18.11.2010 15103

Формирование ключевых компетенций учащихся на основе реализации принципа дополнительности в процессе обучения физике в школе (О.П. Мерзлякова)

 

На правах рукописи

 

Мерзлякова Ольга Павловна

 

ФОРМИРОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ УЧАЩИХСЯ НА ОСНОВЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПА ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ШКОЛЕ

 

13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (физика, уровень общего образования)

 

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

 

Екатеринбург – 2007

 

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный педагогический университет»

 

Научный руководитель: доктор педагогических наук, доцент Зуев Петр Владимирович

 

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Сидоров Валерий Евгеньевич, ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет», кандидат педагогических наук Соложнин Анатолий Валентинович, Департамент образования Администрации г. Нижний Тагил Свердловской области

 

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Актуальность исследования. На современном этапе развития школы требования к выпускнику сместились от предметных знаний и умений к его социальной компетентности, представляющей собой комплекс ключевых компетенций. Концептуальные изменения закреплены основными документами, определяющими процесс совершенствования российского образования – «Стратегией модернизации содержания общего образования» и «Концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года». Поэтому актуальным для современной школы становится поиск форм, методов и средств формирования у обучаемых системы универсальных знаний, умений и опыта самостоятельной деятельности, наличие которых необходимо человеку для успешного решения проблем в различных сферах общественной жизни и профессиональной деятельности.

Широкий спектр ключевых компетенций (коммуникативной, информационной, правовой, здоровьесбережения и др.) целесообразно формировать средствами всех учебных предметов. Однако каждый из них в этом отношении обладает различным дидактическим потенциалом и имеет свою специфику.

Для формирования ключевых компетенций школьников физика как учебный предмет располагает значительными возможностями, среди которых необходимо выделить, прежде всего, высокий уровень социально-практической значимости физики, разнообразие видов учебно-познавательной деятельности учащихся в процессе ее изучения, политехническую направленность содержания учебного материала, возможность широкого применения полученных знаний и умений на практике.

Проблема изучения и формирования компетенций школьников освещена в работах В.А. Болотова, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, А.В. Хуторского, Г. Халажа, В. Хутмахера и др. Анализ их трудов позволил сделать вывод, что компетенции формируются в процессе обучения человека и развиваются в его дальнейшей деятельности. Кроме того, из психолого-педагогических работ следует, что эффективность процесса формирования компетенций зависит от уровня развития соответствующих образовательных потребностей учащихся. Неудовлетворенная потребность школьника обусловливает пассивность, конфликтность, общий отрицательный эмоциональный фон, а осознание невозможности ее удовлетворения может привести к появлению комплекса неполноценности (Л.И. Божович, В.С. Ильин, П.М. Якобсон). Поэтому в школе необходимо создавать условия для удовлетворения и развития образовательных потребностей учащихся и приобретения школьниками опыта разнообразных видов деятельности.

Создание таких условий в современной школе является сложной задачей, поскольку времени, определенного базисным учебным планом на изучение физики, недостаточно для качественного освоения школьниками обязательного минимума содержания физического образования, определяемого государственным образовательным стандартом, и, тем более, для формирования ключевых компетенций учащихся. Одним из возможных ее решений является реализация принципа дополнительности, который предполагает использование дополнительных образовательных ресурсов (расширение субъектной сферы обучения, использование разнообразных видов учебно-познавательной деятельности школьника, дополнение содержания учебного материала, соответствующего образовательным потребностям школьника и др.) для обеспечения целостности и завершенности процесса обучения в школе.

В настоящее время использование дополнительных ресурсов возможно при реализации вариативной части базисного учебного плана, содержащей следующие компоненты: национально-региональный (реализуется путем расширения содержания базового курса физики примерами, отражающими особенности развития региона) и школьный (осуществляется, в основном, при организации курсов по выбору учащихся, факультативов, индивидуальных занятий). За счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса появляется возможность учета индивидуальных познавательных потребностей и возможностей учащихся, создания условий для формирования у учащихся компетенций, необходимых в различных сферах деятельности.

