Тезисы участников
Концепция образовательной области
“Естествознание”
I. Введение
Современные российские и мировые тенденции развития в области образования в условиях перехода к постиндустриальному, информационному обществу требуют модернизации естественнонаучного образования: корректировки его целей, содержания и определения основных путей его обновления содержания, что должно найти свое отражение в концепции образовательной области "Естествознание". К приоритетным целям и направлениям модернизации естественно-научного образования относятся:
– разгрузка содержания естественнонаучного образования в начальной и основной школе и его переориентация на знания и умения, наиболее значимые для формирования общей культуры учащихся, научного мировоззрения, необходимые для решения практических, познавательных, ценностно-ориентационных, коммуникативных проблем;
– введение профильного обучения на старшей ступени школы, создающего возможности выбора уровня изучения одного или нескольких учебных предметов и обеспечивающего качественную подготовку учащихся для продолжения образования в высших учебных заведениях.
II. Цели и задачи образовательной области "Естествознание"
Объединение традиционных естественнонаучных дисциплин в образовательную область имеет своей целью усилить общекультурное значение их изучения посредством акцентирования внимания на природе как общем для всех естественных наук объекте изучения и на едином естественнонаучном методе познания. Целостность содержания области обеспечивается также наличием сквозных фундаментальных идей о системной организации природы, единстве и взаимосвязи состава, строения и свойств природных объектов, атомно-молекулярном строении вещества, законах сохранения, вероятностном характере природных процессов, эволюции Жизни, Земли и Вселенной.
Это позволяет сформулировать общие цели изучения естествознания в школе:
· получить систематические знания о различных природных явлениях и объектах, их составе, строении, свойствах, взаимосвязях и законах развития;
· ознакомиться с естественнонаучным методом исследования;
· сформировать научное мышление и мировоззрение школьников;
· развить творческие способности учащихся, умения анализировать и перерабатывать информацию, делать на этой основе выводы и принимать решения;
· освоить основы ценностного отношения человека к природе, определяющего его поведение в окружающей среде.
Изучение естествознания в начальной школе позволяет учащимся:
· развить интерес к изучению объектов и явлений природы;
· получить первоначальные знания о живой и неживой природе, важнейших свойствах объектов и явлений природы, месте и роли человека в ней;
· научиться проводить наблюдения, измерения, простейшие исследования, ориентироваться на местности;
· освоить элементарные знания и умения, необходимые для соблюдения правил личной гигиены, общей безопасности и здорового образа жизни, экологических правил поведения в окружающей среде.
Изучение естествознания в основной школе позволяет учащимся:
· получить:
физические знания о наиболее общих законах природы и их использовании для объяснения явлений природы, применения в технике и технологии;
химические знания о веществах и их превращениях, значении в природе, жизни человека;
биологические знания о многообразии форм жизни и важнейших характеристиках объектов живой природы, закономерностях устойчивого развития биосферы;
географические и астрономические знания о геосферах Земли и протекающих в них процессах, о Вселенной и ее объектах;
экологические знания о рациональном использовании энергии и материалов, защите окружающей среды от загрязнения и разрушения, о сохранении эталонов и памятников природы, а также знания, обеспечивающие безопасность жизнедеятельности человека;
· освоить основные элементы естественнонаучного метода познания; научиться проводить наблюдения, измерения, эксперименты, моделировать процессы и явления природы, прогнозировать экологические последствия своих действий в окружающей среде;
· получить ориентацию в выборе профиля дальнейшего обучения в соответствии со своими интересами, склонностями и способностями.
Изучение естествознания в старшей школе позволяет учащимся:
· развить представления о познаваемости мира, единстве живой и неживой природы, методах ее исследования;
· получить представления о важнейших аспектах современной естественнонаучной картины мира;
· познакомиться с фундаментальными открытиями в области естественных наук, историей развития и становления современных естественнонаучных представлений о Жизни, Земле и Вселенной.
