Актуальные проблемы химического и биологического образования

Проблема оценивания уровня сформированности профессиональных компетенций студентов педагогической направленности

Г.А. Пичугина

Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Модернизация сферы образования, определяемая переходом от предметно-знаниевой парадигмы к компетентностной, имеет место как в школьной системе обучения, так и в системе подготовки студентов педагогической направленности в высшем учебном заведении.

В связи с переходом на личностно-компетентностную систему обучения многие вузы столкнулись с проблемой нехватки рекомендаций по формированию компетенций, но более острым стал вопрос контроля и оценивания результатов обучения студентов с позиции профессиональных компетенций. Отсюда, преподаватели высшей школы поставлены перед необходимостью модернизировать не только учебные программы, методы и приемы обучения, но и формы контроля достигнутых результатов [1].

Исследования профессиональной готовности выпускников педагогической направленности имеют место в работах И.А. Зимней, Л.М. Митиной, А.К. Марковой, В.Д. Шадриковой, А.И. Щербаковой и др. [Там же; 2]. Учеными определены основные характеристики готовности студентов к выполнению профессиональных задач. Особо выделены следующие задачи: физиологической направленности, психологической направленности, которые определяют мотивационную составляющую студента к будущей профессиональной деятельности. Научно-теоретические задачи характеризуют уровень овладения необходимым минимумом знаний, и задачи практической направленности позволяют определить степень овладения профессиональными умениями и навыками.

В исследованиях М.М. Шалашовой [4] представлена концепция измерения химических компетенций учащихся и студентов, которая базируется на методах педагогической квалиметрии, принципах непрерывного и преемственного развития личности. М.М. Шалашовой рассмотрены вопросы значимости системно-деятельностного подхода в формировании химических компетенций и обоснована технология разработки и практического использования инновационных измерителей, позволяющих более полно и качественно измерить содержание химических компетенций обучающихся.

В представленных результатах научных исследований недостаточно раскрыты вопросы оценивания динамики развития личностно-профессиональных компетенций студентов на различных этапах обучения.

Рассмотрение состояния проблемы позволили выделить ряд недостатков в исследовании инструментариев по овладению компетенциями. В настоящее время в основном используются традиционные способы оценивания компетенций – зачет, экзамен, собеседование, тестирование, коллоквиум, контрольная работа, реферат, курсовая работа, квалификационная работа и др. Представленные подходы дают возможность оценить лишь уровень овладения теоретическими знаниями, но не характеризуют динамику развития профессиональных умений в организации учебного процесса на основе системно-деятельностного подхода с использованием современных педагогических технологий.

Традиционные формы контроля, во-первых, не соответствуют заявленным требованиям профессионального стандарта. Во-вторых, не позволяют оценить педагогические навыки в ведении урока, умения строить диалог с обучающимися, организовывать образовательный процесс на достаточном профессиональном уровне. В-третьих, данные формы контроля не мотивируют студента к развитию самосовершенствования и самообразования. В-четвертых, не позволяют отметить динамику развития личностно-профессиональных качеств студента и его готовность к самостоятельной педагогической деятельности.

Анализ сложившихся проблем позволил выделить следующие противоречия:

• между современными требованиями к уровню развития личностных и профессиональных качеств студентов педагогической направленности и слабой разработанностью инновационных методик и технологий, направленных на их формирование в процессе обучения в вузе;

• между необходимостью подготовки педагогических кадров, обладающих высокопрофессиональными компетенциями, и отсутствием инструментария объективного оценивания динамики и уровня развития профессиональных компетенций.

Учитывая вышеизложенное, констатируем факт, что вопрос методики развития профессиональных компетенций и разработки инструментария оценивания уровня их сформированности является актуальным. Процесс развития ключевых компетенций определяется новой позицией по отношению к результату подготовки педагогов и включает не только качество образования, но и возможности реализации этого качества в профессиональной деятельности [3; 6].

Мы рассматриваем профессиональную компетенцию через вид деятельности и понимаем как интегральную характеристику деловых и личностных качеств, отражающих уровень профессионального образования и степень овладения опытом, достаточных для успешного включения в трудовую деятельность. Это позволяет выделить три составляющих компонента компетенций, динамику которых необходимо систематически контролировать, – компонент теоретической подготовки, личностно-профессиональный компонент и профессионально-ориентированный [7; 8].