Анализ методической литературы, результатов диссертационных исследований, практики работы образовательных учреждений показал, что проблема формирования ключевых компетенций учащихся на основе реализации вариативной части базисного учебного плана в процессе обучения физике не являлась предметом специального исследования. Изложенное выше позволяет выделить следующие противоречия и несоответствия в системе общего среднего образования:

– на социально-педагогическом уровне – между требованиями общества к подготовке выпускников школы, владеющих необходимыми для достижения успеха в различных сферах деятельности знаниями, умениями и опытом их применения, и недостаточной ориентацией системы общего среднего образования на формирование у школьников ключевых компетенций;

– на научно-педагогическом уровне – между значимостью предметной области «Естествознание» для формирования ключевых компетенций учащихся и тенденцией к сокращению учебного времени, отводимого на изучение естественнонаучных дисциплин в школе;

– на научно-методическом уровне – между дидактическими возможностями вариативной части базисного учебного плана для эффективного формирования ключевых компетенций у школьников и недостаточным уровнем научно-методического обеспечения по ее реализации в процессе обучения физике.

Необходимость устранения указанных противоречий определила актуальность и тему диссертационного исследования «Формирование ключевых компетенций учащихся на основе реализации принципа дополнительности в процессе обучения физике в школе», а также его проблему: как использовать возможности вариативной части базисного учебного плана для эффективного формирования ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике?

Объект исследования – процесс обучения физике в школе.

Предмет исследования – формирование ключевых компетенций школьников при реализации возможностей вариативной части базисного учебного плана в процессе обучения физике в школе.

Цель исследования – научное обоснование и разработка методики формирования ключевых компетенций учащихся при реализации в процессе обучения физике когнитивного, воспитательного и временнóго потенциала вариативной части базисного учебного плана.

Гипотеза исследования. Если для развития содержания физического образования использовать возможности вариативной части базисного учебного плана на основе реализации принципов фундаментальности физических знаний, индивидуальной и социальной значимости учебного материала, практической направленности обучения, ориентации на развитие самостоятельности учащихся, то это позволит повысить эффективность формирования у школьников ключевых компетенций, необходимых для успешного решения жизненных и профессиональных задач.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой сформулированы следующие задачи исследования:

1. На основе анализа психолого-педагогической и научно-методической литературы выделить ключевые компетенции, которые целесообразно формировать у школьников в процессе обучения физике, и их основные структурные компоненты.

2. Определить роль вариативной части базисного учебного плана в процессе формирования ключевых компетенций школьников при обучении физике.

3. Разработать модель деятельности учителя по формированию ключевых компетенций учащихся на основе использования вариативной части базисного учебного плана и методику ее реализации в процессе обучения физике в школе.

4. Разработать методику оценки уровня сформированности у школьников ключевых компетенций.

5. Провести опытно-поисковую работу с целью проверки эффективности разработанной методики обучения физике.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические – анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы, нормативных документов, материалов научно-практических конференций; изучение опыта работы учителей; конструирование содержания учебного материала вариативной части базисного учебного плана; моделирование деятельности учителя по формированию ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике; эмпирические – педагогическое наблюдение, анкетирование, тестирование, метод экспертных оценок; опытно-поисковая работа и ее анализ; статистическая обработка и интерпретация экспериментальных данных.

