Формирование экспериментально-исследовательской компетенции будущих учителей химии

УДК 378

ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ХИМИИ

© 2011 Е.В.Демина, Л.В.Панфилова

Поволжская государственная социально-гуманитарная академия

Статья потупила в редакцию 22.07.2011

В статье рассматривается формирование экспериментально-исследовательской компетенции у студентов естественно-географического факультета, что является необходимым для будущей работы в средней общеобразовательной школе. Для этого учебный процесс подготовки учителя предлагается дополнить спецкурсом «ДПВ: основы научно-исследовательской деятельности».

Ключевые слова: экспериментально-исследовательская компетенция, профессиональная компетентность учителя, профессиональная деятельность, исследовательская деятельность, проектная деятельность, урок-исследование, исследовательский проект, творческая мастерская, эксперимент, проблемный урок, интерактивные технологии обучения, интерактивная доска, модульное обучение.

Модернизация российского образования провозглашает компетентностный подход как одно из важных концептуальных положений обновления содержания образования. В соответствии с новыми общественными потребностями возникла необходимость осуществления поиска новых путей развития творческой личности учителя. Концепция высшего педагогического образования определяет в качестве конечной цели подготовку учителя, владеющего опытом творческой деятельности и методологией научного познания, способного самостоятельно обновлять свои знания, расширять кругозор и совершенствовать методическое мастерство. Таким образом, система профессионального образования должна быть направлена на подготовку учителя-исследователя1.

Следует отметить, что формирование экспериментально-исследовательской компетенции -сложный образовательный и творческий процесс. Наличие и сформированность исследовательских знаний и умений являются одной из ярких характеристик уровня профессиональной зрелости педагога. В связи с этим проблемам развития тех ли иных аспектов исследовательской компетенции учителя и его деятельности посвящены работы многих ученых: В.И.Андреева, Л.М.Аболина, Ю.К.Бабанского, Е.В.Бондаревской, С.Г.Вершловского, Я.Г.Гел-лер, Р.Х.Гильмеевой, Л.Н.Горбуновой, Р.А.Ис-ламшина, В.И.Загвязинского, Л.В.Занкова,

Демина Екатерина Владимировна, старший преподаватель кафедры химии и методики ее преподавания. E-mail: cat. dem@yandex. ru

Панфилова Людмила Владимировна, доктор педагогических наук, профессор, зав. кафедрой химии и методикой ее преподавания. E-mail: cat. dem@yandex. ru

1 Чикунова Г.К. Подготовка учителя к исследователь-

ской деятельности в процессе повышения квалификации: Автореф. дисс. к.пед.н. - М.: 2003.

К.К.Краевского, Н.В.Кузьминой, Ю.Н.Кулют-кина, И.Я.Лернер, А.К.Марковой, М.И.Мах-мутова, А.М.Новикова, П.Е.Решетникова, М.И.Скаткина, В.А.Сластенина, Т.И.Степановой, Г.С.Сухобской, Г.К.Чикуновой, М.И.Шиловой и других2.

В связи с этим, ключевыми, системными категориями для понимания сущности экспериментально-исследовательской компетенции учителя химии выступают, прежде всего, такие понятия, как «профессиональная компетентность учителя», «профессиональная компетенция», «профессиональная деятельность», в контекст которых она структурно и содержательно включена. Иначе говоря, осмысление экспериментально-исследовательской компетенции учителя химии возможно только исходя из понимания сущности ряда общих категорий, к которым относится профессиональная компетентность педагога.

Современный выпускник педагогического вуза должен быть готов к работе в школах разного типа и профиля, уметь организовывать обучение химии по альтернативным программам и учебникам на различных уровнях усвоения. В таких условиях перед будущим учителем химии наиболее остро встает необходимость изучения материала по разным источникам, отбор содержания наиболее полно соответствующего данной педагогической цели и его дидактической реконструкции. Поэтому для современного учителя химии готовность к самостоятельному приобретению знаний как одно из важнейших про-

2 Загвязинский В.И., Атаханов Р. Методология и методы психолого-педагогического исследования. -М.: 2008.

