; подано відомості щодо апробації та впровадження здобутих результатів.

У першому розділі “Формування системних знань школярів про живу природу як дидактична проблема” здійснено аналіз сутності проблеми, її генезису у вітчизняній і зарубіжній теорії, стану педагогічної практики; з’ясовано сутність структурних рівнів системних знань учнів про живу природу, а також конкретизовано показники, критерії та рівні їх сформованості; виявлено сукупність дидактичних умов, що сприяють формуванню відповідної якості повноцінно засвоєних знань школярів.

Дослідження в галузі філософії біології та загальної теорії систем свідчать, що Всесвіт є метасистемою, тобто матерія організована в систему якісно різних взаємопов’язаних рівнів. Проблема ієрархічності стосовно живих систем досить повно розроблена в дослідженнях В.Г. Афанасьєва, Л. фон Берталанфі, К. Гробстайна, В.А. Енгельгардта, М.М. Моісеєва, І.П. Павлова, І.Т. Фролова, І.І. Шмальгаузена. При цьому науковці переконливо доводять, що системи живої природи різних рівнів організації пов’язані між собою, є ієрархічною системою і можуть існувати лише одночасно. Але, співіснуючи в такій ієрархії, вони знаходяться в послідовній субординації: клітина – структурна та функціональна одиниця організму, організм – складова виду, вид – складова певної екосистеми, екосистема – складова глобальної екосистеми Землі. Це положення покладено нами в основу виділення структурних рівнів системних знань учнів про живу природу, зумовлених особливостями змісту навчального матеріалу основної школи, При цьому системними знаннями про живу природу вважаємо такі, які на заключному етапi вивчення реально iснуючого природного об’єкта структуровані вiдповiдно до логiки системного пiзнання свiту, тобто, вiдображають об’єкт таким, яким вiн є в дійсності з усіма відомими на даному етапі розвитку науки його взаємозв’язками.

При визначенні теоретичних основ формування системних знань школярів про живу природу ми спираємось на погляди учених про системність мислення людини, яке є основою процесу якісного засвоєння знань про системність об’єктів живої природи. Вивчення процесу розвитку мислення в учнів основної школи пов’язане в сучасній психології головним чином з роботами Ж.Піаже. Згідно його досліджень, формування нової структури мислення у дітей відбувається починаючи з 11 років. 11-15 років – це період зародження гіпотетично-дедуктивного мислення, здатності абстрагувати поняття від дійсності, формувати альтернативні гіпотези і робити предметом аналізу власну думку. До кінця підліткового періоду людина вже здатна виділяти логічні операції від тих об’єктів, з якими вони проводяться, і класифікувати висловлювання незалежно від змісту та їх логічного типу. У довготривалій пам’яті зберігається інформація, що зазнає суттєвої “переробки”. Тому в навчальному процесі необхідно здійснювати перетворення одержаних нових знань у більш компактні форми їх організації.

Знання, залишаючись однією із основних складових змісту освіти, визнаються потрібними не самі по собі, а для розв’язання важливих життєвих проблем. Засвоєння знань і вмінь пов’язується із здатністю школяра використовувати їх у свідомій діяльності. У зв’язку з цим необхідним виявляється формування “відрефлексованого” (П.І.Третьяков) змісту освіти: тобто в процесі засвоєння знань учень повинен ставати об’єктом власного спостереження – аналізувати, усвідомлювати, оцінювати свій стан, планувати, прогнозувати та оцінювати результати своєї діяльності, приймати самостійні рішення, будувати стосунки з іншими. Через рефлексію виявляється суб’єктний досвід школяра – досвід життєдіяльності, якого він набуває у конкретних умовах соціокультурного оточення, яке задає зразки у вигляді законів, правил, прийомів дії, поведінки, обов’язкових для усіх. За умови застосування метазнань накопичені знання, вміння і навички перетворюються з мети навчання у засіб формування у школярів здатності бути суб’єктом пізнання, а ця здатність трансформується у засіб актуалізації (самореалізації) пізнавальних, творчих можливостей учнів (В.П. Лебедева, Г.П. Орлова, В.І. Панов, В.В. Рубцов).