Если уровень овладения теоретическим компонентом может быть проконтролирован в учебных аудиториях, то два последующих требуют демонстрации деятельности на практике в процессе решения профессиональных задач, при использовании современных методов и технологий обучения, при проявлении индивидуальности и инициативности в организации учебной деятельности учащихся.

Нельзя не согласиться с тем, что студент на высоком уровне может знать теоретическую составляющую учебного процесса, но при этом абсолютно не владеть профессиональными компетенциями и не обладать способностью к организации учебно-познавательной деятельности учащихся.

Для решения создавшихся проблем мы предлагаем использование инструментария по диагностированию и оцениванию уровня сформированности профессиональных компетенций, который включает вышеуказанные компоненты определения эффективности подготовки будущего педагога (теоретический, личностно-профессиональный, профессионально-ориентированный).

Теоретический показатель может определяться рейтинговой системой оценивания индивидуально преподавателем в форме зачета, экзамена, тестирования и т.д. Оценивание личностно-профессионального и профессионально-ориентированного показателей проводится в форме творческого конкурса-экзамена. Для участия в конкурсе студенты самостоятельно разрабатывают конспект урока, планируют ход его проведения, готовят дидактический материал, наглядные средства обучения, химический эксперимент. В роли обучающихся выступают студенты младших курсов.

Для оценивания профессиональной деятельности студентов приглашается высококвалифицированная комиссия в составе работодателя (директор или заместитель образовательного учреждения), учителей высшей квалификационной категории, заслуженных работников образования, методистов, преподавателей вуза и др.

В ходе творческой части экзамена комиссией оцениваются: соответствие поставленных целей и задач урока его содержанию; методика владения современными методами, приемами, технологиями и средствами обучения; организация этапа целеполагания; применение современных методов диагностирования образовательных достижений обучающихся; организация процесса усвоения нового материала; умение выявить причины, вызвавшие отклонения от плана урока, и устранить их в кратчайший срок; умение учителя правильно и своевременно исправлять ошибки обучающихся, добиваться полных и правильных ответов; умение привлекать обучающихся к самостоятельному добыванию знаний, активной поисковой деятельности; развитие универсальных учебных действий; целесообразность и эффективность применения учебного эксперимента, обсуждение его результатов и т.д. Комиссия определяет уровень овладения профессиональными компетенциями (высокий, продвинутый, базовый, минимальный) и степень развития личностно-профессиональных компетенций.

Таким образом, разработанный инструментарий позволяет объективно оценить степень готовности будущего педагога к самостоятельной педагогической деятельности. Студенты имеют возможность получить указания по совершенствованию не совсем удачных моментов своей педагогической деятельности и рекомендации по их совершенствованию.

Список литературы

1. Введенский В.Н. Профессиональная компетентность педагога: пособие для учителя. СПб.: Просвещение, 2004.

2. Зимняя И.А. Ключевые компетенции – новая парадигма результата образования // Высшее образование сегодня. 2002. № 5. С. 34–42.

3. Кожина Л.Ф. Особенности преподавания химии для студентов Института химии направления подготовки «Педагогическое образование» // Качественное естественнонаучное образование – основа прогресса и устойчивого развития России: сб. ст. Междунар. симпозиума 2–3 марта 2016 г. Саратов: Амирит, 2016. С. 64–66.

4. Шалашова М.М. Измерение профессиональной компетентности будущего учителя химии: монография. Арзамас: АГПИ, 2008.

5. Пичугина Г. А. Инновационные подходы к подготовке будущего педагога // Научное обозрение: гуманитарные исследования. 2016. № 1. С. 16–21.

6. Пичугина Г.А. Инновационные подходы к развитию профессиональной деятельности бакалавров педагогического образования // Балтийский гуманитарный журнал. 2017. Т. 6. № 4 (21). С. 374–379.

7. Пичугина Г.А. Методологические основы развития опыта педагогической деятельности // Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2017. Т. 6. № 3(20). С. 185–189.

8. Пичугина Г.А. Проблемы в подготовке студентов в контексте компетентно-ориентированного образования // Качественное экологическое образование и инновационная деятельность – основа прогресса и устойчивого развития России: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. 2 марта 2017 г. Саратов: Амирит, 2017. С. 185–189.