Изучение естествознания в классах естественнонаучного профиля старшей школы позволяет учащимся дополнительно:
· углубить знания по естественнонаучным дисциплинам и математике на основе изучения фундаментальных естественнонаучных теорий и принципов;
· получить необходимые знания и умения, позволяющие продолжить образование в соответствии с выбранным профилем;
· установить связь между развитием естественных наук и социально-экономическими и экологическими проблемами человечества;
· развить способности усваивать, критически осмысливать и преобразовывать информацию, соотносить средствами естественных наук теоретические модели с действительностью, делать на этой основе выводы и принимать решения, прогнозируя их последствия.
III. Общая характеристика содержания
по образовательной области "Естествознание"
Образовательная область "Естествознание" включает в себя физику, химию, биологию, физическую географию, элементы астрономии, экологии и ОБЖ, а также межпредметные знания и умения.
Содержание образования по физике включает знания об основных законах природы, объединенных в следующие теории: классическая механика, молекулярно-кинетическая теория, термодинамика, электродинамика, специальная теория относительности, квантовая теория; ведущих физических идеях (полевых, релятивистских, вероятностных, квантовых,) и принципах (сохранения, относительности, суперпозиции, близкодействия и дальнодействия, соответствия); их применение в технике.
Содержание образования по химии включает знания о многообразии веществ, их свойствах и применениях; зависимости свойств веществ от их строения; материальном единстве и взаимосвязи органических и неорганических веществ; природных круговоротах химических веществ; влиянии антропогенного фактора на закономерности циклических процессов в природе; роли химии в познании явлений природы и развитии производства.
Содержание образования по биологии включает знания об уровневой организации и эволюции живой природы; биоразнообразии; обмене веществ и превращениях энергии, наследственности и изменчивости, размножении и индивидуальном развитии организмов, их связях со средой обитания и приспособленности к ней; организме человека, его биологической природе и социальной сущности; санитарно-гигиенических нормах и правилах здорового образа жизни.
Содержание образования по географии и астрономии включает знания о Земле как планете Солнечной системы, ее форме, размерах, движениях, геосферах Земли, их структуре и закономерностях развития; пространственной неоднородности природы Земли на материках, в океане, в крупных регионах и странах, о планетах Солнечной системы, звездах и Вселенной.
Содержание образования по экологии включает знания об организации жизни в биосфере, ее разнообразии и средообразующей роли; пределах устойчивости разных форм жизни к факторам среды; роли человека в изменении природных условий жизни; современных путях решения экологических проблем, включая личное участие.
Важнейшей частью содержания образовательной области “Естествознание” являются сами способы получения естественнонаучного знания. Это включает в себя как методологию, общую для всех естественных наук (наблюдение, измерение, формулировка гипотезы, построение объясняющей модели, ее экспериментальная и теоретическая проверка, последующая корректировка модели), так и исследовательские методы, характерные для отдельных дисциплин.
К содержанию естественнонаучного образования относятся также языки описания объектов и явлений, используемые естественными науками: математический (формулы, символы), графики, структурные схемы.
Содержание естествознания в начальной школе включает в себя элементарные сведения:
- по физике - о телах, их свойствах и многообразии, агрегатных состояниях вещества;
- по химии - о многообразии, строении и свойствах некоторых веществ;
- по биологии - об организмах разных царств живой природы, их разнообразии, приспособленности к среде обитания, роли в природных сообществах, значении в жизни человека; организме человека, гигиенических нормах и правилах здорового образа жизни;
- по географии - об особенностях географических объектов и явлений своей местности; элементарных приемах ориентирования на местности и по плану, наблюдения и первичной обработки собранных материалов;
- по экологии - о взаимосвязях организмов со средой обитания и приспособленности к ней; правилах экономного расходования энергии, воды, пищи; бережном отношении к объектам природы, заботе о своем здоровье, защите и красоте окружающей среды;
- по основам безопасности жизнедеятельности - о правилах поведения в природе и быту, санитарно-гигиенических нормах сохранения здоровья и предупреждения травматизма.
