КОНТЕКСТНІ ХІМІЧНІ ЗАВДАННЯ ЯК ЗАСІБ РЕАЛІЗАЦІЇ ІНТЕГРОВАНОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ПРИРОДОЗНАВЧИХ ДИСЦИПЛІН

УДК 378.147:372.854

Форостовська Тетяна Олександрівна,

викладач кафедри природничих наук та методик їхнього навчання ЦДПУ

ім. В. Винниченка, м. Кропивницький

ORCID 0000-0001-9353-4017

[email protected]

Бохан Юлія Володимирівна -

кандидат хімічних наук, доцент, доцент кафедри природничих наук та методик їхнього навчання ЦДПУ ім. В. Винниченка, м. Кропивницький

ORCID 0000-0002-9612-7780

[email protected]

Постановка та обґрунтування актуальності проблеми. Розв’язування задач в процесі вивчення базових природознавчих дисциплін - кращий, найбільш раціональний метод засвоєння і закріплення теоретичного матеріалу. Але, на жаль, розв’язування задач під час вивчення фахових хімічних чи фізичних дисциплін залишається для майбутніх вчителів природознавчих дисциплін, непривабливим заняттям, викликає невпевненість у своїх знаннях і здібностях. Відзначимо, що концепція цілісного компетентнісного підходу під час вивчення природничих дисциплін вимагає якісного перегляду і трансформації складових системи навчання: навчальних і робочих програм, змісту, методів і прийомів навчання, кваліфікації педагогічних кадрів, умов навчання, самонавчання та саморозвитку студентів, результатів навчання тощо. Зокрема, для формування та розвитку професійних компетенцій майбутніх вчителів блоку природознавчих дисциплін (хімії, фізики, біології) необхідно здійснити перегляд змісту навчання, особливо навчальних предметів, що становлять комплекс природознавчих дисциплін. Для того щоб підвищити ефективність професійної підготовки бакалаврів – майбутніх вчителів природознавчих дисциплін, яка з залученням різних дидактичних форм, методів і засобів моделює не просто носія знань, а насамперед, творчу особистість, яка вміє застосовувати набуті знання і вміння на практиці, вважаємо за необхідне посилити професійну зацікавленість майбутніх вчителів до розв’язування задач. «Розв’язування хімічних задач належить до провідних методів навчання хімії, сприяє свідомому засвоєнню основних хімічних понять, теорій, законів і розумінню на їх основі хімічних перетворень, розширенню світогляду; вихованню самостійності та волі до подолання труднощів; встановленню міжпредметних зв’язків» [1, c. 326].

Так, аналіз змісту навчальних посібників, які використовуються в процесі вивчення дисциплін предметного природничого циклу, показує, що вони включають тільки систему природничих знань, умінь і способів діяльності. Це свідчить про однобічність змісту курсів базових природничих дисциплін (хімії, фізики та біології), оскільки вони не встановлюють зв'язок з майбутньою професійною діяльністю, а також не сприяють формуванню природничих інтегрованих компетенцій як цілісного феномену. У зв'язку з цим, ми пропонуємо збагатити традиційний зміст природничих дисциплін в педагогічному закладі вищої освіти завданнями, спрямованими на застосування одержаних знань в ситуаціях близьких до майбутньої професійної діяльності. Найбільший потенціал в цьому напрямку мають контекстні завдання, які дозволяють предметом навчальної діяльності майбутніх вчителів природознавчих дисциплін зробити завдання з одного боку, мотиваційними, предметними чи міжпредметними практично-орієнтованого типу, а з іншого, такими, що моделюють актуальні проблеми їх майбутньої професійної діяльності. Такі завдання спонукають студента використовувати весь комплекс знань, умінь, способів діяльності, освоєних в процесі навчання різних дисциплін (педагогіки, психології, методики навчання природничих дисциплін, дисциплін предметного природничого циклу, педагогічної практики тощо).