фессиональных качеств становится еще более актуальным3.

В профессиональной деятельности учителя химии экспериментально-исследовательская компетенция занимает существенное место, так как химия - это экспериментальная наука. Формирование экспериментально-исследовательской компетенции осуществляется при изучении учебных дисциплин, выполнении курсовых, заданий педагогической практики, дипломных работ. Экспериментально-исследовательская компетенция содержит следующие компоненты: 1) Профессионально-содержательный компонент: а) знание сущности и технологии основных методов исследования;

б) научно-исследовательские навыки и умения;

в) общий уровень креативности. 2) Про-фессионально-деятельностный компонент: а) видение проблемы; б) постановка вопросов; в) выдвижение гипотезы; г) овладение навыками постановки и проведения эксперимента; д) умение структурировать материал; е) доказательство и защита собственных идей. 3) Профессионально-личностный компонент:

а) мотивация и познавательная активность;

б) самостоятельность в процессе познания, принятие решений и их оценки; в) ценностные ориентации; г) проявление креативности в проблемной ситуации.

Научно-исследовательская деятельность (НИД) является эффективным и результативным условием развития творческих способностей студентов. Ее целью является - создание условий для всестороннего развития и реализации творческого и научного потенциала студентов вуза. В основе научно-исследовательской деятельности будущих учителей химии лежит: владение логикой исследовательского процесса, технологией поисково-творческой деятельности (прогноз результатов, план решения проблем, выбор соответствующих методов, анализ результатов); умение подготовить и провести эксперимент, оценить результаты собственной деятельности, определить способы и пути их коррекции, владение технологией оформления и представления результатов исследования4. Уроки с использованием элементов научно-исследовательской деятельности вызывают живой интерес у учащихся, а это в свою очередь мотивирует процесс обучения.

На кафедре химии и методике ее преподавания в ПГСГА ежегодно проводится конкурс для учащихся «Мир, в котором я живу», в котором

3 Организация научной деятельности молодых ученых и студентов в высшем учебном заведении. - М.: 1997. - С. 349.

4 Гильмеева Р.Х. Профессиональное развитие учителя в современных условиях. - Казань: 1996.

принимают участие учащиеся из разных школ г. Самары и Самарской области. Нами были изучены и проанализированы научно-исследовательские работы учащихся по химии. Наше исследование показало, что не все учителя знают и умеют грамотно организовать исследовательскую деятельность с учащимися, применять на практике элементы научно-исследовательской деятельности, у многих возникают затруднения в грамотном оформлении исследовательской работы, проведении и правильном оформлении результатов эксперимента. В связи с этим большую актуальность приобретает изучение в педвузах основ научно-исследовательской деятельности. Формирование экспериментально-исследовательской компетенции студентов необходимо начинать с 1 курса их обучения в вузе. Для этого в вузе создаются научные кружки; учебным планом предусмотрены рефераты по разным дисциплинам; на 2 курсе и последующих предусмотрено написание курсовых работ; выполнение эксперимента и решение экспериментальных задач на практических и лабораторно-практических занятиях; регулярно проводятся научные семинары, научно-практические конференции; осуществляется прохождение студентами производственной и педагогической практик; участие студентов в студенческих научных мероприятиях различного уровня (кафедральные, межвузовские, городские, региональные, всероссийские); и как итог формирования исследовательской компетенции - написание квалификационной работы. Поэтому наиболее приемлемым, на наш взгляд, вариантом совершенствования учебного процесса является использование спецкурса «ДПВ: основы научно-исследовательской деятельности», дающего возможность студентам получить знания о методологии научного исследования, основы НИД, ее целях и задачах, формах построения на уроках химии; научиться организовать исследовательскую деятельность с учащимися на уроках химии.

