Формування знань з основ біохімії в учнів класів біолого-хімічного профілю навчання

Abstract

У дисертації розроблено й теоретично обґрунтовано методичну систему формування знань з основ біохімії учнів біолого-хімічних класів і виокремлено її складові компоненти. Створено та впроваджено в навчальний процес спецкурс “Основи біохімії” як елемент експериментальної методичної системи. З’ясовано його мету, завдання, провідні психолого-педагогічні підходи реалізації, дидактичні принципи відбору змісту. Розроблено та введено у навчальний процес класів біолого-хімічного профілю програму та навчально-методичне забезпечення викладання спецкурсу “Основи біохімії”. Сформульовано критерії оцінювання навчальних досягнень учнів профільних класів з основ біохімії. Розкрита сутність понять “основи біохімії” та “предметна компетентність з основ біохімії”, з’ясовано структурні складові останньої. Експериментально перевірено ефективність розробленої методичної системи формування знань з основ біохімії учнів старших класів біолого-хімічного профілю навчання за допомогою методів статистичної обробки результатів. Результати дисертаційного дослідження впроваджено в практику загальноосвітніх шкіл.

В диссертационном исследовании приведены теоретические и экспериментальные обобщения и обоснования методической системы формирования знаний по основам биохимии учеников классов биолого-химического профиля обучения. Теоретический анализ психолого-педагогической литературы показал, что проблема формирования биохимических знаний у учеников старшей школы классов биолого-химического профиля актуальна, но недостаточно разработана. Результаты проведенного констатирующего эксперимента свидетельствуют, что уровень сформированности знаний учеников одиннадцатых классов по основам биохимии недостаточный. В действующих программах по химии и биологии для классов биолого-химического профиля обучения отмечена необходимость формирования мировоззренческих представлений учеников на основе широкого внедрения межпредметных связей и интеграции знаний. В педагогическом эксперименте доказано, что интеграция знаний биологии и химии способствует формированию у старшеклассников действенных знаний по основам биохимии, которые позволяют использовать их для решения разнообразных ситуаций, о чем свидетельствует приобретение учениками предметной компетентности по основам биохимии. Сущность понятия “основы биохимии” составляют биохимические знания, которые, отличаясь по глубине и объему от знаний, зафиксированных в самой науке биохимии, отвечают им по смыслу и характеру связей между ними. Разработана и теоретически обоснована методическая система формирования знаний по основам биохимии учеников классов биолого-химического профиля обучения. Ее компоненты: целевой, содержательный, дидактическо-деятельностный, контрольно-регулирующий, оценочно-результативный, тесно связаны между собой. Создан и реализован в учебном процессе спецкурс “Основы биохимии”, принадлежащий к вариативной составляющей школьного Типового учебного плана, сформулированы его цель, задачи, ведущие психолого-педагогические подходы реализации. Выяснены дидактические 20 принципы отбора содержания учебного курса, среди которых и те, что определяют место спецкурса в системе школьных дисциплин, и те, что связаны с индивидуальной значимостью для ученика в условиях личностно ориентированного, дифференцированного и гуманистического образования. Разработана система понятий, отражающих содержание спецкурса “Основы биохимии”, установлена последовательность их формирования. В основу разработки учебного курса положена система биохимических знаний учеников. Разработаны и введены в учебный процесс классов биолого-химического профиля программа и учебно-методическое обеспечение преподавания спецкурса “Основы биохимии”, включающее: учебное пособие для учеников; методические рекомендации для учителей, инструкции к проведению демонстрационных опытов, лабораторных работ и практических занятий; задания для самостоятельной работы учеников, контроля и оценивания их знаний с указанием требований к учебным достижениям школьников. Определена сущность понятия “предметная компетентность по основам биохимии”, под которой понимаем совокупность взаимосвязанных смысловых ориентаций, знаний, умений и способов деятельности ученика по отношению к химическому составу и биохимическим процессам, которые протекают в живых организмах, необходимых для осуществления личностно и социально значимой продуктивной деятельности. Выяснены структурные компоненты предметной компетентности по основам биохимии: когнитивная (система знаний по основам биохимии), операциональная (умения, минимальный опыт деятельности, прогнозируемая личностно и социально продуктивная деятельность) и аксиологическая (ценностно-смысловые ориентации ученика). Ведущими методами формирования действенных и функциональных знаний по основам биохимии определены активные и интерактивные. Разработаны критерии оценивания учебных достижений учеников профильных классов по основам биохимии по 12-балльной системе. В качестве основного показателя, который позволяет оценить знания школьников, выбрана предметная компетентность по биохимии, а ее оценивание осуществлено на основе использования практико-ориентированных заданий, выполнения творческих заданий, проведения практических занятий, защиты проектной и исследовательской деятельности. Экспериментально проверена эффективность разработанной методической системы с помощью методов статистической обработки результатов: критерии однородности χ 2 и Крамера-Уэлча, которые превышают их критические значения. Такие данные позволяют сделать вывод о том, что достоверность отличий характеристик исследуемой выборки в начале и по окончанию эксперимента составляет не меньше 95%. Также было вычислено, что коэффициент усвоения знаний K усв. , вероятностный коэффициент усвоения знаний α и коэффициент способности устанавливать причинно-следственные связи K св. на протяжении проведения эксперимента возросли ( K усв. – на 28%, α – на 37%, K св. – больше чем в 2,3 раза). Положительная динамика всех произведенных расчетов свидетельствует о росте уровня знаний учеников биолого-химических классов по основам биохимии и доказывает эффективность разработанной нами методической системы.

In the dissertation the theoretical and experimental generalizations and grounds of the methodical system of formation the knowledge on bases of Biochemistry of the pupils of biology-chemical classes are determined. The methodical system of formation the knowledge on bases of Biochemistry of the senior pupils is elaborated and substantiated theoretically. It’s the element of experimental methodical system. The program and educational and methodical maintenance of teaching the special course “Bases of Biochemistry” are developed and entered into educational process of classes of biology-chemical classes. The criterions of giving marks for the educational achievement of the pupils are formulated. The essence of concepts “bases of Biochemistry” is given. And “subject competence on Biochemistry” is opened, and it’s structural parts are found out. The efficiency of the developed methodical system with the help of methods of statistical processing of results is checked experimentally up. The results of the dissertational research are entered into practic e of comprehensive schools.