Технология объектного изучения естественнонаучных дисциплин
учебно-методический материал на тему

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ПЕРВОУРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИКУМ»

 «Технология объектного изучения естественнонаучных дисциплин»

Кузнецова Алина Валентиновна,

преподаватель высшей к. к.

2018 г.

Содержание.

стр.

Введение………………………………………………………………………….......3

Применение технология объектного изучения…………………………................4

1.  Объекты изучения естественнонаучных дисциплин………………………4

2. Использование объектов изучения в учебном процессе….………………9

3. Оценка эффективности ……………………...……………………………..14

Заключение………………………………………………………………………….18

Литература………………………………………………………………………….19

Введение.

Выполнение требований ФГОС ставит перед педагогом задачу развития у обучающихся базовых компетенций [1].

В связи с этим, возникает необходимость применения в учебном процессе наиболее эффективных технологий.

Технология — совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач [6].

Педагогическая технология — специальный набор форм, методов, способов, приёмов обучения и воспитательных средств, системно используемых в образовательном процессе на основе декларируемых психолого-педагогических установок, приводящий всегда к достижению прогнозируемого образовательного результата с допустимой нормой отклонения [7].

Целью данной работы является представление опыта применения технологии объектного изучения естественнонаучных дисциплин.

Задачи:

• разработать понятие объектов изучения, позволяющих сформировать у обучающихся базовые компетенций по дисциплинам «Физика», «Астрономия»,  «Естествознание» (разделы «Химия», «Биология») и «Экология»;
• рассмотреть возможности и перспективы  применения в образовательном процессе технологии объектного изучения;
• оценить эффективность применения данной технологии на практике.

Объектом исследования является технология объектного изучения, основанная на компетентностном подходе.

Предметом исследования является применение данной технологии на практике.

Применение технологии объектного изучения.

1. Объекты изучения естественнонаучных дисциплин.

Объектом изучения естественных наук является, в самом общем смысле, природа. Но, конечно, изучение конкретных естественнонаучных дисциплин ограничено содержанием примерных программ. В свою очередь, в содержании программы можно выделить типовые элементы, которые являются общими при изучении различных разделов и тем. Например, физические законы, астрономические события, химические вещества, биологические объекты, экологические системы и т.п. При изучении подобных элементов программы целесообразно использовать единый подход или план характеристики. План характеристики должен отражать характерные признаки элемента и способствовать формированию у обучающихся базовых компетенций [3].

Таким образом, объект изучения – это типовой элемент содержания программы, являющийся общим для различных разделов и позволяющий формировать базовые компетенции при его характеристике. Объекты изучения различных дисциплин и планы их характеристики представлены, например, в работе [5].

При обучении дисциплине «Астрономия» можно использовать такие объекты изучения как астрономическое событие (кульминация, солнцестояние, равноденствие, конфигурации планет, затмения и др.), астрономический объект (планета, астероид, комета, звезда, галактика и др.), астрономический метод (суточный параллакс, годичный параллакс, определение размеров тел Солнечной системы, определение массы небесных тел и др.). При характеристике объектов изучения обучающиеся применяют универсальные учебные действия, что способствует формированию базовых компетенций. Планы характеристики объектов изучения и формируемые компетенции представлены в табл. 1.

Таблица 1 «Характеристика объектов изучения»

2. Использование объектов изучения в учебном процессе

Объекты изучения активно используются на различных этапах учебного процесса. При изучении нового материала объекты изучения можно представить в качестве системообразующего «скелета» рабочей программы. В данном случае, объекты изучения не являются единственными элементами программы, а составляют её основу (табл. 2).

Таблица 2 «Использование объектов изучения в рабочей программе»

Удобно использовать объекты изучения при повторении изученного материала или при работе с отстающими студентами (табл. 3).

Таблица 3 «Вопросы для повторения по дисциплине «Физика»

Объекты изучения используются и на этапе контроля. Тематические контрольные работы составляются с включением характеристик объектов изучения (табл. 4).

Таблица 4 «Характеристика заданий на примере контрольной работы по разделу «Химия» дисциплины «Естествознание»

Использование однотипных по структуре контрольных заданий позволяет отследить динамику формирования базовых компетенций [5].

Объекты изучения возможно использовать в качестве интегрирующих элементов, которые объединяют различные разделы программы [4] и даже различные дисциплины по содержанию и по структуре. Например, такой объект, как физический закон можно использовать не только при изучении дисциплины «Физика» и соответствующего раздела дисциплины «Естествознание», но и при изучении раздела «Химия» дисциплины «Естествознание» (Закон Авогадро, закон сохранения массы вещества), а также при изучении дисциплины «Астрономия» (законы Кеплера).

Технология объектного изучения не связана с использованием конкретной примерной программы, а, следовательно, обладает универсальностью. Также объекты изучения гармонично сочетаются не только с другими элементами рабочей программы (см. табл. 2), но и с аспектами изучения – комплексами различных элементов рабочей программы, изучаемых с определённого ракурса [2]. Например, такое физическое явление как реактивное движение целесообразно рассмотреть и в аспекте патриотического воспитания (наша страна открыла дорогу в космос), и в историческом аспекте (этапы становления ракетостроения и космонавтики).

Объекты изучения не являются искусственными образованиями, а элементами, которые можно выделить из содержания примерной программы. Схема выделения является гибкой и вариативной. Например, эффект Доплера можно рассматривать и как физическое явление, и как астрономический метод. В первом случае упор делается на изучение физического процесса, а во втором - на применении данного явления для определения скоростей небесных объектов.