Элективные курсы, используемые во внеурочное время для работы с обучаемыми, состоящими в проекте «Медицинский класс в московской школе»

Р.В. Рассохин

Школа № 827, Москва, Россия

Современные школьники проявляют огромный интерес к профессиям медицинской направленности, считая профессию врача гуманной, интересной и достаточно престижной в современном обществе. Поэтому в ряде школ Москвы уже не первый год по проекту Департамента образования работают медицинские классы, которые сотрудничают с Первым МГМУ им. И.М. Сеченова. Таким образом, предпрофильная подготовка – это важнейшая система, содействующая максимальному осознанному самоопределению обучаемых 8–9 классов относительно избираемого ими будущего пути профильного обучения начиная с 10 класса и определяющая выбор последующей профессиональной деятельности.

Разработанный мной курс «Химия биогенных элементов-неметаллов в организме человека» направлен на систематизацию знаний о соединениях неметаллов, имеющих важное биологическое значение для организма человека, и физиологических процессах, протекающих в нем. Происходит развитие умений наблюдать, сравнивать и объяснять физико-химические процессы, происходящие в организме. Формируется культура здорового образа жизни, ответственного отношения к здоровью другого человека, понимание важности здоровья нации; формирование компетенций, необходимых будущему современному врачу.

В данном курсе реализуется интеграция знаний из различных предметных областей – аналитической и фармацевтической химии, физической и коллоидной химии, биохимии и биологии, физики, истории, токсикологии – в контексте изучения физиологических процессов в организме человека. Курс дает возможность рассмотреть комплекс вопросов о химических, биологических и токсикологических свойствах неметаллов, основных медицинских препаратах на их основе, биотрансформации и метаболизме лекарств в организме человека.

В организации занятий курса достаточно большое внимание уделяется химическому эксперименту, проектной, исследовательской и экскурсионной деятельности, мотивирующей учащихся на приобретение более глубоких знаний по выбранному профилю. На занятиях предполагается широкое использование разнообразного дидактического материала: опорных и иллюстративных схем, мультимедийных презентаций и анимаций, видеофильмов и видеофрагментов.

Таким образом, элективный курс вводит обучающихся в область теоретических и практических основ фармации и медицины, связанных с сохранением здоровья, а также частично восполняет пробел в профессиональном ориентировании школьников.

Предлагаемая программа элективного курса «Химия биогенных элементов-неметаллов в организме человека» рассчитана на 1 год, ее объем составляет 70 часов. Учитель может корректировать количество часов, отводимое на изучение тем курса, в пределах общего количества часов.

Примерное тематическое планирование

Примерные темы проектных и исследовательских работ:

1. Коварный и скрытый голод – йододефицит для организма человека.

2. Адсорбция как физико-химический процесс, используемый в медицине при отравлениях.

3. Исследование буферной системы крови, алкалоз и ацидоз.

Проведение ролевой игры с привлечением специалистов медицины катастроф. Например, «Химия помогает органам дыхания: защита от вредных, отравляющих и токсических веществ в мирное время и в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций».

Список литературы

1. Аспицкая А.Ф. Химические элементы в жизни человека: методич. пособие для учителя. Пермь: ПОИПКРО, 1998.

2. Глушенков В.В. Фармацевтическая химия. М.: Академия, 2005.

3. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: Высшая школа, 2000.

4. Ерыгин Д.П., Грабовой Л.К. Задачи и примеры по химии с межпредметным содержанием. М.: Высшая школа, 1989.

5. Кушнарев А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. М.: Школа-Пресс, 1999.

6. Калибабчук В.А. Медицинская химия. М.: Медицина 2006.

Неделя естествознания в школе как способ достижения результатов освоения основных образовательных программ

Н.А. Свинарева

Средняя общеобразовательная школа № 6, Белая Калитва, Россия

Федеральный государственный образовательный стандарт основного и среднего общего образования предполагает достижение учащимися предметных, метапредметных и личностных результатов освоения образовательных программ. Современному учителю приходиться решать ряд задач, возникающих в связи с требованиями стандарта: как достичь качественных результатов, с помощью каких методов, способов, принципов строить процесс обучения, как максимально использовать свой творческий потенциал и потенциал своих учеников?

Одним из способов достижения метапредметных и личностных результатов освоения образовательных программ в нашей школе стало ежегодное проведение предметных недель, в том числе недели естествознания, проходящей под девизом «Познание + Творчество = Интеллект».