Содержание естествознания в основной школе включает в себя:
- по физике - систему понятий и законов физики, необходимых для описания и объяснения механических, тепловых, электрических, магнитных, оптических, акустических явлений; сведения о физических методах изучения природы, использовании физических законов на практике;
- по химии - первоначальные химические понятия, общие сведения о веществах и химических реакциях, периодический закон и периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева, атомное строение вещества, общую характеристику металлов и неметаллов, особенности строения и свойств органических веществ;
- по биологии - знания об уровневой организации и эволюции живой природы, методах ее изучения, многообразии организмов, их строении и функционировании, связях со средой обитания; организме человека, его биологической природе и социальной сущности, санитарно-гигиенических нормах и правилах здорового образа жизни;
- по географии - знания о строении Земли, ее геосферах, их составе, строении и свойствах; географических закономерностях; антропогенных изменениях в геосферах; рациональном природопользовании; географической среде жизни и деятельности человека; географическом разнообразии различных территорий Земли; приемах картографического моделирования;
- по экологии - знания о факторах окружающей среды, определяющих здоровье человека и других организмов; биоразнообразии жизни и разрушении его в результате хозяйственной деятельности людей; оценке причин истощения природных ресурсов и загрязнения среды; прогнозах влияния экологических последствий; путях решения экологических проблем;
- по основам безопасности жизнедеятельности - сведения о правилах работы в учебной лаборатории, с различными химическими веществами, приборами и инструментами, поведения в природе, опасных и чрезвычайных ситуациях, оказания первой помощи при травматизме.
Содержание естествознания в старшей школе на общеобразовательном уровне включает в себя:
- по физике - основные физические теории, сведения о зарождении и развитии фундаментальных идей, понятий и теорий, методах научного познания и элементах физической картины мира, современных открытиях и их влиянии на развитие цивилизации;
- по химии - сведения об истории становления, развития и современном состоянии химии; современных представлениях о строении атома; видах химической связи; веществах молекулярного и немолекулярного строения; принципах классификации веществ и химических реакций в неорганической и органической химии; представления о природных круговоротах химических элементов;
- по биологии – сведения о важнейших биологических закономерностях, проявляющихся на разных уровнях организации живой природы: эволюции, наследственности и изменчивости, размножении и индивидуальном развитии организмов, обмене веществ и превращении энергии (метаболизме), связи организмов с окружающей средой; сведения о достижениях биологической науки; истории биологических открытий и вкладе биологии в общечеловеческую культуру;
- по географии - знания об общих географических закономерностях природы Земли, проблемах взаимодействия человека и окружающей среды на региональном и глобальном уровнях, приемах географического моделирования;
- по экологии – знания о средообразующей роли живых организмов в биосфере; накоплении загрязняющих веществ в организмах и передаче их по цепям питания; глобальных экологических проблемах; развитии зкологически чистых химических технологий, транспорта, продуктов питания; ресурсосберегающем производстве, создании экологически здоровой урбанизированной среды;
- по основам безопасности жизнедеятельности - углубленные знания знаний о правилах рационального поведения в природе, быту; обеспечение безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера.
Содержание естествознания в классах естественнонаучного профиля дополнительно включает в себя углубленные естественнонаучные знания, обеспечивающие возможность поступления в ВУЗы и продолжения образования.
Возможно также изучение вариативных, дополнительных модулей, характерных для выбранного профиля обучения: “Физические основы радиоэлектроники”, “Дисперсные системы и поверхностные явления”, “Химия в промышленности”, “Химия в сельском хозяйстве”, “Химия высокомолекулярных соединений”, “Экология”, “Микробиология”, “Биохимическая физика”.
IV. Рекомендуемая структура обучения естествознанию
Содержание естественнонаучного образования строится по концентрическому принципу по отношению к трем ступеням школы.
В начальной школе содержание естественнонаучного образования входит в состав интегрированного курса “Окружающий мир”.
В основной школе естественнонаучные знания в настоящее время формируются при изучении пропедевтических интегрированных курсов “Природоведение” или "Естествознание" и систематических курсов физики, химии, биологии, географии.
