Тема 3. Структура і зміст шкільної хімічної освіти
План
Загальна модель процесу навчання хімії, основні його компоненти: зміст хімії як навчального предмета, викладання, учіння, засоби навчання.
Формування змісту шкільного курсу хімії і вимоги до нього. Загальні вимоги до відбору знань; оптимальне співвідношення теоретичного й описового матеріалу, найважливіші закони, теорії і принципи їх відбору.
Система вмінь та навичок як важливий компонент змісту хімічної освіти. Компетентністний підхід до формування змісту хімічної освіти.
Пропедевтика хімічних знань у дошкільному вихованні та початковій школі, ознайомлення учнів з речовинами та їхніми властивостями у курсі „Природознавство”.
Виховання і розвиток учнів у процесі навчання хімії.
Матеріали для самостійної роботи
Однією з основних властивостей розвитку особистості та формування її базової культури виступає зміст освіти. В знанієво орієнтованому підході до змісту освіти він визначається як „сукупність систематизованих знань, умінь і навичок, поглядів і переконань, а також певний рівень розвитку пізнавальних сил і практичної підготовки, досягнутий у результаті навчально-виховної роботи”.
Основні теорії формування змісту освіти склалися в кінці XVIII – на початку XIX ст. Прихильники теорії дидактичного матеріалізму, або енциклопедизму, вважали, що основна мета освіти полягає в передачі учням якомога більшого обсягу знань з різних галузей науки. Це переконання ще в XVII ст. розділяв Я.А. Коменський, який створив підручники, що включали всі знання, необхідні учням, – „учити всіх усьому”. Прихильниками матеріальної теорії формування змісту освіти були педагоги XIX ст.
Існують різні підходи до формування змісту освіти. Формальна теорія відбору змісту освіти, або дидактичний формалізм, розглядала навчання тільки як засіб розвитку здібностей і пізнавальних інтересів учнів. Прихильниками дидактичного формалізму були Геракліт і Цицерон, за нового часу Песталоцці, близькі погляди висловлював А. Дістервег. Незаперечні заслуги представників формальної теорії відбору змісту освіти в обґрунтовуванні необхідності розвитку здібностей і пізнавальних інтересів учнів, їхньої пам’яті, мислення, уваги. В той же час складені на основі цього підходу програми велику частину часу відводять предметам інструментальним (мови, математика), які розвивають формальне мислення.
Уперше на наявність двосторонньої діалектичної залежності між пізнанням фактів (уявлень, подій, процесів) і формуванням мислення вказав К.Д. Ушинський: „Формальний розвиток розуму... є несуттєвою ознакою, розум розвивається тільки в дійсно реальних знаннях”. Звідси у вітчизняній педагогіці утверджується ідея забезпечення єдності матеріального і формального підходів до відбору змісту освіти.
На рубежі ХІХ і ХХ ст. в США з’являється утилітарна концепція формування змісту освіти – дидактичний утилітаризм (прагматизм). Прихильники цієї теорії (Дж. Дьюі, Г. Кершенштейнер) недооцінювали самі знання, віддаючи перевагу формуванню практичних умінь і навичок. Вони трактували навчання як неперервний процес реконструкції досвіду учня. Для оволодіння соціальним досвідом людині необхідно засвоїти всі відомі види діяльності. Процес навчання зводився до задоволення суб’єкто-прагматичних запитів учнів.
Функціональний матеріалізм (В. Оконь) являє собою інтеграцію попередніх трьох теорій: один бік навчання – пізнання дійсності й набуття знань; другий – функціонування цих знань у мисленні учнів; третій – їх використання в практичній діяльності, включаючи перетворення дійсності.
Структуралізм як теорія відбору й побудови змісту освіти був запропонований К. Сосницьким, котрий вважав, що в змісті кожного навчального предмета необхідно виділити основні формоутворюючі елементи, які мають міцну наукову й освітню значимість, а також другорядні похідні елементи, знання яких для учнів загальноосвітніх шкіл не обов’язкові.