Теоретико-методологической основой исследования явились научно-педагогические и методические работы в областях: компетентностного подхода (В.А. Болотов, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, Н.Ф. Радионова, А.П. Тряпицына, А.В. Хуторской, В. Хутмахер и др.); стандартизации образования (Л.М. Андрюхина, Ю.И. Дик, В.С. Леднев, Н.Д. Никандров, М.В. Рыжаков и др.); мотивации личности (И.Я. Ланина, Н.Г. Морозова, А.К. Маркова, Г.И. Щукина и др.); дифференциации и индивидуализации обучения (Н.С. Пурышева, И.Г. Пустильник и др.); теории принципа дополнительности (Г.Г. Гранатов, Ж. Деррида, А.В. Мудрик, В.В. Налимов, А. Редер и др.); теории деятельности (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, П.И. Пидкасистый, С.Л. Рубинштейн и др.); информатизации образовательного процесса (А.П. Ершов, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, Б.Е. Стариченко и др.); формирования и развития обобщенных учебных умений (В.А. Беликов, А.А. Бобров, З.А. Вологодская, П.В. Зуев, Е.В. Оспенникова, А.В. Усова, Т.Н. Шамало и др.); методологии научного познания (С.В. Бубликов, Г.М. Голин, В.Г. Разумовский, Н.В. Шаронова и др.); оценочной деятельности учителя в процессе обучения физике (И.И. Баженова, Ю.И. Дик, И.И. Нурминский, О.В. Оноприенко и др.).

Достоверность и обоснованность результатов исследования были обеспечены: анализом нормативных документов, психолого-педагогической, методической литературы, учебного процесса; выбором и реализацией форм, методов и средств, соответствующих предмету, цели и задачам исследования; последовательным проведением опытно-поисковой работы; применением статистических методов обработки результатов опытно-поисковой работы; положительной оценкой методических материалов педагогической общественностью (учителями школ г. Екатеринбурга и Свердловской области, участниками семинаров и конференций).

Логика исследования включала следующие этапы: изучение психолого-педагогической, учебной и научно-методической литературы по исследуемой проблеме; обоснование цели, задач исследования и выдвижение гипотезы; выявление путей реализации поставленных задач; разработка теоретических положений и создание методики обучения; организация и проведение опытно-поисковой работы, количественный и качественный анализ ее результатов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. В отличие от работ С.В. Латынцева, Т.В. Осенчуговой, в которых рассматриваются вопросы формирования отдельных компетенций учащихся при изучении содержания федерального компонента базисного учебного плана школы, в настоящем исследовании поставлена и решена задача формирования ключевых компетенций у школьников на основе реализации принципа дополнительности в процессе обучения физике.

2. Разработана методика формирования ключевых компетенций учащихся при реализации вариативной части базисного учебного плана. Определены основные требования к ее целям (диагностичность, индивидуальная и социальная значимость), содержанию (практическая направленность, учет региональных особенностей развития науки и промышленности), формам и методам (комплексное использование урочных и внеурочных форм, проблемно-исследовательский характер, ориентация на развитие самостоятельности школьников) и оценке учебных достижений учащихся (многообразие субъектов оценочной деятельности, комплексное использование качественных и количественных методов).

3. Предложена технология оценки уровня сформированности ключевых компетенций учащихся, основанная на совокупности качественных методов диагностики и элементов квалиметрического анализа.

Теоретическая значимость исследования:

1. Выделены ключевые компетенции (информационно-методологическая, деятельностно-творческая и эколого-валеологическая), которые возможно и целесообразно формировать у школьников в процессе обучения физике, и определено их содержание в категориях «знания», «умения», «ценностные ориентации» и «опыт практической деятельности».

2. Выделены принципы разработки содержания вариативной части базисного учебного плана (фундаментальности физических знаний, индивидуальной и социальной значимости учебного материала, практической направленности образования, ориентации на развитие самостоятельности учащихся), реализация которых позволяет осуществлять эффективное формирование у школьников ключевых компетенций, значимых для гармоничного взаимодействия с окружающей средой и ее позитивного преобразования.

3. Разработана модель деятельности учителя по реализации вариативной части базисного учебного плана для формирования ключевых компетенций учащихся, каждый структурный компонент которой соответствует требованиям удовлетворения индивидуальных образовательных потребностей учащихся, учета региональных особенностей развития науки и производства, практической направленности образования.