Базовые предметы образовательной области “Естествознание” могут дополняться вариативными модулями, изучение которых не является обязательным для всех учащихся. Например: “Экология городской среды”, “Основы безопасности жизнедеятельности”, “Здоровье и окружающая среда” и др.
Высказывается предложение о замене систематических курсов физики, химии, биологии и географии единым интегрированным предметом “Естествознание”. Сегодня, однако, не представляется возможным оценить перспективность такой замены ввиду отсутствия результатов экспериментальной проверки такого метода изучения предметов естественнонаучного цикла в основной школе, соответствующих учебных и методических материалов, подготовленных кадров учителей.
В старшей школе в настоящее время содержание образовательной области “Естествознание” реализуется при изучении отдельных предметов физики, химии и биологии. Перспективной задачей (особенно для гуманитарных профилей) является разработка и внедрение в школу взамен отдельных предметов интегрированного курса "Естествознание".
В классах естественнонаучного профиля содержание образовательной области “Естествознание” должно изучаться в виде отдельных предметов (физика, химия, биология), которые могут дополняться вариативными модулями, в том числе междисциплинарного характера. Например: “Биофизика”, “Молекулярная биология”, “Синергетика”, “Космология”, “Аналитическая химия” и др.
V. Характеристика содержания образования с точки зрения
организации учебной деятельности
Проектируемое содержание естественнонаучного образования должно обеспечивать:
1. Активизацию познавательной деятельности учащихся, развитие познавательного интереса, что достигается путем:
- демонстрации возможностей науки в объяснении разнообразных, в т.ч. привычных, явлений; проведения ярких, красивых опытов;
- включения в содержание проблемного материала, стимулирующего творческую деятельность учащихся, в том числе заданий исследовательского и проектного характера, требующих организации индивидуальной и групповой работы школьников;
- усиления внимания к знаниям, ценностно-значимым для каждого школьника: правил безопасности жизнедеятельности, оказания первой помощи пострадавшим (включая самого себя), ухода за растениями и животными.
2. Знакомство учащихся с естественнонаучным методом познания. С этой целью:
- содержание должно включать систему заданий, направленных на формирование основных исследовательских умений: наблюдения, измерения, экспериментирования, моделирования, компьютерной обработки данных.
3. Освоение школьниками ряда практических умений (работы с источниками информации, техническими устройствами и приборами, географической картой и подвижной картой звездного неба, определителями веществ), что обеспечивается:
- включением в содержание правил работы с различными приборами, инструментами, веществами, пособиями и обоснования их соблюдения;
- отработкой формируемых умений и навыков на занятиях естественнонаучного практикума;
- работой с компьютерными базами данных, научно-популярной и справочной литературой, мультимедийными продуктами.
4. Усиление в содержании исторического и социального аспектов естественнонаучного знания. С этой целью:
- содержание должно включать историко-научный материал, показывающий, что развитие науки - это многовековая история становления и преобразования знаний об окружающем мире, а современные знания лишь отражают состояние наук о природе на данном историческом этапе; это поможет избежать догматизма представлений учащихся о естественных науках;
- в содержании должна подчеркиваться связь между достижениями естественных наук и развитием цивилизации, между результатами научных исследований и экологическими, этическими проблемами, встающими перед человечеством.
***
Пересмотр подходов к оцениванию результатов учебной деятельности учащихся должен проводится исходя из следующих общих положений:
- оценка знаний школьников должна основываться на идеях внутренней, уровневой дифференциации обучения, предполагающей такую организацию обучения, при которой уровень предъявления учебного материала может быть существенно выше уровня обязательных требований к знаниям школьников; ученики имеют право и возможность двигаться по различным образовательным траекториям, но не ниже уровня требований к знаниям и умениям, определенных образовательным стандартом;
- акцент при оценке результатов учебной деятельности должен быть сделан не на объеме усвоенных знаний, а на том, как ученик оперирует ими, применяет на практике, объясняет с их помощью явления природы, оценивает и прогнозирует определенные ситуации;
- изменения в системе оценивания предполагают максимальную объективизацию оценивания, открытость критериев оценки для учащихся и всех остальных участников учебного процесса, усиление удельного веса само- и взаимооценивания;
- основу внутришкольной контрольно-оценочной системы составляют измерители, входящие в банк оценочных материалов по физике, астрономии, химии, биологии, физической географии, экологии, элементов ОБЖ, и соответствующие требованиям к знаниям и умениям школьников, предусмотренным образовательным стандартом;
- вводятся единые государственные экзамены, что может включать как единые общие экзамены, так и, в зависимости от интересов школьников и выбранного ими профиля, единые профильные экзамены по предметам естественнонаучного цикла.