Існують і інші підходи та теорії конструювання змісту освіти. Наприклад, М.Н. Скаткін, В.В. Краєвський розробили теорію змісту освіти на основі системно-діяльнісного підходу; Д. Брунер – на основі структурного підходу; С.Б. Блум – на основі таксономії цілей навчання і т.п. В останнє десятиріччя утверджується особистісно орієнтований підхід до виявлення сутності змісту освіти. Цей підхід міститься в роботах Б.М. Бім-Бада, С.У. Гончаренка, В.С. Лєдньова, І.Я. Лернера, Ю.І. Мальованого, А.В. Петровського, О.Я. Савченко, М.Н. Скаткіна та ін.
У даний час у світлі ідеї гуманізації під змістом освіти розуміють педагогічно пристосовану систему знань, умінь, навичок, досвіду творчої діяльності та досвіду емоційно-вольового ставлення, засвоєння якої покликане забезпечити формування всебічно розвиненої особистості, підготовленої до збереження і розвитку матеріальної і духовної культури суспільства. Але з точки зору особистісно орієнтованого навчання ніяка пропонована учневі ззовні інформація не може бути перенесена всередину його, якщо у школяра немає відповідної мотивації та особистісно значимих освітніх цілей.
Отже, при особистісно орієнтованому підході до визначення сутності змісту освіти абсолютною цінністю є не відчужені від особистості знання, а сама людина. Такий підхід забезпечує свободу вибору змісту освіти з метою задоволення освітніх, духовних, культурних і життєвих потреб особистості, гуманне ставлення до особистості, що розвивається, становлення її індивідуальності та можливості самореалізації в культурно-освітньому просторі.
О.В. Бондаревська у змісті особистісно орієнтованої освіти виділяє такі компоненти: аксіологічний, когнітивний, діяльнісно-творчий і особистісний. Аксіологічний компонент має на меті введення учнів у світ цінностей і надання їм допомоги у виборі особистісно значущої системи ціннісних орієнтацій. Когнітивний компонент забезпечує школярів науковими знаннями про людину, культуру, історію, природу, ноосферу як основу духовного розвитку. Діяльнісно-творчий компонент сприяє формуванню та розвитку в учнів різноманітних способів діяльності, творчих здібностей, необхідних для самореалізації особистості в праці. Особистісний компонент забезпечує самопізнання, розвиток здатності до рефлексії, оволодіння способами саморегуляції, самовдосконалення, самовизначення, формує життєву позицію. Важливо визнати, що особистісний компонент є системоутворюючим у змісті особистісно орієнтованої освіти, і цим він істотно відрізняється від традиційного, системоутворюючим компонентом якого визнається когнітивний компонент.
Перехід від знанієво орієнтованої до особистісно орієнтованої освіти неможливий також без становлення такого принципу відбору змісту освіти, як фундаменталізація освіти. Відповідно до принципу фундаменталізації освіти навчання стає не тільки способом отримання знань, але й засобом озброєння школярів методами здобуття нових знань, самостійного набуття вмінь і навичок. У цьому випадку учні звільняються від перевантаження навчальною інформацією і дістають можливість для творчого саморозвитку.
Найважливішою сучасною тенденцією розвитку змісту освіти є його стандартизація, необхідність якої викликана створенням у країні єдиного освітнього простору, завдяки якому буде забезпечений єдиний рівень загальної освіти в різних типах освітніх закладів, і входженням України в систему світової культури.
Стандарт освіти є основним нормативним документом, в якому державними органами влади нормується лише мінімально необхідний рівень освіченості. Державний стандарт загальної середньої освіти включає три компоненти: державний, регіональний і шкільний. Наповнення шкільного компоненту реальним змістом відповідно до специфіки навчального закладу залишається у віданні самого навчального закладу і вимагає від управлінців і методичної служби володіння теоретичними знаннями, технологіями побудови педагогічної системи в цілому і відбору змісту освіти зокрема.