Практическая значимость исследования заключается в том, что теоретические положения доведены до уровня практического применения:

– разработано методическое пособие для учителей «Методика реализации национально-регионального компонента государственного образовательного стандарта Свердловской области в процессе обучения физике»;

– разработан комплекс учебных заданий, использование которых позволяет сформировать у школьников ценностные ориентации и практические умения;

– предложены рабочие программы элективных курсов «Развитие физики и техники на Урале» и «Физические загрязнения окружающей среды и их влияние на человека», применение которых позволяет формировать ключевые компетенции у школьников;

– созданы методические разработки для проведения педагогической диагностики, позволяющей определить образовательные потребности школьников и уровень сформированности у них структурных компонентов ключевых компетенций.

Апробация результатов исследования осуществлялась: на всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации Российского образования» (Екатеринбург, 2003), на межрегиональной научно-практической конференции «Совершенствование профессионально-педагогической подготовки будущих учителей физики» (Шадринск, 2003 г, 2006 г.), на всероссийской научно-практической конференции «Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения» (Глазов, 2006 г.), на всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные науки и образование» (Бийск, 2006 г.), на международных научно-практических конференциях «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» (Екатеринбург, 2004-2007 гг.), на областном семинаре «Повышение качества школьного образования на основе использования компетентностного подхода и развития образовательной среды» (Кушва, 2007 г.), на VI Всероссийской научной конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2007 г.), на международной конференции «Физика в системе современного образования» (Санкт-Петербург, 2007 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование ключевых компетенций учащихся должно осуществляться средствами каждого учебного предмета. Дидактические возможности школьного курса физики позволяют сформировать у школьников информационно-методологическую, деятельностно-творческую и эколого-валеологи-ческую ключевые компетенции, значимые для гармоничного взаимодействия с окружающей средой и ее позитивного преобразования. Выделенные компетенции универсальны и взаимосвязаны.

2. Повысить эффективность формирования выделенных ключевых компетенций, основными структурными компонентами которых являются знания, умения, ценностные ориентации и опыт практической деятельности, возможно при дополнении федерального компонента базисного учебного плана содержанием его вариативной части, позволяющей развивать образовательные потребности учащихся и усилить практическую направленность процесса обучения физике.

3. Деятельность учителя по формированию ключевых компетенций учащихся при реализации вариативной части базисного учебного плана в процессе обучения физике должна осуществляться на основе специально разработанной модели, основными требованиями к каждому компоненту которой являются удовлетворение и развитие индивидуальных образовательных потребностей учащихся, учет региональных особенностей развития науки и промышленности, практическая направленность образования.

4. Методика формирования ключевых компетенций учащихся при реализации вариативной части базисного учебного плана должна быть основана на принципах фундаментальности физических знаний, индивидуальной и социальной значимости учебного материала, практической направленности обучения и ориентации на развитие самостоятельности школьников.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и шести приложений.

 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Во Введении обосновывается актуальность исследования, формулируются проблема, цель, объект и предмет исследования, раскрываются новизна, теоретическая и практическая значимость работы, указываются методы исследования и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Психолого-педагогические и методические аспекты формирования ключевых компетенций учащихся при обучении физике» проведен анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования, выделена роль вариативной части базисного учебного плана и предложена модель деятельности учителя по ее реализации в процессе формирования ключевых компетенций учащихся.

В результате анализа трудов Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, А.В. Хуторского и других работ, посвященных компетентностному подходу в образовании, определены основные структурные компоненты компетенции, которые возможно измерить педагогическими методами – знания, умения, ценностные ориентации и опыт практической деятельности. На основании этого было уточнено содержание понятия «ключевая компетенция». Под ключевой компетенцией понимается комплекс знаний, умений, ценностных ориентаций и опыта практической деятельности, необходимых человеку для успешного решения проблем в различных сферах жизни и профессиональной деятельности.