На сьогодні на кафедрі природничих дисциплін та методик їхнього навчання Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка (ЦДПУ) ведеться робота по створенню контекстних завдань з основних тем навчальної дисципліни «Загальна та неорганічна хімія», вивчається їх специфіка, розробляються правила створення та критерії оцінювання; аналізується вплив контекстних завдань на формування професійних природничих компетенцій та рівень якості знань.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Однією з педагогічних технологій, в рамках якої відбувається вдосконалення освіти в аспекті підвищення практико-орієнтованої спрямованості навчання є контекстне навчання. В педагогічному словнику знаходимо визначення: «контекстне навчання – це імітаційна модель навчання, при якій професійні завдання вирішуються в навчальних або навчально-ігрових ситуаціях. Дані ситуації імітують реальні умови професійної діяльності» [6, с.62].

Питання, що стосуються теорії контекстного навчання і його застосування в системі вищої професійної освіти глибоко і ґрунтовно розроблені науковою школою А.А. Вербицького. А. А. Вербицький розглядає контекст як дидактичну категорію, вважаючи його системою «внутрішніх і зовнішніх умов життя і діяльності людини, яка впливає на сприйняття, розуміння і перетворення нею конкретної ситуації, надаючи сенсу і значення цій ситуації в цілому і її компонентів »[3, с. 40].

Контекстне навчання реалізується через включення в навчальний процес контекстних завдань. Розвитку поняття «контекстне завдання» в педагогіці, в методиці навчання хімії сприяли праці Аванесова А.С., Ахметова М.А., Вербицького А.А., Гавронскої Ю.Ю., Панькової С.В., Пічугіной В.Г., Степіна Б.Д., Шалашової М.М. та інших вчених.

Сєріков В.В. відносить контекстні задачі до задач мотиваційного характеру, в умовах яких описана конкретна життєва ситуація, що корелюється з наявним соціокультурним досвідом учнів (відоме, дане); вимогою (невідомим) задачі є аналіз, осмислення і пояснення цієї ситуації або вибір способу дії в ній, а результатом вирішення задачі є зустріч з навчальною проблемою і усвідомлення її особистісної значущості «Контекстна задача – це питання, задача, проблема, що з самого початку орієнтована на той сенс, який дані феномени мають для того, хто навчається. При цьому враховується його мотивація, ціннісні орієнтації, його життєві і професійні плани, переваги, інтереси, стиль навчальної діяльності, особистісна позиція » [5, с. 145].

Мяснікова О.М. до контекстних відносить завдання, зміст яких відображає ситуації, що часто зустрічаються в реальному побутовому, виробничому, суспільному житті »[ 4, с. 111.].

Денищева Л. О. пропонує контекстними вважати завдання, які зустрічаються в тій чи іншій реальній ситуації. Їх контекст забезпечує умови для використання та розвитку знань під час вирішення проблем, здатних виникати в реальному житті [3, с. 20].

Загалом, більшість дослідників відносять контекстні завдання до категорії нестандартних завдань, здатних активізувати пізнавальну діяльність.

Аналіз літературних джерел показав, що контекстними називають завдання, в яких міститься відносно закінчений за змістом текст, достатній для розуміння суті описаного, сприйняття представленої інформації. У них можуть бути відображені умови життя і діяльності людини, погляд на проблеми світобудови, особливості розвитку навколишнього світу і людського суспільства [7, с. 21]. Загалом, контекстні - це завдання які зустрічаються в тій чи іншій реальній ситуації, в яких моделюється предметний і соціальний зміст майбутньої професійної діяльності.

Однак, поза увагою дослідників залишається проблема комплексної фахової підготовки майбутніх учителів хімії, фізики і біології. Аналіз літературних джерел засвідчив брак праць і матеріалів із досвіду роботи, в яких би системно і всебічно розглядалась проблема використання контекстних завдань. Усе це викликає нагальну потребу у створенні нової моделі професійної підготовки майбутніх учителів природничих дисциплін, котра б сприяла оновленню змісту, цілей, методів, засобів, форм організації освітнього процесу.