Аналіз стану реалізації проблеми в теорії навчання та шкільній практиці ми здійснювали з двох позицій: констатації того, який доробок уже є в педагогічній теорії та практиці; виявленні тих позицій, які можна використати для розробки моделі формування системних знань школярів. Такий підхід дозволив нам виявити, що між якостями повноцінно засвоєних знань виявляються взаємозв’язки, оскільки кожна якість, маючи свою визначеність, передбачає наявність інших або впливає на формування і функціонування певних якостей. Системність знань залежить не лише від систематичності, як стверджує І.Я. Лернер, але й від усвідомленості та узагальненості, яка ґрунтується на повноті. Вони утворюють своєрідний блок взаємопов’язаних якостей знань, що характеризують знання школярів про об’єкти живої природи і між якими виявляється певна структурна та функціональна залежність. Системно засвоєні знання про об’єкти живої природи характеризуються такими показниками, як повнота, узагальненість, усвідомленість, систематичність, системність.

При визначенні критеріїв рівнів сформованості в учнів системних знань ми базувались на таких положеннях: системні знання – це знання приведені у певну систему; знання про конкретні цілісні об’єкти живої природи повинні бути структуровані в свідомості учня відповідно до логіки системного пізнання світу; знання про факти і поняття, які відображають лише певний компонент знань про об’єкти, повинні відповідати структурно-логічним схемам їх опису. Зважаючи на різний ступінь прояву певних показників та їх взаємозалежності, ми виділити чотири рівні сформованості системних знань учнів основної школи про об’єкти живої природи (низький, середній, достатній, високий) та такі їх критерії:

1 рівень – низький: названі не всі суттєві характеристики об’єкта, процесу, явища чи поняття; дана характеристика не відповідає структурі системного пізнання та перетворення світу (ССППС) чи структурно-логічній схемі опису певного виду знань (СЛС); учень не усвідомлює сутність та послідовність дій при систематизації та узагальненні інформації.

II рівень – середній: висвітлені не всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу, поняття, однак їх характеристика в загальному відповідає ССППС та СЛС; учень частково усвідомлює сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі систематизації та узагальнення знань.

III рівень – достатній: висвітлені всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу, проте допущені неточності в їх послідовності, тобто характеристика об’єкта не повністю відповідає ССППС чи СЛС; учень частково усвідомлює одні знання як базові стосовно інших і рефлексує сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі узагальнення інформації, однак порушує їх послідовність.

IV рівень – високий: висвітлені всі суттєві характеристики об’єкта, явища, процесу відповідно до СЛС та ССППС; учень чітко усвідомлює одні знання як базові стосовно інших; застосовано теоретичні узагальнення знань; учень рефлексує сутність та послідовність дій, які виконуються в процесі систематизації та узагальнення знань.

Дослідженням установлено, що на рівнях навчального предмета та навчального матеріалу проблема формування системних знань школярів про живу природу постійно знаходиться у полі зору дослідників. Однак при конструюванні програм та шкільних підручників недостатньо враховується положення про те, що методологічні знання та інформація про об’єкти живої природи є рівноцінними видами знань, а узагальнення та систематизація знань є загальнофункціональним спрямуванням процесу навчання. Такий стан реалізації проблеми у сучасній школі не може належним чином впливати на формування системних знань в учнів. З метою підтвердження даного висновку проводився констатувальний експеримент, яким було охоплено 246 учнів та 74 вчителі міських і сільських шкіл і гімназій. Мета першого його етапу полягала у вивченні особливостей формування вчителями системних знань під час проведення різних форм організації занять, а також рівня усвідомлення педагогами необхідності здійснення відповідної цілеспрямованої діяльності.