Обосновано, что каждый структурный компонент взаимосвязан со всеми другими и является неотъемлемой частью компетенции. Знания и умения составляют ее основу; в структуре ключевой компетенции они должны быть универсальными и обладать свойством широкого переноса. Особенно важное значение придается опыту их применения в практической деятельности, поскольку в процессе его приобретения и накопления при выполнении различных видов деятельности компетенция человека развивается до уровня компетентности. Стимулом для приобретения опыта и успешного осуществления практической деятельности являются ценностные ориентации, которые формируются в процессе развития мотивационной сферы школьника (на основе удовлетворения имеющихся образовательных потребностей у школьника возникают интересы и более устойчивые образования – мотивы, которые при выполнении соответствующей деятельности перерастают в ценностные ориентации – убеждения).

Анализ классификаций ключевых компетенций, предложенных разными авторами (И.А. Зимней, А.В. Хуторским, В. Хутмахером и др.), результатов диагностики образовательных потребностей школьников (проведенной среди учащихся и их родителей в образовательных учреждениях г. Екатеринбурга и Свердловской области), содержания школьного курса физики позволил выделить ключевые компетенции, которые возможно и целесообразно формировать у учащихся в процессе обучения физике, используя для этой цели ее дидактический потенциал. К ним относятся следующие компетенции: информационно-методологическая (знания различных источников информации и их особенностей, методов и цикла познания; умения обрабатывать информацию различного вида, владение методами познания; осознание значимости новой информации, стремление к познанию нового; наличие опыта деятельности по подготовке докладов, написанию рефератов, проведению наблюдений, экспериментов и др.), деятельностно-творческая (знания структуры деятельности, принципов организации рациональной деятельности, этапов творческой деятельности; умение осуществлять рациональную творческую деятельность; осознание необходимости осуществления рациональной деятельности, стремление к творческой деятельности; наличие опыта планирования и осуществления рациональной творческой деятельности)и эколого-валеологическая (знания физических параметров окружающей среды и их влияния на человека, физических характеристик и возможностей человеческого организма, методов оценки состояния и защиты окружающей среды; умение оценивать экологическую ситуацию, определять физические характеристики своего организма; бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающей среды, стремление к гармонизации с природой; наличие опыта деятельности в области экологии и здоровьесбережения). Данные ключевые компетенции универсальны, взаимосвязаны и необходимы выпускнику для достижения успеха в любой сфере общественной жизни и профессиональной деятельности.

На основе анализа методической литературы, а также результатов диссертационных исследований сделан вывод, что в методике обучения физике накоплен опыт формирования отдельных структурных компонентов, составляющих содержание выделенных нами компетенций. В частности, развитию обобщенных познавательных умений посвящены работы А.А. Боброва, З.А. Вологодской, А.В. Усовой. Формирование умений работать с источниками информации рассмотрели В.А. Беликов, В.К. Буряк, Е.В. Оспенникова. Процесс формирования экспериментальных умений учащихся исследован П.В. Зуевым, В.В. Майером, Т.Н. Шамало. Существуют подходы к формированию исследовательских умений, экологических знаний и умений, развитию творческих способностей и т.п. Однако использование их в отдельности друг от друга не готовит в полной мере учащихся к успешной деятельности в различных сферах общественной жизни и профессиональной деятельности.

Отмечено также, что знания и умения, входящие в ключевые компетенции, возможно формировать у школьников в процессе изучения базового курса физики, однако времени, отведенного базисным учебным планом на дисциплину «Физика», недостаточно для приобретения учащимися опыта применения этих знаний и умений на практике и развития у них соответствующих ключевым компетенциям ценностных ориентаций.

Обосновано, что эффективное формирование всех структурных компонентов ключевых компетенций возможно при организации процесса обучения физике в школе на основе принципа дополнительности, понимаемого как необходимость использования дополнительных образовательных ресурсов (расширение субъектной сферы обучения, применение разнообразных видов учебно-познавательной деятельности школьника, дополнение содержания учебного материала и др.) в соответствии с начальными условиями учебно-воспитательного процесса для его целостности и завершенности.Одним из направлений реализации данного принципа, в настоящее время, является возможность дополнения федерального компонента базисного учебного плана содержанием его вариативной части.