Мета статті. Розкрити дидактичні та функціональні можливості контекстних завдань під час викладання хімічних дисциплін (на прикладі загальної та неорганічної хімії) та формування інтегрованих природничих компетентностей майбутніх вчителів природознавчих дисциплін.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети використовувалися такі методи дослідження: аналіз і узагальнення психолого-педагогічної, науково-методичної літератури з проблем застосування ситуаційних, контекстних та компетентністно˗орієнтованих задач в освітній процес підготовки майбутніх вчителів хімії, фізики, біології; педагогічний експеримент.

Виклад основного матеріалу дослідження.

Зазначимо кілька характерних особливостей формування контекстних завдань, які необхідно враховувати при їх проектуванні:

1) професійна спрямованість (моделюють майбутню професійну діяльність в умовах навчального процесу);

2) проблемність (умова завдання містить в собі проблему (навчальну або навчально-професійну);

3) нестандартність формулювання завдання (можуть мати нестачу або надлишок даних, а також припускають альтернативні варіанти вирішення);

4) навчальна спрямованість (мета розв’язування таких задач полягає в опануванні нових теоретичних відомостей, вміння, способу діяльності, які значимі для студента в пізнавальному, професійному, особистісному та інших аспектах);

5) відповідність змісту завдання майбутній професійній діяльності (завдання повинне описувати деяку ситуацію (сюжет), що враховує контекст майбутньої професійної діяльності вчителя природознавчих дисциплін);

6) діяльнісний характер (при вирішенні такого завдання студент застосовує комплекс знань по одній або кільком загально-професійним та професійним дисциплінам, здійснюючи різні види діяльності);

7) наявність рефлексивних завдань (зміст має включати як самооцінку, так і аналіз процесу виконання завдання; формулювання власного ставлення до одержаного результату).

Процес конструювання контекстних завдань зберігає логіку педагогічного проектування (Рис.1):

Рис. 1 Основні етапи процесу конструювання контекстних завдань.

Безумовно, комплекс контекстних завдань повинен включати різноманітні типи, оскільки саме в цьому випадку він буде цілісним і сприяти формуванню інтегрованих професійних компетентностей майбутніх вчителів природознавчих дисциплін. Так, пропонуємо застосовувати наступні типи контекстних завдань із загальної та неорганічної хімії:

1. Предметні завдання. Умову такого завдання становить предметна проблемна ситуація. Для вирішення такого завдання необхідно провести аналіз, сформулювати спосіб розв’язку, на основі встановлення і використання предметного змісту, досліджуваного в рамках різних розділів дисципліни.

2. Міжпредметні завдання. У такому завданні в умові описується ситуація на мові однієї з комплексу природознавчих дисциплін з явним або неявним використанням мови інший природознавчої дисципліни. Відповідно, для вирішення потрібно використовувати знання з кількох дисциплін одночасно.

3. Практичні. Умова містить практичну ситуацію, для вирішення якої потрібно застосовувати знання з різних предметних областей комплексу природознавчих дисциплін, а також знання, набуті студентами на практиці, в повсякденному досвіді тощо.

Як приклад розглянемо практичне контекстне завдання.

Опис проблемної ситуації. Студент під час виконання даного завдання повинен оцінити запропоновану ситуацію, що виникла на уроці хімії та визначити можливі варіанти її розв’язку, обрати оптимальний із них. На основі аналізу ситуації представити свій методичний продукт.

Формулювання завдання. У класі біолого-хімічного профілю учням було запропоноване завдання: Обчисліть масу (г) води, яку необхідно додати до літій оксиду масою 15 г, щоб одержати розчин літій гідроксиду з масовою часткою розчиненої речовини 40%. Учні доволі швидко справилися із завдання та надали остаточну відповідь 36г. Вчитель не погодився із даною відповіддю та запропонував учням ще раз перевірити її розв’язок.

Завдання для студентів.

• Представте Ваші варіанти правильного розв’язку доведеного завдання;

• Як на Вашу думку розв’язували учні завдання? Представте можливі варіанти розв’язку, що запропонували учні. Поміркуйте над причинами за яких учні не надали вірної відповіді;

• Проаналізуйте описану вище ситуацію на уроці хімії. Які могли б бути подальші дії вчителя? Щоб могли запропонувати Ви, щоб допомогти учням швидко знайти помилку у розв’язку?;

• Запропонуйте методику роботи з розв’язку завдання з учнями. Складіть блок-схему розв’язку даного завдання. Складіть невелику підборку подібних завдань, щоб попередити виникнення подібних помилок у наступному. Будь-ласка, представте детальний розв’язок всіх складених Вами завдань.