Навчальний план є одним з основних документів, необхідних для функціонування навчального закладу, оскільки в найповнішому і загальному ступені характеризує зміст освіти в його результативно-підсумковому вигляді. Але слід зазначити, що не існує якої-небудь спеціальної теорії навчального плану, яка визначала б процедуру його побудови.
Державним стандартом базової і повної середньої освіти державні вимоги до загальноосвітньої підготовки учнів подано за галузевим принципом у семи освітніх галузях: мова і літератури, суспільствознавство, естетична культура, математика, природознавство, здоров’я і фізична культура, технології. Завданнями кожної галузі є не лише формування системи знань та практичних умінь, але й формування певних компетентностей випускника загальноосвітньої школи.
Ряд дослідників указує, що профіль освітньої установи повинен визначатися набором навчальних предметів, їхнім змістом і значенням для продовження освіти. Пропонується виділити наступні групи предметів: предмети, вивчення яких буде продовжено на наступному рівні освіти при освоєнні професійної освітньої програми як профілюючі (ядро); предмети, для освоєння яких ядро є базою навчання або має з предметами прикладного характеру тісний зв’язок. Загальний розвиток учнів спрямовується предметами загальнокультурного оточення. Такий підхід до формування змісту освіти пропонується і в Концепції профільного навчання в старшій школі. Згідно Концепції профільного навчання в старшій школі, профіль навчання охоплює таку сукупність предметів: базові загальноосвітні, профільні загальноосвітні та курси за вибором.
Державним стандартом базової і повної середньої освіти передбачено, що в старшій школі „зміст освіти і вимоги до його засвоєння диференціюється за трьома рівнями: обов’язкові результати навчання, визначені Державним стандартом, профільний, зміст якого визначають програми затверджені МОН, та академічний, за програмами якого вивчаються дисципліни, що тісно пов’язані з профільними предметами (наприклад, фізика у хіміко-біологічному профілі), а також здійснюється загальноосвітня підготовка учнів, які не визначилися щодо напряму спеціалізації.
Найважливіші принципи побудови шкільного курсу хімії.
Шкільний курс хімії будується на основі дидактичних принципів.
1. Принцип гуманізму – забезпечення пріоритету загальнолюдських цінностей і здоров’я людини, вільного розвитку особистості.
1. Принцип відповідності навчального матеріалу рівню сучасної науки. Але це не значить, що в шкільному курсі повинно бути відображено теоретичний рівень сучасної науки. Шкільний курс повинен показати лише ті напрямки, в яких розвивається сучасна наука. Найбільш фундаментальні відкриття завжди входили в шкільний курс хімії. Періодичний закон, теорія будови органічних речовин залишаються одними з найважливіших законів шкільного курсу. При відкритті нових законів, положень, теорій, шкільний курс повинен розширюватись. Але кількість годин на вивчення предмету залишається сталою, а в останні роки навіть зменшується. Щоб не перевантажувати курс хімії старі теорії входять до складу нових концепцій. Так наприклад теорія О.М.Бутлерова входить як вихідний принцип у сучасну теорію будови органічних речовин. Теоретичний і фактичний матеріал повинні знаходитись у відповідності. Любе теоретичне положення повинне підтверджуватися фактами. Але при нагромадженні великої кількості фактів втрачається головне, а при їх недостатній кількості навчання стає формальним. В навчанні провідна роль повинна належати теорії і теорія повинна наближатися до початку вивчення курсу.
2. Принцип розвитку понять, тобто поступового поглиблення знань. Так на початку вивчення курсу хімії учні вивчають атомно-молекулярне вчення, потім у світлі Періодичної системи і будови атома, а пізніше вивчається електронна природа хімічних зв’язків, просторові уявлення (органічна хімія).
3. Принцип розподілу труднощів – це відбір і розподіл навчального матеріалу з урахуванням вікових і психологічних особливостей його засвоєння. Складність навчального матеріалу повинна зростати поступово. Провідні теорії шкільного курсу рівномірно розподілені за роками вивчення. Після теорії розміщений матеріал, який підтверджує і розвиває теоретичні знання. Пізнавальні можливості дітей зростають. і тому вивчення матеріалу переноситься на більш ранній час.
