Ukrainian Belarusian English German Polish Russian Spanish
Понедельник, 16 Декабрь 2013 08:38

Гуз К.Ж. «Природознавство» — предмет профільної школи

Шкільний курс «Природознавство» є інтегрованим курсом для старшої профільної школи, призначений для використання в школах, де учні вивчають природничі предмети за рівнем стандарту.

Мета курсу «Природознавство» спрямована на формування в учнів природничо-наукової картини світу, уявлень про роль і місце людини в природі, засвоєння ними основних понять природознавства, що складають ядро знань про природу.

Завдання шкільного предмета природознавство у профільній школі:

  • - засвоєння учнями основ наук про природу, ознайомлення їх з методами пізнання природничих наук, з найбільш важливими ідеями і досягненнями природознавства, що спричинили визначальний вплив на уявлення людини про природу, розвиток науки і техніки; духовний і культурний розвиток людини;
  • - формування природничонаукової картини світу (ПНКС), особистісно значимої складової її — образу природи, що визначає поведінку людини в довкіллі, критичну оцінку і використання нею природничо-наукової інформації, позицію по відношенню до наукових проблем, що розв'язуються в суспільстві;
  • - розвиток природничонаукової компетентності, інтелектуальних, творчих здібностей і критичного мислення в процесі формування цілісних уявлень про природу, використання і фундаменталізація природничо-наукової інформації;
  • - переконання в можливості пізнання законів природи і необхідності використання знань про природу для розвитку природозберігаючої цивілізації, прийняття обґрунтованих рішень під час розв'язання суспільних проблем та проблем, пов'язаних зі своєю професією;
  • - використання природничо-наукових знань у повсякденному житті.

Курс «Природознавство» передбачає формування загальнонавчальних вмінь і навиків, ключових компетентностей, таких як: компетентності цілісно ставити і розв'язувати проблеми, взаємодіяти з довкіллям з прогнозуванням наслідків цієї взаємодії, компетентності високопродуктивного виконання роботи, з найменшою затратою енергії, здоров'язберігаючої, а також загальнокультурної, комунікаційної, громадянської, соціальної, інформаційної.

Під час вивчення курсу «Природознавство» в учнів розвивається:

  • - здатність до дослідницької діяльності (постановка проблеми, висунення гіпотези, здійснення її перевірки);
  • - здатність цілісно бачити проблему і приймати рішення з опорою на об'єктивні закономірності;
  • - здатність використовувати наукові методи, закони при розв'язанні проблем, пов'язаних зі своєю майбутньою професією, суспільним та повсякденним життям;
  • - здатність до саморозвитку та самоосвіти, пошуків, критичного оцінювання та передачі інформації, переформулювання її та виразу у компактній формі;
  • - здатність застосовувати знання на практиці поза межами освітнього процесу та в нестандартних ситуаціях.

Курс «Природознавство» враховує психологічні особливості учнів-гуманітаріїв, цілісне сприйняття ними інформації, що обумовлено домінуванням функцій правої півкулі мозку (образної) над лівою (аналітико-логічною).
Зміст курсу «Природознавство» охоплює зміст освіти та державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів Державного стандарту природничо-наукової освіти, її загальноприродничої, астрономічної, біологічної, фізичної, хімічної компонентів у старшій школі; зміст знань про реальні об'єкти та процеси довкілля старшокласника.
Навчальний матеріал курсу «Природознавство» об'єднується за лінійно-концентричним принципом навколо змістових ліній:

  • - загальні поняття природознавства як скрізний стрижень курсу;
  • - методи наукового пізнання в природознавстві;
  • - значення природничо-наукових знань у житті людини та їхня роль у суспільному її розвитку, професіональній діяльності.

Зміст навчального предмету природознавство розподіляється за роками навчання таким чином:

  • 10 клас (155 годин; 4,5 години на тиждень)
  • Розділи: І. Вступ. Основні поняття природознавства та наукові методи пізнання природи; ІІ — Роль механіки, молекулярної фізика і основ термодинаміки, хімії та знань про молекулярно-клітинний рівень організації життя в еволюції ПНКС.
  • 11 клас (175 годин, 5 годин на тиждень)
  • Розділ: ІІІ — Основні поняття сучасної ПНКС. Біологія. Електродинаміка. Атомна і ядерна фізика.
  • 12 клас (70 годин, 2 години на тиждень)
  • Розділи: IV — Сучасні космологічні уявлення. V — Людина і природа.