Мы предлагаем познакомить будущих преподавателей химии с методикой подготовки и проведения уроков-исследований, исследовательских проектов, творческих мастерских, химических практикумов, экспериментальных задач, исследовательских работ, которые они потом смогут использовать в своей практике на уроках химии. Между тем психолого-педагогическая адаптация этого курса требует времени и большой подготовительной работы. Разработанный нами для студентов естественно-географического факультета спецкурс «ДПВ: основы научно-исследовательской деятельности» опирается на межпредметные связи с биологией, педагогикой, психологией, методикой

преподавания химии и др. Этот спецкурс располагает возможностями для становления культуры студентов как педагога-исследователя, расширения профессионального кругозора, эрудиции, повышения общей образованности. По нашему мнению, данный спецкурс целесообразно изучать на 3 курсе в рамках дисциплины «Теория и методика преподавания химии».

Предметом спецкурса «ДПВ: основы научно-исследовательской деятельности» является содержание, элементы методики и технологии научного исследования в практике преподавания школьного предмета химии, изучение перспектив использования научно-исследовательских технологий на уроках химии при изучении различных тем. Цель данного спецкурса - ознакомление с теорией и практикой организации научно-исследовательской деятельности студентов; освоение методов научного исследования; формирование креативных способностей, интеллектуальных и научно-исследовательских умений и навыков, гностических умений как основы коммуникативно-компетентной и творчески маслящей личности; оказать методическую поддержку студентам при проведении исследовательских работ и подготовке выступлений (презентаций) на различных научно-практических конференциях. Курс имеет прак-тико-ориентированную направленность, формы занятий разнообразны (лекции, лабораторно-практические занятия, работа в библиотеках, работа с информационными технологиями (ИТ), выступление на конференциях). Данный спецкурс рассчитан на 32 ч, по 2 ч в неделю. Для курса разработано методическое обеспечение: 7 лекционных занятий (14 ч), 9 лабора-торно-практических занятий (18 ч), в конце изучения курса предусмотрена научно-практическая конференция (4 ч).

Программа курса (36 часов). Лекция 1. Методология научного исследования (2 ч). Общая характеристика научного исследования. Организация опытно-поисковой исследовательской работы Характеристика методологических принципов психолого-педагогического исследования. Научная терминология (Основные понятия научно-исследовательской деятельности).

Лабораторно-практическое занятие 1. Изучение литературы и других источников информации (2 ч). Составление индивидуального рабочего плана; библиографического списка, анкеты, тезисов. Составление аннотации статьи, книги. Написание отзыва, рецензии. Лекция 2. Основы научно-исследовательской деятельности (2 ч). Место НИД в системе образования. Методы, формы и особенности организации НИД. Организация НИД. Лекция 3. Логическая структура исследования (2 ч). Логика исследо-

вания. Проблема исследования. Тема исследования. Объект и предмет исследования. Цели и задачи исследования. Лекция 4. Методы научного исследования (2 ч). Исследовательские методы: эксперимент, наблюдение и оценивание. Метод эмпирического исследования: изучение литературы и других источников информации. Методы статистической обработки.

Лабораторно-практическое занятие 2. Эксперимент как исследовательский метод (2 ч). Эксперимент: лабораторный и педагогический. Подготовка и проведение эксперимента. Лекция 5. Использование ИТ при подготовке и проведении НИД (2 ч). Работа с Интернет-ресурсами и мультимедийными средствами. Подготовка презентации научного исследования.

Лабораторно-практическое занятие 3. Экспериментальные задачи как обучающий демонстрационный эксперимент (2 ч). Составление и решение экспериментальных задач. Лекция 6. Оформление НИД (2 ч). Интерпретация результатов исследования. Апробация работы. Оформление результатов поиска.

Лабораторно-практическое занятие 4. Интерактивные технологии обучения (2 ч). Модели обучения. Интерактивные технологии и методы. Работа с интерактивной доской.

Лабораторно-практическое занятие 5. Как подготовить и провести «Урок-исследование» (2 ч). Подготовка урока-исследования. Этапы его проведения.

Лабораторно-практическое занятие 6. Метод проектов на уроках химии (2 ч). Проектная деятельность. Подготовка и этапы проведения исследовательского проекта. Лекция 6. Модульное обучение (2 ч). Технология модульного обучения.