4. Принцип історизму – це показ в навчальному матеріалі, що досягнення сучасної хімії – це результат довгого історичного шляху її розвитку. Учні ознайомлюються із закономірностями процесу пізнання з тим, як здійснюються в науці відкриття, який внесок в розвиток в науки вносять вчені і т.п. Але не завжди потрібно вести учнів тими шляхами, якими йшла наука, втрачати час на запам’ятовування помилкових тверджень. Історичний підхід доцільний там, де формування знань в науці відповідає діалектиці пізнання. Так при вивченні періодичного закону у 9 класі спочатку вивчаються перші спроби класифікації хімічних елементів, потім трактування періодичного закону за Менделєєвим, а потім – сучасне формулювання періодичного закону. Історичний матеріал застосовують для мотивації навчання, для пробудження цікавості до предмету.
5. Принцип політехнізму визначає тісний зв’язок навчального матеріалу з життям, з підготовкою учнів до праці. Для оптимального вирішення цього принципу навчальний предмет повинен включати:
1) основи хімічних виробництв,
2) дані, які відображають зв’язок хімії з життям, науки з виробництвом, їх досягнення і напрямки розвитку,
З) дані про хімізацію народного господарства,
4) дані про охорону природи.
Зміст курсу хімії.
Ми вже розглянули, що зміст навчального предмету не може являти собою скорочений варіант змісту хімії, як науки. Шкільний курс хімії утворюється двома системами знань: про речовину і про хімічну реакцію. У нашій країні за. основу побудови шкільного курсу взята структурна концепція, яка виділяє в якості головної систему знань про речовину, залежність властивостей речовин від їх будови.
Основний зміст розділу неорганічної хімії становить засвоєння періодичного закону і періодичної системи хімічних елементів Д.І.Менделєєва в світлі сучасних уявлень про будову атома, вчення про хімічний зв’язок. Спочатку учні засвоюють основні поняття хімії, необхідні для розуміння періодичного закону, потім ознайомлюються з періодичним законом і періодичною системою, будовою атома, електронною природою хімічних зв’язків. Після цього вивчають типові елементи окремих груп, їхні найважливіші сполуки, знайомляться з виробництвом і н/г значенням речовин, що вивчаються.
Зміст курсу органічної хімії становить вчення теорії будови органічних речовин, найважливіших класів органічних речовин на основі їй генетичного зв’язку в порядку ускладнення будови від порівняно простих речовин до найбільш складних, які утворюють організми. Учні ознайомлюються із залежністю властивостей речовин від хімічної, електронної і просторової будови молекул, н/г значення органічних речовин.
У заключному розділі загальної хімії дається огляд вивчених теорій і законів хімії, узагальнюються відомості про речовини, хімічні процеси і виробництва на досягнутому в кінці вивчення хімії теоретичному рівні, систематизуються знання про виробництво. Вивчення розділу завершується показом місця хімії серед наук про природу, її ролі у формуванні наукової картини світу, значення для розвитку н/г.
У статті 30 Закону України „Про загальну середню освіту” вказується „Державний стандарт загальної середньої освіти – зведення норм і положень, що визначають державні вимоги до освіченості учнів і випускників шкіл на рівні початкової, базової і повної загальної середньої освіти та гарантії держави у її досягненні”. У цьому документі визначається також структура Державного стандарту загальної середньої освіти:
Базовий навчальний план загальноосвітніх навчальних закладів;
загальна характеристика інваріантної та варіативної складових змісту освіти;
державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів (вихованців).
У базовому навчальному плані виділено державний, регіональний і шкільний компоненти. Державний компонент забезпечує єдність освітнього простору країни та є інваріантною частиною змісту загальної середньої освіти, включає навчальні курси загальнокультурного й загальнонаціонального значення. „Фактично це необхідний освітній мінімум змісту основних галузей знань і мінімальна тривалість їх вивчення, які забезпечують одержання загальної середньої освіти”.