Як видно з наступної таблиці 1, вивчення курсу «Природознавство» не потребує спеціального навчального плану. Поданий в таблиці розподіл годин на навчальні предмети за рівнем стандарту (наказ МОН України № 66 від 05.02.09 р.) показує, що при вивченні курсу «Природознавство» замість чотирьох предметів навчальний час на засвоєння змісту освітньої галузі не змінюється. Не змінюється і навчальний час на засвоєння компонентів освітньої галузі — у 10 класі на фізичну компоненту разом із загальноприродничою відводиться 70 год. (як і на вивчення фізики), на хімічну компоненту 70 год (як на хімію в 10 і 11 класах), на біологічну компоненту — 15 годин.

Загальноприродничий модуль — 5 годин.
Природничо-фізичний — 66 годин.
Природничо-хімічний — 66 годин.
Природничо-біологічний — 16 годин.
Загальноприродничий — 3 години.

На вивчення компонентів освітньої галузі «Природознавство» в 10 кл. відводиться 4,5 годин на тиждень, в 11 класі — 5 годин, у 12 класі — 2 години на тиждень.

Зміст курсу «Природознавство» складається з модулів: природничого, природничо-фізичного, природничо-хімічного, природничо-біологічного, природничо-астрономічного, природничо-екологічного, які відповідають змісту компонентів освітньої галузі. Під час вивчення природничого модуля учні засвоюють поняття, які слугують основою об'єднання всіх модулів у цілісну систему знань. Це такі поняття: природничонаукова картина світу, загальні закономірності природи, образ природи (особистісно значима система знань про природу), методи пізнання природи.

Основними формами організації навчання з курсу «Природознавство» є уроки отримання нових знань, семінарські заняття, уроки у довкіллі, заняття з корекції та узагальнення знань. Передбачено такі форми навчальної діяльності учнів як робота під керівництвом учителя, самостійна робота, самоперевірка знань, дискусії в групах, робота над проектами. Засвоєні в природничому модулі поняття є випереджальними наскрізними організаторами знань по відношенню до всіх наступних модулів.
Така структура курсу «Природознавство» обумовлена наступним:

  • 1) при формуванні природничо-наукової картини світу учні зосереджують увагу на змісті однієї компоненти знань про природу, засвоюють її цілісно, не змінюючи орієнтації мислення з одного об'єкта на інший як при вивченні окремих предметів. Унаслідок цього підвищується ефективність навчального процесу як по засвоєнню змісту освітньої галузі «Природознавство» так і по засвоєнню кожної компоненти;
  • 2) з розкладу виключаються малоефективні одногодинні предмети;
  • 3) в процесі обґрунтування всіх елементів знань на основі загальних закономірностей природи розвиваються високі рівні інтелекту, компетентності продуктивної розумової роботи формується (образ світу, який є власним продуктом учня), цілісно ставити і розв'язувати проблему, передбачати результат.

Передбачено і кадрове забезпечення викладання курсу «Природознавство» у старшій школі. При розробленій структурі його зможе викладати як один учитель-предметник, так і вчителі хімії, біології та фізики — кожен свій модуль. Єдина програма і єдиний підручник спрямовують навчальний процес на формування цілісності знань.

Варто зазначити, що у всіх країнах у старшій школі наявні інтегровані природознавчі курси – «Естествознание» (Росія), «Nature», «Environment» (Англія, США, Швеція) та ін. У багатьох з цих країн модулі викладають учителі-предметники. В ідеалі інтегрований курс має викладати один учитель. У Полтавському ОІППО вчителі природничих дисциплін можуть набути другу спеціальність – «учитель природознавства».
Курс «Природознавство» має чітку особистісну та компетентнісну спрямованість, оскільки впродовж його вивчення в учнів формується особистісно значима система знань про природу — образ природи — здатність об'єктивно, цілісно вирішувати проблеми, пов'язані із взаємодією людини із середовищем життя, природничонаукова компетентність, у формуванні якої особливу роль відіграють уроки в довкіллі, які проводяться поза шкільним приміщенням, потребують застосування природничонаукових знань в нестандартних ситуаціях, та робота учнів над проектами. У програмі надано орієнтовну тематику уроків у довкіллі та проектної діяльності учнів. Учителі можуть їх змінювати відповідно до умов школи та інтересів учнів.