Організація діяльності студентів з виконання контекстних завдань представлена у таблиці 1.

Таблиця 1.

Організація діяльності студентів по виконанню контекстних завдань.

Етап	Діяльність студента	Діяльність викладача	Технології навчання
Підготовчий	Орієнтування в тематичному полі, ознайомлення зі змістом контекстного завдання, пошук та аналіз проблеми, постановка мети проекту	Консультування	«Мозковий штурм», робота в малих групах, контекстне навчання, case-study
Пошуковий	Планування та виконання контекстного завдання; розробка, визначення та обговорення можливих варіантів розв’язку; вибір способу розв’язку; збір та аналіз інформації, планування діяльності студентів по розв’язку завдання.	Консультування	«Мозковий штурм», робота в малих групах, контекстне навчання, case-study
Основний	Реалізація схеми розв’язку контекстного завдання	Консультування	Метод проектів
Рефлексивний	Аналіз результатів виконання проекту, самооцінювання діяльності та результатів виконання контекстного завдання, коректування	Організація та координування (формування груп рецензентів та експертів)	Метод проектів
Узагальнюючий	Підготовка звіту, презентації	Консультування	Метод проектів

 

Висновки з дослідження і перспективи подальших розробок.

Ще раз підкреслимо, що сформовані інтегровані природничі компетенції студента - майбутнього вчителя природознавчих дисциплін це феномен, який носить інтегрований, динамічний характер і потребує забезпечення безперервності процесу їх формування. Безперечно, контекстні завдання виступають ефективним інструментом для вирішення даного питання. Окрім того, вони мають певний потенціал із відстеження динаміки їх формування. Тому виступають також ефективним засобом оцінювання і вимірювання рівня сформованості інтегрованих природничих компетенцій, що дозволяє встановити динаміку формування компонентів компетенцій за рівнями в процесі професійної підготовки вчителя блоку природознавчих дисциплін (хімії, фізики, біології).

З нашої точки зору, вирішення проблеми введення завдань в контексті майбутньої професійної діяльності вимагає системного підходу, що обумовлює модернізацією всіх компонентів методичної системи предметного навчання (мети, змісту, форм, засобів, методів). Формуванню необхідних суспільству професійних якостей майбутніх вчителів хімії, біології і фізики буде сприяти посилення професійної спрямованості хімічних дисциплін, яке повинно здійснюватися в усіх організаційних форм навчання: в лекційному курсі, на лабораторних і семінарських заняттях, в межах самостійної роботи студентів.

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

1. Бохан Ю.В., Форостовська Т.О. Особливості викладання курсу «Загальна та неорганічна хімія» в професійній підготовці майбутніх вчителів природничих дисциплін. Науковий вісник Льотної академії. Серія: Педагогічні науки. – 2019. – Вип. 5. С. 325-332.

2. Вербицкий А. А. Компетентностный подход в теории контекстного обучения. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. 84 с.

3. Денищева Л. О., Глазков Ю. А., Краснянская К. А. Проверка компетентности вы­пускников средней школы при оценке образовательных достижений по математике // Математика в школе. 2008. №6. С. 19–30.

4. Мясникова О.М. Использование контекстных задач при оценивании метапредметных результатов// Пермский педагогический журнал, 2014, № 5, С. 110-113.

5. Сериков В. В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педа­гогических систем. М.: Логос, 1999. 272 с.

6. Педагогический словарь : учеб. пособ. для студ. высш. учеб. завед. / под ред. В. И. Загвязинского, А. Ф. Закировой. – М. : Издательский центр «Академія», 2008. – 352 с.

7. Шалашова М.М. Оценка качества школьного химического образования: инновационный инструментарий // Химия в школе, 2011.– № 10. – С.20-28.