Відмічені негативні тенденції, що мали місце в практиці організації цілеспрямованої діяльності із формування системних знань учнів основної школи про об’єкти живої природи обстежених нами загальноосвітніх шкіл різних регіонів України, доводять, що у масовому педагогічному досвіді така спеціальна діяльність є епізодичним явищем. З’ясовано, що вчителі недостатньо обізнані з методикою формування в учнів відповідної якості повноцінно засвоєних знань та не забезпечені конкретними методичними розробками з цієї проблеми.

В шкільній практиці має місце стихійне формування системних знань учнів, тобто відповідна діяльність не ставиться спеціальною метою навчання. Однак аналіз діяльності школярів на уроках, зміст завдань підручників свідчить, що учні постійно повинні структурувати знання в систему, вивчати їх елементи та характеризувати системи живої природи. При цьому необхідні навички школярі набувають шляхом “проб і помилок”. Для встановлення ефективності такого шляху проводився другий етап констатувального експерименту, на якому визначався рівень сформованості в учнів системних знань про живу природу. На ньому ставилось завдання визначити, чи відповідає рівень системно сформованих знань учнів основної школи вимогам програм та ССППС, а також чи уміють учні здійснювати узагальнення та систематизацію навчального матеріалу і рефлексію власної діяльності. З цією метою проводився діагностуючий зріз знань учнів 6, 7 та 9 класів, у яких завершується вивчення представників певних царств живої природи.

Результати перевірки сформованості системних знань в учнів основної школи про об’єкти живої природи свідчать про значні недоліки в засвоєнні навчального матеріалу. Переважна більшість відповідей учнів відповідає критеріям низького та середнього рівнів сформованості системних знань школярів про живу природу. Достатній рівень сформованості системних знань виявлено у 13,48% учнів 6 кл., 10,47% учнів 7 кл. та 11,27% дев’ятикласників. Тобто термін вивчення живої природи і об’єм інформації суттєво не впливають на динаміку формування системних знань учнів.

На основі аналізу теорії та практики досліджуваної проблеми окреслено комплекс дидактичних умов, під якими ми розуміємо положення, що обумовлюють організацію та визначають суть процесу формування системних знань школярів про живу природу: цілеспрямовану діяльність із формування системних знань про живу природу доцільно здійснювати шляхом взаємоузгодженого вивчення програмового матеріалу та спеціально підібраного комплексу методологічних знань; процес узагальнення та систематизації знань про живу природу необхідно реалізовувати поетапно на основі застосування структурно-логічних схем опису видів знань (фактів, понять) і структури системного пізнання та перетворення світу (систем живої природи різного рівня ієрархії) із залученням учнів до рефлексивної діяльності.

У другому розділі “Теоретико-методичні основи формування системних знань про живу природу в учнів основної школи” здійснено теоретичний аналіз сутності методологічних знань та наукових основ організації і вдосконалення навчального процесу з вивчення живої природи. Обґрунтовано та конкретизовано теоретичні основи формування системних знань школярів про живу природу та змодельовано відповідний процес у основній школі.

Використання загальних положень дидактики щодо відбору змісту освіти (О.К. Корсакова, В.В. Краєвський, І.Я. Лернер, М.М. Скаткін, С.Е. Трубачева), врахування дидактичних ідей про допоміжні знання в навчанні (П.І. Ставський, А.С. Цеплін), дало нам змогу визначити критерії відбору інформації про методологічні знання для учнів основної школи: відповідність змісту інформації сучасному стану знань про методологічні знання; виконання опорної функції при вивченні програмового матеріалу; відповідність змісту методологічних знань змісту навчального матеріалу про об’єкти живої природи; формування цілісного уявлення про методологічні знання; виконання функції засобів включення учнів до рефлексивної діяльності; відповідність віковим особливостям учнів.