Програма передбачає вивчення природознавства у 10 класі розпочати з теми «Основні поняття природознавства та методи природничо-наукового пізнання», яка є узагальненням знань про природу основної школи і дає можливість розкрити мету вивчення природознавства в профільній школі. Вступ є структурантом до вивчення курсу, у ньому обґрунтовується структурування навчального матеріалу відповідно до етапів формування ПНКС — механічна картина світу (механіка), розпад механічної картини світу (молекулярна фізика, термодинаміка, хімія), основні поняття сучасної ПНКС (біологія, електродинаміка, атомна і ядерна фізика, астрономія).

У вступі учні знайомляться з методами і формами навчання, специфічними для інтегрованого курсу, отримують попереднє уявлення про форми організації природничо-наукових знань: природничо-наукову картину світу, природничо-наукову теорію; дається попереднє уявлення про етапи еволюції природничонаукової картини світу, методи наукового пізнання природи.

Другий розділ присвячений вивченню елементів теорій — механіки, молекулярної фізики та термодинаміки, хімії, молекулярно-клітинної біології; розкриттю їх ролі у формуванні ПНКС. У третьому розділі (11 клас) продовжується вивчення елементів теорій, знань, що складають зміст біологічної компоненти освітньої галузі «Природознавство», елементів теорій «Електродинаміка», «Атомна і ядерна фізика».

У 12 класі вивчається зміст астрономічної компоненти стандарту освіти та розділ «Людина і природа», який є узагальненням знань про еволюцію ПНКС та про екологічні проблеми людства.

Заключний розділ «Людина і природа» включає чотири теми у відповідності до основної мети природознавства, досягнення якої вимагає від учня розуміння людини як невід'ємної частини природи, наслідків діяльності людини в середовищі життя, взаємозв'язку історичного розвитку знань про природу та практичних потреб людства, прагнення людства до цілісності знань про природу, осмислення її першооснов; розуміння того, що людство не може вирішити своїх проблем без досягнень природознавства, що у вік ноосфери кожна людина, незалежно від її професії, має володіти науковими основами знань про природу і світ в цілому.

Курс «Природознавство» має наочно-навчальне забезпечення у вигляді системи таблиць та методичної літератури, відомості про які подані в кінці програми.

Природу неможливо вивчати лише по підручнику, особливо для гуманітаріїв, у яких переважає образне мислення. Курс включає систему «уроків у довкіллі», які проводяться поза межами шкільного приміщення (серед природи, на виробництві, в державній установі та ін.). Тематика уроків може бути змінена учителем відповідно до інтересів учнів та умов регіону.

Уроки в довкіллі учитель може проводити на початку вивчення теми як проблемні, впродовж вивчення теми як ілюстративно-пошукові, в кінці вивчення теми як підсумкові. З уроками в довкіллі може бути пов'язана дослідницька робота учнів над проектами, орієнтовна тематика яких подана до кожної теми, а література — в кінці програми. Дослідницька робота на уроках у довкіллі, над проектами значною мірою сприяє формуванню в учнів ключових компетентностей. Оволодінню ключовими компетентностями сприяє також система лабораторних та практичних робіт, семінарів, зокрема тих, під час яких учні створюють модель свого образу природи, систематизують та фундаменталізують знання з метою їх компактного виразу і збереження у свідомості, застосування. Рекомендується заохочувати учнів під час виконання проектів, моделювання образу природи до використання комп'ютера, різноманітних ілюстрацій, художніх творів. Методика роботи з учнями під час моделювання ними образу природи подана в рекомендованій методичній літературі.

З тематикою проектів учнів доцільно познайомити на початку вивчення курсу, запропонувати їм доповнити тематику власними проектами. Деякі проекти потребують тривалого часу виконання, об'єднання учнів у групи. Слід заохочувати до роботи в групах учнів з різними інтересами (теоретик, дослідник, художник, літератор, критик і т.д.), заслуховувати під час семінарів звіти про хід роботи над проектами, оцінювати проміжні результати і коректувати їх.

В кінці курсу планується узагальнююча конференція, на якій виставляються виконані учнями моделі, фотоматеріал, захищаються кращі проекти та образи природи. На конференцію запрошуються батьки, представники виробництв та влади. Досвід проведення конференцій показав велику зацікавленість учнів у соціальному визнанні їхньої роботи.