Регіональний компонент базового навчального плану визначає ті нормативи, що належать до компетенції регіонів.
Шкільний компонент відображає специфіку і спрямованість окремого навчального закладу.
Регіональний і шкільний компоненти як варіативна частина дають можливість розширити й поглибити зміст загальноосвітньої підготовки школярів, забезпечують їх індивідуальний розвиток, пізнавальні інтереси та нахили.
Структура шкільного курсу хімії.
Шкільний курс хімії поділяється на 3 розділи: основи неорганічної (8-10) класи), органічної (10-11 класи) та загальної хімії (11 кл.) Але в зв’язку з вдосконаленням системи освіти, зверненням більшої уваги на диференціацію навчання, структура шкільного курсу хімії змінюється. Зокрема вийшли нові експериментальні програми з хімії для середньої школи, де вивчення курсу хімії (основного) відбувається лише у 8 і 9 класах. У 8 класі вивчається неорганічна хімія в зміст якої введені нові поняття: про радіоактивність речовин та вплив радіаційного випромінювання на живі організми. Дещо зменшена кількість годин на вивчення хімічних елементів в систематичному курсі. В 9 класі вивчається органічна та загальна хімія. Загальна кількість годин на вивчення хімії значно зменшується. У 10-11 класах хімія вивчається лише в профільних класах.
Науковцями Полтавського педагогічного інституту створені свої (директор інституту інтеграції знань АПН України, доктор пед.наук Ільченко В.Р.) програми шкільного курсу. Основу цих програм становить формування цілісного природничо-наукового світорозуміння учнів. Адже у сучасній школі знання учням даються дуже розрізнені. В підручнику 5 кл. Віра Романівна наводить такий приклад: коли дитині, яка ніколи не бачила слона і нічого про нього не чула, зав’язати очі і підвести до слона і запитати, що таке слон, то якщо дитина поторкає рукою слона за ногу, вона скаже, що слон – це колона; якщо поторкає слона за хобот, скаже, що слон – це мотузка і т.п. А загальне уявлення про слона вона буде мати? звичайно ні. Ось так і образ природи. Всі природничі науки вивчають природу але з різних сторін: хімія вивчає хімічні перетворення речовин, фізика – фізичні, біологія – живі організми. Але коли дитину після закінчення вивчення курсу фізики і хімії запитати, що таке атом, то вона буде відповідати у відповідності з тим, вчитель фізики чи хімії задав це запитання. Дітям здається, що атом, який вивчається в курсі хімії зовсім не той, що вивчається в курсі фізики. Після закінчення школи учні не мають цілісного уявлення про оточуючий світ. У певній мірі конкретні картини світу сформовані (фізична, хімічна і ін.), але не відбувається об’єднання їх в єдину систему. Ось тому в основу нових програм покладено принцип формування цілісного образу природи. Починаючи з 5 класу учні вивчають новий предмет «Довкілля». В цьому предметі поєднані фізика, хімія, біологія, географія, астрономія. Предмет досить серйозний. Знання, які даються учням в цьому інтегрованому курсі мають високий теоретичний рівень. Зокрема в 5 класі учні вивчають фізичні і хімічні явища, молекули і атоми, хімічні елементи, суміші і чисті речовини, хімічні перетворення речовин. Вода – розчинник. Поняття про розчини. Приготування розчинів з заданою масовою часткою речовини. Оксиди, кислоти, солі, луги. Хімічні реакції (сполучення, розкладу, заміщення).
6 клас: Будова атома. Уявлення про йони, електронні оболонки атомів хімічних елементів. Періодичний закон, періодична система. Метали та неметали, початкове уявлення про їх фізичні та хімічні властивості. Хімічні реакції металів з неметалами. Валентність хімічних елементів.
У 7 кл. – 1 година на тиждень. Вивчається неорганічна хімія, даються основні поняття і поглиблюються одержані знання з курсу «Оточуючого світу». У 8 класі продовжується вивчення неорганічної хімії. В 9 класі – органічна хімія та тема „Основні теорії і закони загальної хімії” (18 год.).