Послідовність конструювання комплексу методологічних знань, які доцільно включати до змісту програмового матеріалу, така: вивчення змісту інформації про методологічні знання в сучасній науці; визначення необхідної і достатньої інформації про методологічні знання, які сприяють формуванню системних знань в основній школі; визначення змісту програмового матеріалу, вивчення якого доцільно здійснювати у взаємоузгодженій діяльності із засвоєння структурно-логічних схем опису певних видів знань і структури системного пізнання та перетворення світу; дозування відібраної інформації відповідно до вікових можливостей учнів. Це дозволило нам виділили такі елементи інформації про методологічні знання: елементи “системної мови” (система, середовище-система, ціле-частина, підсистема, елемент) та “знання про знання” (види знань, структурно-логічні схеми опису видів знань (факту, поняття) та структуру системного пізнання світу, мета, значимість і можливості їх використання в навчальному процесі).

Формування в учнів основної школи методологічних знань як виду знань і способу діяльності здійснюється за такими етапами:

І етап – пропедевтично-акумуляційний. Сутність його полягає у нагромадженні досвіду інтелектуально-творчої діяльності, розвитку умінь систематизувати та узагальнювати навчальний матеріал методом “проб і помилок”.

ІІ етап – мотиванійно-цільовий. Спрямований на формування цілісного уявлення про методологічні знання, їх самоцінність та значимість у процесі навчального пізнання. На ньому відбувалось первинне ознайомлення школярів із методологічними знаннями як видом знань і як способом діяльності.

ІІІ етап – інформаційно-процесуальний. Передбачає послідовну конкретизацію та узагальнення знань про методологічні знання на різних етапах навчального процесу та формування умінь використовувати ці знання на етапах: підготовки до вивчення нового матеріалу, сприйняття та усвідомлення навчального матеріалу, уточнення і розширення (вторинне осмислення), узагальнення і систематизації знань, контролю та діагностики.

IV – рефлексивно-корекційний. Основне завдання його полягає в активізації рефлексивних процесів, забезпеченні усвідомлення учнями змісту методологічних знань та відповідних навчальних дій.

В основу проектування процесу взаємоузгодженого вивчення методологічних знань та предметного матеріалу, а також систематизації та узагальнення знань про живу природу покладена ідея формування систем знань різних рівнів ієрархії (А.В. Степанюк). Ми виділяємо структурні рівні системних знань учнів основної школи про живу природу, які зумовлені особливостями змісту навчального матеріалу: окремих видів знань (фактів, понять); конкретних представників царств живої природи (рослин, грибів, бактерій, тварин); абстрактних понять про певні організми різних царств живої природи; абстрактного поняття “організм як форма життя”. Між цими рівнями існує ієрархічна залежність. Системні знання одного рівня є основою, на якій формуються системні знання вищого рівня ієрархії.

Системи завдань для формування системних знань про живу природу включає три типи завдань, кожен з яких передбачає завдання на залучення школярів до рефлексивної діяльності:*

завдання на засвоєння методологічних знань; *

завдання на сприйняття, уточнення та розширення навчального матеріалу на основі СЛС опису видів знань та ССППС; *

завдання для узагальнення та систематизації навчального матеріалу із застосуванням методологічних знань.

Системотвірною ідеєю розроблених завдань є взаємоузгоджене вивчення об’єктів живої природи і методологічних знань та формування умінь рефлексивної діяльності (аналіз діяльності учителя, товариша, власної діяльності, співставлення результатів діяльності з еталоном). Ефективність використання системи завдань забезпечується реалізацією таких умов: наявність у школярів позитивної навчальної мотивації; максимального використання суб’єктивного досвіду учня; систематичне залучення учнів до рефлексивної діяльності; поєднання репродуктивної і творчої діяльності з поступовим переходом до самостійної роботи; застосування активних форм спілкування (монологу, діалогу, полілогу).