REFERENCES

1. Bokhan I.V. Forostovska T.O. (2019) Osoblyvosti vykladannja kursu zaghaljna ta neorghanichna khimija v profesijnij pidghotovci majbutnikh vchyteliv pryrodoznavchykh dyscyplin [The peculiarities of teaching the course «General and inorganic chemistry» in professional preparation of future nature studies teachers ] Scientific Bulletin of Flight Academy. Section: Pedagogical Sciences. Kropyvnytskyi: FA NAU, 2019. Issue 5. рp. 325-332. (in Ukrainian).

2. Verbitskiy A. A. (2004) Kompetentnostnyy podkhod v teorii kontekstnogo obucheniya [Competence approach in the theory of contextual learning]. Moscow: Research Center for Quality Problems in Training Specialists Publ.(in Russian).

3. Deniweva L. O., Glazkov Ju. A., Krasnjanskaja K. A. (2008) Proverka kompetentnosti vy­pusknikov srednej shkoly pri ocenke obrazovatelnyh dostizhenij po matematike [Testing the competence of middle school graduates in assessing educational achievements in mathematics]. Matematika v shkole. vol. 6. pp. 19–30. (in Russian).

4. Myasnikova O.M. Ispolzovanie kontekstnykh zadach pri otsenivanii metapredmetnykh rezultatov[Using contextual tasks in evaluating meta-subject results] Perm Pedagogical Journal. vol. 5. pp. 110-113. (in Russian).

5. Serikov V. V. (1999) Obrazovanie i lichnost’. Teorija i praktika proektirovanija pedagog­icheskih sistem [Education and personality. Theory and practice of designing pedagogical systems]. Moscow: Logos.(in Russian).

6. Zagvyazinskiy V. I., Zakirova A. F. (2008) Pedagogicheskiy slovar' [Pedagogical dictionary ]. Moscow: Academy. (in Russian).

7. Shalashova M.M. (2011) Otsenka kachestva shkol'nogo khimicheskogo obrazovaniya: innovatsionnyy instrumentariy [Quality assessment of school chemical education: innovative tools]. Chemistry at school. vol. 10. pp. 20-28. (in Russian).

ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРА

ФОРОСТОВСЬКА Тетяна Олександрівна - викладач кафедри природничих наук та методик їхнього навчання Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка.

Наукові інтереси: проблеми методики навчання хімії в закладах вищої освіти.

БОХАН Юлія Володимирівна - кандидат хімічних наук, доцент, доцент кафедри природничих наук та методик їхнього навчання Центральноукраїнського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка.

Наукові інтереси: методика та історія викладання хімії у закладах вищої освіти; аналітична хімія малих концентрацій; пробопідготовка в інструментальних методах аналізу.

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

FOROSTOVSKA Tetiana Oleksandrivna, scinces teacher Department of natural sciences and methods of their training, Central Ukrainian State Pedagogical University.

Circle of research interests: The Theory and Methodology for Teaching chemistry in institutions of higher education

BOKHAN Iuliia Volodymyrivna, Candidate of Chemical Sciences, Docent Head of Department of natural sciences and methods of their training, Central Ukrainian State Pedagogical University.

Circle of scientific interests: methodology and history of teaching chemistry in institutions of higher education; analytical chemistry of small concentrations; sample preparation in instrumental analysis methods.

ФОРОСТОВСЬКА Тетяна Олександрівна, БОХАН Юлія Володимирівна. КОНТЕКСТНІ ХІМІЧНІ ЗАВДАННЯ ЯК ЗАСІБ РЕАЛІЗАЦІЇ ІНТЕГРОВАНОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ПРИРОДОЗНАВЧИХ ДИСЦИПЛІН

Анотація. В статті висвітлено дидактичні та функціональні можливості контекстних завдань під час викладання хімічних дисциплін (на прикладі загальної та неорганічної хімії), показана їх роль у формуванні інтегрованих природничих компетентностей майбутніх вчителів природознавчих дисциплін. В статті розкривається зміст поняття «контекстне завдання», розглядаються принципи їх розробки, обґрунтовується значення подібного типу завдань, роль і місце контекстних завдань у формуванні професійних компетентностей майбутнього фахівця під час підготовки вчителів природничих дисциплін (хімії, фізики, біології ). Висвітлено основні етапи процесу конструювання контекстних завдань. На думку авторів, контекстні завдання як засіб інтеграції змісту предметних областей природничо-наукових дисциплін дозволяють студентам отримувати метапредметні знання стосовно їхньої майбутньої професійної діяльності, формують загальнокультурні і професійні компетенції з хімії, фізики та біології відповідно до нових освітніх стандартів.