Інтеграція змісту всіх модулів курсу «Природознавство» у цілісність досягається внаслідок неперервного формування учнями фрагментів природничонаукової картини світу та образу природи як під керівництвом учителя, так і під час самостійної роботи учнів по створенню структурно-логічних схем (СЛС) до розділів модулів курсу.

Створення СЛС з теми — це ретроспективний погляд на вивчений матеріал з метою збільшення ємності й інтеграції знань з погляду їхнього місця в загальній системі знань про природу. Це спроба вираження того, що засвоювалося й осмислювалося протягом вивчення теми — завершення засвоєння матеріалу на даному етапі. Моделювання учнями СЛС передбачає наявність в учнів уявлень про ієрархію законів природи (емпіричні залежності, часткові, загальні закони, загальні закономірності), про рівні узагальнення знань про природу. Учні повинні знати, що в схемі не може бути скільки завгодно елементів знань, тим більше, вони не можуть визначатися по кількості уроків. Наприклад, у розділі «Властивості газів, рідин, твердих тіл» 18 уроків. Якщо зобразити на схемі стільки ж елементів знань, то така схема не принесе користі в якості зручного кодування інформації. Елементів повинно бути стільки, щоб схема допомагала відновити в пам'яті інформацію, яка в ній втілена. Згідно психологічного закону Дж. Міллера на схемі має бути 7±2 елементів знань.

Складання СЛС припускає орієнтування учня у навчальному матеріалі розділу, змістове групування цього матеріалу, виділення змістових опорних пунктів, складання плану створення схеми, обґрунтування кількості елементів знань, виявлених зв'язків між елементами знань, виділених у темі тощо. Це певний ланцюг логічних операцій, методів і прийомів, що приводять учня до мети. Фактично він використовує арсенал методів — словесні, наочні, практичні, пошукові, ставить проблему і вирішує її способом доведення. А оскільки матеріал тем різний, то доведення будується щораз по-новому, хоча інструментом його є єдині загальні закономірності природи. Доведення істинності встановлюваних зв'язків — завжди творчий пошук. Цим процесом керує вчитель, хоча СЛС виконуються учнями самостійно. Учні виділяють опорні знання вслід за вчителем. Сигналом для них стає розгляд на уроці понять з погляду міжпредметних зв'язків і використання при цьому відповідних засобів навчання, дедуктивне пояснення цих понять на основі фундаментальних загальних закономірностей природи. На таких уроках учні намагаються глибше засвоїти навчальний матеріал, переосмислити і виразити його у вигляді схеми.

За тиждень-півтора до узагальнюючого заняття, на якому розглядаються СЛС, учителем призначається консультація для учнів. НМЦ інтеграції змісту освіти підготовлено 2 варіанти програми і відповідно – підручника.

Підручники втілюють як зміст програм природничого циклу (рівень стандарту), так і зміст загальноприродничої компоненти освітньої галузі «Природознавство». Відрізняються дані підручники структурою знань. Один з варіантів підручника апробувався з 1996 року у школах м. Полтави та Дніпропетровської області. У школах (№66 м. Дніпропетровська, Дніпровській ЗОШ) обладнані кабінети «Еволюція природничонаукової картини світу».

Старшим науковим співробітником Інституту педагогіки НАПН України Ільченко О.Г. розроблено також номенклатуру обладнання кабінету природознавства, який слугує матеріальною базою під час вивчення фізичної, хімічної, біологічної та загальноприродничої компонент освітньої галузі «Природознавство» і відповідних модулів курсу.

Обладнання кабінету природознавства коштує в 2,5 рази дешевше, ніж трьох окремих кабінетів – фізики, хімії, біології. Обслуговування його також у тричі дешевше.

Отже, реалізація предмету в практиці школи дає ближній і віддалений економічний ефект. Не тільки створення одного спільного кабінету, видання підручника «Природознавство-10» обійдеться платникам податків (державі) втричі дешевше, ніж аж трьох підручників — фізики, хімії, біології, зміст яких містить підручник «Природознавство». Майбутні політики, юристи, економісти матимуть високий рівень інтелекту. Російські вчені підрахували, що «гарні голови» — невичерпне джерело розвитку економіки країни. 1 мільйон високоінтелектуальних працівників оцінюється в 0,4 трильйонів доларів (400 млрд.), а це в десятки разів більше, ніж прибуток всієї вітчизняної економіки.