Врахування в комплексі обґрунтованих теоретичних основ формування системних знань про живу природу в учнів основної школи (структурні рівні системних знань про живу природу; дидактичні умови, етапи та засоби їх реалізації; показники та рівні сформованості відповідної якості повноцінно засвоєних знань) та компонентів навчальної діяльності, дозволили нам розробити модель формування відповідних знань школярів, в основу якої покладено ідею взаємоузгодженого вивчення предметних і методологічних знань та формування умінь рефлексивної діяльності (див. рис.1).

Авторська модель формування системних знань про живу природу в учнів основної школи покладена нами в основу відповідної експериментальної методики, яка перевірялась в ході формувального експерименту, що складався із трьох етапів. На першому етапі здійснювалась апробація відібранних методологічних знань на доступність для учнів 6 класу, розроблялись методичні рекомендації для вчителів із формування системних знань та засоби отримання інформації для їх корекції.

Рис. 1. Модель формування системних знань про живу природу

в учнів основної школи

* Повне формулювання умов див. на с. 10.

Другим етапом експериментального дослідження передбачалось:

1. Визначити шляхи первинного включення інформації про методологічні знання до змісту навчального матеріалу.

2. Перевірити ефективність дедуктивного шляху включення методологічних знань як способів діяльності до змісту навчального матеріалу.

3. Виявити вплив залучення учнів до рефлексивної діяльності на якість формування системних знань учнів про живу природу.

Метою третього етапу формувального експерименту була перевірка ефективності розробленої методики формування системних знань про живу природу в учнів 6-9 класів.

Перше завдання вирішувалось шляхом порівняння рівня засвоєння методологічних знань учнями класів: Е11– первинне ознайомлення з методологічними знаннями здійснювалось на міжпредметному уроці; Е21 – на вступному уроці з біології; Е31– на вступному уроці з географії. Найвищий рівень засвоєння методологічних знань показали учні Е21класу.

Для вирішення наступних завдання другого етапу формувального експерименту виділялись три експериментальні (Е12, Е22, Е32) і одну контрольну (К2) групи учнів. У групі Е12 учні навчались за розробленою нами експериментальною методикою. У групі Е22 учнів на вступних уроках ознайомлювали з методологічними знаннями лише як видом знань, а СЛС опису видів знань та ССППС використовувались для узагальнення та систематизації знань. У групі Е32 учні навчались за тією ж методикою, що і учні Е12 класів, проте вони не залучались до рефлексивної діяльності. У групі К учні навчались за традиційною методикою.

На другому етапі до експериментального навчання були залучені лише учні 6-х класів (192 чол.), а на третьому – учні 6-9-х класів (444 чол.). При цьому учні груп Е16-9 навчались за апробованою на другому етапі дослідження методикою формування системних знань, а у контрольних – за традиційною методикою вивчення об’єктів живої природи.

Відсоток учнів 6, 7, 8 та 9 експериментальних класів, які характеризуються високим та достатнім рівнями сформованості системних знань про живу природу (відповідно 70,37%, 68,62%, 70,69%, 66,1%), порівняно з даними контрольних класів (відповідно 2,08%, 1,92%, 1,82%, 3,39%) засвідчує ефективність застосування запропонованої нами методики формування системних знань про живу природу (див. табл. ).

Таблиця 1.

Рівні сформованості системних знань в учнів про живу природу після проведення третього етапу формувального експерименту

Рівні

системних

знань | Групи учнів | 6 клас (в %) | 7 клас (в %) | 8 клас (в %) | 9 клас (в %) | Е16 | К6 | Е17 | К7 | Е18 | К8 | Е19 | К9 | високий | 11,11 | 0 | 11,76 | 0 | 12,07 | 0 | 11,86 | 0 | достатній | 59,26 | 2,08 | 56,86 | 1,92 | 58,62 | 1,82 | 54,24 | 3,39

середній | 25,93 | 58,33 | 27,45 | 57,69 | 27,59 | 60,00 | 30,51 | 57,63

низький | 3,70 | 39,59 | 3,92 | 40,39 | 1,72 | 38,18 | 3,39 | 38,98

Для порівняльної оцінки результатів cформованості системних знань учнів Е і К класів використали критерій t. Стьюдента. Перевірка достовірності одержаних результатів показала вірогідність різниці між рівнями сформованих системних знань в учнів експериментальних і контрольних класів на 5% рівні значущості

Здобуті результати дослідно-експериментальної роботи доводять ефективність обґрунтованих теоретичних основ та розробленої і апробованої на практиці методики формування системних знань про живу природу в учнів основної школи.