Основной целью предметной недели является создание условий для формирования и развития предметных, метапредметных и личностных компетенций школьников.

В рамках недели проводятся мероприятия по нескольким предметным направлениям: экология, химия, биология, география, физика. Неделя – это всегда синтез классных занятий: открытых уроков, конференций, круглых столов, семинаров, а также внеклассных и внешкольных мероприятий: викторин, подвижных игр, акций, выставок.

В рамках экологического направления силами учащихся организуются различные выставки: «Экологические проблемы Земли», «Лекарственные растения России», «Берегите жизнь!». В течение всей недели в школе проходят акция «Оглянись вокруг», посвященная благоустройству школьного двора, зеленый десант «Посади дерево», конкурс скворечников. Стали традиционными операции «Чистый родник» и «Чистые берега», во время которых школьники очищают от мусора берега реки Калитва и находящиеся рядом родники. Акция «Берегите первоцветы!» ежегодно помогает напомнить всем жителям нашего города о сохранении и приумножении первоцветов в донской степи. Большой популярностью у школьников пользуются экологические проекты по физике, химии, биологии («Безопасное использование атомной энергии», «Экономия электроэнергии и воды в современном доме», «Альтернативные источники энергии», «Утилизация и переработка мусора», «Правильное питание – залог моего здоровья», «Очистные сооружения на заводах и фабриках», «Растения и животные Красной книги», «Сохранение богатств России»). В основной школе проводятся тематические уроки «Береги и охраняй природу»; учащиеся 10–11 классов участвуют в конференции «Мировые экологические проблемы», проводят круглый стол «Экологические проблемы нашего города». Развитие основ экологической культуры, экологического мышления, опыта экологически ориентированной повседневной практической деятельности – основная задача этого направления.

Занимательная наука представлена циклом уроков, на которых расширяется и углубляется не только предметное, но и метапредметное знание той или иной научной области: «Химическая шкатулка», «Виртуальное путешествие по городам Евразии», «Физический калейдоскоп», «Тайна зеркала», «Мир оптических иллюзий». Занимательные уроки формируют более ответственное отношение к учению, стимулируют саморазвитие и самообразование, повышают мотивацию к обучению и познанию.

Особой популярностью пользуются уроки, посвященные жизни и творчеству русских ученых, их вкладу в развитие мировой науки: «Д.И. Менделеев: как стать автором основного закона природы?», «А.А. Воскресенский – дедушка русской химии», «Н.И. Вавилов: от забвения к признанию», «Нобелевский лауреат – И.П. Павлов». Такие уроки способствуют воспитанию патриотизма, уважению к истории своей страны, знанию научного и культурного наследия России. Происходит развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий, в частности правильной и качественной работы с интернет-ресурсами.

Коммуникативная деятельность школьников получает развитие в соревновательной части недели. Не секрет, дети любят соревнования, интеллектуальные не являются исключением. Они проводятся внутри класса или между классами одной параллели. Результатом может служить личная или командная победа, которая невозможна без сотрудничества со сверстниками, без использования коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем, владения речью в соответствии с задачей коммуникации. Наиболее распространенными формами проведения интеллектуальных соревнований являются:

• викторины («Угадай элемент», химия, 9 класс; «Все о воде», химия, 8 класс; «Животные России», биология, 7 класс; «Голубые дороги нашей планеты», география, 6 класс);

• брейн-ринги («Один за всех и все за одного!», химия, 8, 11 классы; «Chemical battle – химическая битва», химия, 9 класс; «Путешествие по золотым правилам механики», физика, 7 класс; «Птицы нашей планеты», биология, 7 класс);

• игры из циклов «Что? Где? Когда?», «Своя игра», «Звездный час» («Мир анатомии», биология, 8 класс; «Химические загадки», химия, 9–10 классы);

• подвижные игры – путешествия, которые обычно проводятся на свежем воздухе («Путешествие по материкам», география и биология, 7 класс; «Химическое путешествие», химия, 8 класс).

В ходе соревнований учащиеся работают индивидуально и в группе, регулируют свою деятельность, учатся разрешать конфликты, формулировать, аргументировать, отстаивать свое мнение, решают нестандартные задачи, строят рассуждения, действуют в состоянии неопределенности.