Лабораторно-практическое занятие 7. Проблемный урок с элементами НИД (2 ч). Разработка и проведение проблемного урока.

Лабораторно-практическое занятие 8. Модульное обучение на уроках химии (2 ч). Применение модульного обучения на уроках химии.

Лабораторно-практическое занятие 9. Творческая мастерская с элементами НИД (2 ч). Подготовка и этапы проведения творческой мастерской.

Научно-практическая конференция (4 ч). Выступление на научно-практической конференции. Итогом изучения спецкурса является выполнение студентами своего исследования, написание исследовательской работы, исследовательского проекта, курсовой работы: «Использование цифровой лаборатории «Архимед» в школьном химическом эксперименте», «Компьютерная поддержка экспериментальной части химии, в условиях профильного обучения в сельской школе»; дипломной работы: «Химиче-

ский эксперимент в домашних условиях как эффективное средство развития школьной мотивации», «Модуль, как средство формирования готовности к самообразованию учащихся на уроках химии», «Реализация дифференцированного обучения на уроках химии с помощью ИКТ», «Проблемно-исследовательская деятельность учащихся по химии на основе компетент-ностного подхода», «Метод проектов как способ повышения школьной мотивации на уроках химии». Эффективность спецкурса в формировании исследовательской компетенции была подтверждена студентами (4 и 5 курсов) на педагогической практике. Где студенты успешно применили научно-исследовательские навыки, сформированные у них в ходе изучения спецкурса «ДПВ: основы исследовательской деятельности», при подготовке и разработке своих уроков. А также написание студентами курсовых и квалификационных работ на высоком уровне свидетельствует о положительном результате применения спецкурса.

Будущий учитель химии должен обладать не только глубокими познаниями в сфере профессиональной деятельности, но и в способах быстро ориентироваться в стремительно возрастающем потоке информации, адаптироваться к изменяющимся условиям, при необходимости

быть готовыми изменить профиль своей деятельности. К таким специалистам предъявляются следующие требования: они должны уметь трансформировать приобретаемые знания в инновационные технологии; иметь мотивацию к обучению на протяжении всей жизни; владеть методологией проведения научных исследований; обладать коммуникативными способностями5.

Таким образом, исследовательская компетенция является важным компонентом профессиональной компетентности учителя химии, выступает условием ее развития и реализации педагога к труду. Под исследовательской компетенцией будущих учителей химии мы будем понимать формирование у студентов системы знаний об исследовательской деятельности в педагогическом вузе, овладение исследовательскими стратегиями, усвоение опыта творческой исследовательской деятельности и формирование навыков и умений организовать исследовательскую деятельность с учащимися. Высокий уровень исследовательской компетенции в процессе обучения в вузе является базой для дальнейшей профессиональной деятельности.

5 Шадриков В.Д. Модель специалиста: инновационная подготовка и компетентностный подход // Высшее образование сегодня. 2006. - № 8. - С. 27 - 31.

EXPERIMENTALLY-RESEARCH COMPETENCE FORMATION OF THE FUTURE

TEACHERS OF CHEMISTRY

©2011 E.V.Demina, L.V.Panfilova

Samara State Academy of Social Sciences and Humanities

The article is devoted to the analysis of the process of biology and chemistry faculty students' experimentally -research competence formation and such practices are necessary for teaching in public high school. The specialized course «DPV:The basics of the research activity» is suggested to add to the learning process. Key words: experimentally-research competence, professional competence of the teacher, professional activity, project activity, scientific activity, classroom research, scientific project, workshop, experiment, problem solving lesson, interactive technologies of training, interactive board, modular training.

Ekaterina Vladimirovna Demina, The senior teacher, the chair of Chemistry and methods of its teaching. E-mail: cat. dem@yandex. ru

Ludmila Vladimirovna Panfilova, PhD in Pedagogics, Professor, Head of the Chair of Chemistry and methods of its teaching. E-mail: cat. dem@yandex. ru