ВИСНОВКИ

1. Результати дослідження дають підстави стверджувати, що проблема формування системних знань про живу природу отримала належне опрацювання на рівнях проектованого змісту шкільної освіти. Існує декілька концептуальних підходів до її вирішення. Для формування системних знань про живу природу в учнів основної школи найбільш адекватним є підхід, який грунтується на відображенні у змісті навчального матеріалу структури об’єктивної реальності. Згідно такого підходу, системні знання – це знання, приведені в систему відповідно до логіки системного пізнання об’єктів живої природи. Системно засвоєні знання про факти і поняття, які відображають лише певний компонент знань про відповідні об’єкти, відповідають структурно-логічним схемам опису даних видів знань. Вони характеризуються такими показниками повноцінно засвоєних знань, як повнота, усвідомленість, узагальненість, систематичність та системність. На рівнях реалізації змісту освіти проблема вирішена недостатньо якісно.

Специфіка формування системних знань про живу природу в учнів основної школи зумовлена специфікою змісту відповідного навчального матеріалу та психологічними особливостями учнів даної вікової групи. Проектування взаємоузгодженого вивчення методологічних знань та програмового матеріалу, процесуальних етапів систематизації і узагальнення знань про об’єкти живої природи доцільно здійснювати на основі структурних рівнів системних знань учнів про живу природу.

2. Озброєння школярів методологічними знаннями є необхідним чинником формування системних знань про живу природу. Розкриття сутнісних характеристик методологічних знань (знань про знання) як виду знань і способу діяльності доцільно здійснювати у тісному взаємозв’язку з вивчення програмового матеріалу про об’єкти живої природи. Ефективною є поетапна систематизація та узагальнення знань школярів на основі застосування структурно-логічних схем опису видів знань (для фактів. понять) і структури системного пізнання і перетворення світу (для систем живої природи різного рівня) із залученням учнів до рефлексивної діяльності.

3. Реалізація зазначеного шляху формування системних знань про живу природу можлива при наявності необхідного комплексу методологічних знань та відповідної системи завдань. Доцільно формувати в учнів знання про елементи “системної мови” та “знання про знання” (факти, поняття, структурно-логічні схеми їх опису та структуру системного пізнання світу) за такими етапами: пропедевтично-акумуляційний, мотиваційно-цільовий, інформаційно-процесуальний, рефлексивно-корекційний. Використання розробленої системи завдань дозволяє побудувати процес навчання із засвоєння методологічних знань, первинного усвідомлення програмового матеріалу на основі структурно-логічних схемопису видів знань та структури системного пізнання світу, а також узагальнення і систематизацію навчального матеріалу на основі рефлексивного управління.

4. Розроблена модель формування системних знань про живу природу в учнів основної школи враховує в комплексі обґрунтовані теоретичні основи (структурні рівні системних знань, дидактичні умови, засоби, етапи навчально-пізнавальної діяльності, етапи формування методологічних знань, етапи формування системних знань, середовище функціонування системи). В її основі лежить синергетична система, кожен компоненти якої виконує лише певну функцію, а усі разом вони забезпечують високий рівень кінцевого результату – формування системних знань.

Експериментальна перевірка методики формування системних знань про живу природу в учнів основної школи, яка реалізовує запропоновану модель, підтвердила її позитивний вплив на сформованість у школярів відповідної якості повноцінно засвоєних знань. Якісний і кількісний аналіз здобутих даних засвідчив позитивні зміни показників сформованості системних знань. Після завершення експериментального навчання кількість учнів шостого