Чем более углублённо изучается дисциплина, чем больше количество аудиторных часов, тем больше плотность выделения объектов изучения: и по общему количеству, и по разнообразию. Например, для изучения дисциплины «Физика» выделено 144 часа, а для дисциплины «Экология» - 72 часа. При изучении физики используется семь видов объектов изучения: физическая величина, физическое явление, физический закон, физическое устройство, математическая модель, научная теория, научная гипотеза. При изучении экологии используется только четыре вида объектов изучения: экологическая система, экологическая проблема, отходы, природные ресурсы. При увеличении количества часов для изучения дисциплины можно увеличить и разнообразие объектов изучения. Например, такой объект как экологическая проблема можно использовать и при изучении физики. Также можно добавить, например, такой объект как физический метод, который позволит характеризовать различные исследовательские методы: спектральный анализ, метод толстослойных фотоэмульсий, метод меченных атомов и др. Таким образом, в технологии объектного изучения заложена возможность её дальнейшего развития.

Оценка эффективности

Технология объектного изучения применяется автором в учебном процессе на протяжении не менее шести лет. За это время участниками исследования стали не менее двух с половиной тысяч студентов. Такая большая статистика свидетельствует о достоверности результатов оценки эффективности применения технологии объектного изучения.

Для оценки эффективности удобно рассмотреть динамику формирования у обучающихся базовых компетенций [5].  В качестве контрольных точек используются результаты выполнения уровневых контрольных работ.  Например, при изучении дисциплины «Естествознание» студенты выполняют контрольные по разделам «Физика» (контрольная точка 1), «Химия» (контрольная точка 2) и «Биология» (контрольная точка 3). Результаты представлены на рис. 1.

Рис. 1 «Динамика формирования базовых компетенций

группы 116СО набора 2017 года»

Как видно, результат в целом имеет положительную динамику. Наблюдается характерный сбор диаграммы в «коробочку», что свидетельствует о более равномерном распределении компетенций.

Для дисциплины «Физика» контрольными точками являются результаты входной контрольной работы (1) и контрольных работ по разделам: «Механика» (2), «Молекулярная физика. Термодинамика» (3), «Электродинамика» (4), «Колебания и волны» и «Оптика» (5). В данном случае представлен результат целого потока (шесть групп) (рис. 2).  

Рис. 2 «Динамика формирования базовых компетенций

по физике для потока набора 2016 года»

В целом, результат имеет положительную динамику. Характерная «лесенка» сглаживается, что свидетельствует о более равномерном распределении компетенций.

Для дисциплины «Экология» использованы показатели выполнения контрольных работ по разделам «Экология как научная дисциплина» и «Среда обитания человека и экологическая безопасность» (1), «Концепция устойчивого развития» и «Охрана природы» (2) (рис.3).

Рис. 3 «Динамика формирования базовых компетенций

по экологии группы 215 набора 2016 года»

Здесь также результат, в целом, имеет положительную динамику, наблюдается преобразование диаграммы в «коробочку».

Для дисциплины «Астрономия» использованы показатели выполнения контрольных работ по разделам «Практические основы астрономии» и «Строение Солнечной системы» (1), «Природа тел Солнечной системы», «Солнце и звёзды» и «Строение и эволюция Вселенной» (2) трёх непереводных групп набора 2017 года (рис. 4).

Рис.  4 «Динамика формирования базовых компетенций по астрономии»

В данном случае результат имеет положительную динамику, наблюдается выравнивание уровней сформированности компетенций.

Таким образом, наблюдается положительная динамика и выравнивание уровней при формировании базовых компетенций, что свидетельствует об эффективности применения технологии объектного изучения естественнонаучных дисциплин.  

Заключение.

Итак, в работе представлен опыт применения технологии объектного изучения при изучении различных естественнонаучных дисциплин.

Данная технология универсальна, её можно применять для формирования базовых компетенций обучающихся не различных этапах учебного процесса по таким дисциплинам как физика, астрономия, химия, биология (как в составе дисциплины «Естествознание», так и самостоятельно) и экология. Применение технологии не связано с конкретной учебной программой.

Технология обладает интегрирующим действием, а также гибкостью и вариативностью. В самом процессе применения объектного изучения заложен потенциал дальнейшего развития как в направлении расширения (применение для других общеобразовательных дисциплин), так и в направлении углубления (использование других объектов изучения) технологического процесса.

Мной разработана и апробирована методика оценки базовых компетенций. Учитывая большую статистику применения на практике, можно сделать вывод об эффективности использования технологии объектного изучения для повышения качества образовательной деятельности.

Литература.

1. Темняткина О.В. Формирование общих компетенций и универсальных учебных действий у обучающихся ОУ СПО в процессе преподавания дисциплин общеобразовательного цикла. Методические рекомендации. Екатеринбург, 2012.
2. http://nsportal.ru/kuznetsova-alina-valentinovna1 Интеграция и дифференциация при обучении физики
3. http://nsportal.ru/kuznetsova-alina-valentinovna1 Формирование базовых компетенций при изучении дисциплины «Физика»
4. http://nsportal.ru/kuznetsova-alina-valentinovna1 Интеграция при обучении естествознанию
5. http://nsportal.ru/kuznetsova-alina-valentinovna1 Динамика формирования базовых компетенций
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Технология
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Педагогические_технологии