Многообразие целей естественнонаучного образования и форм организации учебной деятельности предполагает многомерную систему оценивания учебных результатов. Основными параметрами оценки становятся:
- уровень овладения способами научного познания или процедурные умения, такие как пользование измерительными приборами, планирование наблюдений или эксперимента, проведение наблюдений и постановка эксперимента, использование компьютера для моделирования явлений и обработки полученных результатов;
- уровень предметных и межпредметных знаний, что обязательно включает умение применять эти знания для объяснения явлений и решения определенного круга задач;
- творческие качества учащихся, умение решать нестандартные задачи;
- результативность: здесь оценивается результат деятельности ученика при проведении исследования, подготовке реферата, проекта, цикла заданий за достаточно длительный промежуток времени.
При этом в системе оценивания могут сочетаться абсолютная шкала с соответствующими, одинаковыми для всех измерителями и относительная шкала, когда оценивается динамика роста достижений учащихся. Во втором случае критерии успешности целесообразно вырабатывать в ходе совместного обсуждения педагога и ученика.
В принципе, в ходе обучения естественнонаучным дисциплинам, могут оцениваться и общеучебные умения, надпредметные компетентности, такие как: уровень владения устной и письменной речью, коммуникативные умения (для работы в группе или участия в дискуссии), ситуативные умения (способность ориентироваться в нестандартной ситуации), рефлексивные качества (способность к самоанализу и самокоррекции). Такого типа оценки, по-видимому, должны носить описательный, а не балльный характер и вместе с аналогичной информацией, предоставленной учителями других предметов, входить в индивидуальную карту ученика.
VI. Мероприятия по реализации концепции
1. Уточнить базовое (инвариантное) и профильное содержание образования по предметам естественнонаучного цикла и разработать систему требований к уровню подготовки выпускников с учетом выбранных ими профилей обучения и соответствующие измерители (преимущественно в деятельностной форме).
2. Разработать на этой основе учебно-методическое обеспечение учебного процесса, обратив особое внимание на создание учебников по интегрированным курсам "Естествознание" для 5-6 классов основной школы и старших классов гуманитарного профиля.
3. Разработать и реализовать программу оснащения школ современным лабораторным оборудованием. С этой целью модернизовать перечень оборудования для всех ступеней школы, исходя из необходимости снабжения школ не отдельными приборами, а комплектами для выполнения демонстрационного эксперимента и лабораторного практикума.
Разработать план создания таких комплектов и обеспечения ими школ.
4. Провести анализ возможностей применения информационных технологий в школьном естественнонаучном образовании. Разработать компьютерное программное обеспечение и методические рекомендации по его использованию в учебном процесс. Выявить возможности интернет-ресурса при изучении предметов естественнонаучного цикла.
5. В связи с обновлением содержания естественнонаучного образования откорректировать программы подготовки учителей в педагогических вузах и в институтах повышения квалификации работников образования; ввести подготовку учителей пропедевтического интегрированного курса "Естествознание" в 5-6 классах.
В институтах повышения квалификации работников образования разработать программы курсов подготовки учителей к проведению лабораторных занятий по предметам естественнонаучного цикла. Организовать подготовку учителей на таких курсах с выдачей специальных сертификатов, дающих право на получение более высокого разряда ЕТС.
6. Провести экспериментальную проверку обновленного содержания образовательной области "Естествознание", форм его реализации. В ходе экспериментальной проверки исследовать методические пути предпрофильной подготовки учащихся в основной школе с целью сознательного выбора ими профиля обучения в старших классах.