Ключові слова: професійна компетентність, контекстний підхід, контекстні завдання, природничі науки, інтеграція змісту хімії, фізики і біології.

ФОРОСТОВСЬКАЯ Татьяна Александровна, БОХАН Юлия Владимировна. КОНТЕКСТНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ КАК СПОСОБ РЕАЛИЗАЦІИ ИНТЕГРОВАНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ЕСТЕСТВЕННЫХ ДИСЦИПЛИН

Аннотация. В статье освещены дидактические и функциональные возможности контекстных задач при преподавания химических дисциплин (на примере общей и неорганической химии), показана их роль в формировании интегрированных естественных компетенций будущих учителей естественных дисциплин. В статье раскрывается содержание понятия «контекстное задание», рассматриваются принципы их разработки, обосновывается значение подобного типа заданий, роль и место контекстных заданий в формировании профессиональных компетенций будущего специалиста при подготовке учителей естественных дисциплин (химии, физики, биологии). Освещены основные этапы процесса конструирования контекстных задач.

По мнению авторов, контекстные задания как средство интеграции содержания предметных областей естественно-научных дисциплин позволяют студентам получать метапредметных знания о их будущей профессиональной деятельности, формируют общекультурные и профессиональные компетенции по химии, физике и биологии в соответствии с новыми образовательными стандартами.

Ключевые слова: профессиональная компетентность, контекстный подход, контекстные задачи, естественные науки, интеграция содержания химии, физики и биологии.

FOROSTOVSKA Tetiana Oleksandrivna, BOKHAN Iuliia Volodymyrivna. CONTEXTUAL CHEMICAL TASKS AS A MEAN OF REALIZATION THE INTEGRATING PREPARATION OF FUTURE TEACHERS OF NATURAL SCIENCE

Abstract. The article depicts didactic and functional possibilities of contextual tasks while teaching Chemical studies (on the example of organic and inorganic Chemistry), it also demonstrates the role of forming integrated natural competences of future Nature Studies teachers.

The concept of contextual approach is directed on the necessity of gaining new knowledge and its further application for improving the preparation of future Nature Studies teachers. The usage of contextual tasks provides all- round development of students, readiness to the independent work and increasing the professional level of future specialists.

Contextual tasks enrich the traditional contest of Natural studies in pedagogical establishments of higher education by using the tasks directed to the application of the knowledge in situations which are close to future professional activity. Besides, the application of contextual tasks of different levels with the usage of different sections of Chemistry gives the objective evaluation of the student competence in the subject.

The article discloses the concept of the notion “contextual task”, observes the principles of its designing, it proves the meaning of the tasks of the similar types, role and placement of the contextual tasks in forming professional competence of future specialists while preparing teachers of Nature disciplines (Chemistry, Physics, and Biology). The main stages of constructing textual tasks are depicted.

The authors distinguish the following types of contextual tasks in general and inorganic chemistry: subjective tasks (the conditions of these tasks are subjective problematic situation), interdisciplinary tasks (the conditions of such tasks reveal connections of Chemistry with other disciplines), practical (the condition contains the problematic situation and to solve it the students have to apply knowledgein different subjects and those gainedin practice, in everyday experience etc.) The article demonstrates some examples of different types of contextual tasks.

To the authors’ mind contextual tasks as a mean of integration of the contest of substantive fields of natural- scientific disciplines give students the opportunity to get interdisciplinary knowledge concerning their future professional activity, form cultural and professional competence in Chemistry, Physics, Biology according to new educational standards.

Keywords: professional competence, contextual approach, contextual tasks, Nature Studies, integration of the contents of Chemistry, Physics and Biology.