Невозможно представить неделю естествознания без практических занятий по химии. Это время занимательных опытов и нестандартных заданий. «Анализ пищевых продуктов», «Определение крахмала в продуктах питания», «Пламенная фотометрия», «Бумажные индикаторы в домашних условиях», «Получение мыла из стеариновой свечи», «Химические процессы в стиральной машине», «Экстракция в быту. Чистка тканей от жирных пятен» – эти и другие практические работы способствуют развитию учебно-исследовательской деятельности, дают возможность применять полученные знания в повседневной жизни, способствуют формированию целостного научного мировоззрения, пониманию взаимосвязи между теоретической наукой и практической деятельностью.

Предметные недели в целом повышают мотивацию школьников к учению и познанию, могут повлиять на выбор дальнейшей индивидуальной образовательной траектории при переходе от основного к среднему образованию (выбор профиля обучения в 10–11 классах), от среднего к среднему специальному и высшему образованию.

Для учителя проведение предметных недель – это часть системной работы по выполнению требований ФГОС в части достижения результатов освоения школьниками основных образовательных программ.

Blended Learning при обучении химии в школах для одаренных детей

Е.В. Селезова

Краевая общеобразовательная школа-интернат по работе с одаренными детьми «Школа космонавтики», Железногорск, Красноярский кр.; Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, Красноярск, Россия

Современное высокоразвитое постиндустриальное общество предполагает широкое применение информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) не только в производственных сферах, но и в сфере образования. В связи с этим возникла необходимость интеграции ИКТ с традиционным обучением и создания моделей более успешного обучения современных школьников – представителей цифрового поколения. Решением данной проблемы является e-learning – электронное обучение. В зависимости от доли дистанционного компонента в учебном процессе различают традиционное обучение (дистанционный компонент отсутствует полностью), обучение с веб-поддержкой (доля данного компонента составляет 1–29%), смешанное обучение (30–79%) и дистанционное обучение (>80%) [3].

Считается, что наиболее перспективной моделью электронного обучения является смешанное обучение. Смешанное обучение (blended learning) – модель, построенная на основе интеграции средств, методов, технологий традиционного и электронного обучения, предполагающая замещение части традиционных учебных занятий различными видами учебного взаимодействия в информационно-деятельностной образовательной среде [1]. Из анализа зарубежных публикаций следует, что на данный момент разработано достаточно много моделей смешанного обучения: модель программного потока (program flow model), модель сердцевины и спиц (core-and-spoke model), модель «перевернутый класс» (flipped classroom), модель смешанного обучения IBM (IBM Blended Learning Model) и др.

Цель данной работы заключалась в исследовании целесообразности использования смешанного обучения в образовательных организациях для одаренных детей в процессе обучения химии на примере Краевой общеобразовательной школы-интерната по работе с одаренными детьми «Школа космонавтики».

Одаренность курсантов подтверждается их успешностью в различного рода конкурсах, олимпиадах, а также результатами психодиагностического обследования. Так, по результатам обследования в 2016–2017 гг. выявлено, что, например, в 9 классах только 19% испытуемых имеют средний уровень невербального интеллекта, половина испытуемых – выше среднего, а одна треть – высокий уровень (тест Равена). Обследование с использованием тестовой батареи Вильямса показало, что очень высоким и высоким уровнями креативности обладают лишь 7,3 и 18,2% испытуемых соответственно, уровни средний и выше среднего характерны для 32,7 и 27,3% испытуемых. Высокий и средний уровни внутренней мотивации к изучению профильных предметов наблюдались у 96,5 и 60,0% испытуемых [2]. Таким образом, высокие показатели уровня невербального интеллекта, креативности и мотивации к обучению у курсантов способствуют их активной самостоятельной познавательной деятельности.

Обучение химии в Школе космонавтики является не столько процессом передачи готовой информации от учителя к ученику, сколько процессом активного развития и удовлетворения познавательных потребностей одаренных обучающихся. Такие потребности могут реализоваться при внедрении в образовательный процесс одаренных школьников моделей blended learning, например, таких как модель «перевернутый класс».

Примером может служить изучение темы «Карбоновые кислоты. Производные карбоновых кислот» в 10 классе (рис. 1). По учебно-тематическому плану при углубленном изучении химии на эту тему отводится 15 часов, из них: 1 час – контрольно-обобщающий урок, 1 час – практическая работа по теме, 7 часов – теоретическая работа по изучению нового материала (лекции) и 6 часов – закрепление и обобщение (семинары).