На основании анализа образовательных нормативных документов определена роль вариативной части базисного учебного плана в процессе формирования ключевых компетенций школьников при обучении физике:

– дополнение базового курса физики содержанием, направленным на формирование структурных компонентов, входящих в ключевые компетенции;

– удовлетворение и развитие образовательных потребностей учащихся, изучение в процессе обучения значимых для школьника проблем, воспитание у них ценностных ориентаций;

– усиление практической направленности образования, создание условий для приобретения школьниками опыта самостоятельного применения полученных знаний и умений.

Разработана модель деятельности учителя физики по формированию ключевых компетенций учащихся в процессе реализации вариативной части базисного учебного плана на основе принципов фундаментальности физических знаний, индивидуальной и социальной значимости учебного материала, практической направленности образования, ориентации на развитие самостоятельности учащихся (рис. 1).

 

Представленная в модели последовательность видов деятельности учителя может варьироваться в зависимости от конкретной учебной ситуации.

Во второй главе «Методика формирования ключевых компетенций учащихся в процессе реализации вариативной части базисного учебного плана при обучении физике» обоснована и описана структура и содержание методики формирования ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике.

В соответствии с предложенной моделью деятельности учителя выделены основные компоненты методики формирования ключевых компетенций учащихся: проведение комплексной педагогической диагностики, формулирование целей обучения, отбор содержания учебного материала, выбор форм учебно-познавательной деятельности учащихся, комплексная оценка уровня сформированности у школьников ключевых компетенций и корректирование образовательного процесса.

1. Комплексная педагогическая диагностика.

В работе обосновано, что для успешного планирования и организации учебно-познавательного процесса по формированию ключевых компетенций учащихся в начале учебного года следует провести педагогическую диагностику образовательных потребностей школьников, наличия у них знаний и умений, входящих в ключевые компетенции, состояния образовательной среды.

Сформулированы требования, в соответствии с которыми проводится диагностирование: многообразие субъектов (учащиеся, учителя, родители, администрация школы, педагоги дополнительного образования и др.); разнообразие методов (наблюдение, анкетирование, тестирование, заполнение листов самодиагностики, беседы с родителями, одноклассниками, педагогические консилиумы и др.); соответствие условиям педагогического процесса (выбор соответствующих методов и средств диагностики, времени и места ее проведения); систематичность, регулярность (диагностика должна осуществляться на протяжении всего процесса обучения, носить характер мониторинга).

Для выявления образовательных потребностей школьников целесообразно проводить наблюдения за учащимися, анкетирования, тестирования. Так, например, учащимся предлагается ответить на вопросы: Какой учебный материал (биографии ученых-физиков, объяснение явлений природы, описание технических устройств и приборов, краеведческий материал, связанный с физикой и техникой и др.) Вам наиболее интересен? Какому виду деятельности (решению задач, наблюдению демонстраций, проводимых учителем, работе с учебной литературой, самостоятельному выполнению опытов и др.) на занятиях по физике Вы отдаете предпочтение? Какое домашнее задание (конструирование физических приборов и моделей, подготовка сообщений, выполнение проектов и др.) Вы предпочитаете выполнять? Для получения достоверных результатов к диагностике следует привлекать одноклассников, классных руководителей, педагогов дополнительного образования, проводить беседы с родителями учащихся. В ходе проведения диагностики заполняется матрица образовательных потребностей учащихся, отражающая познавательные интересы и предпочтительные виды деятельности каждого ученика.

Для выявления у учащихся структурных компонентов компетенции учитель проводит анкетирование и беседы. Вопросами, на которые отвечают школьники в процессе начальной педагогической диагностики, являются, например: Какие физические величины используются для характеристики окружающей среды? Чему равны физические характеристики здорового человека (давление, частота пульса, температура)? Каковы этапы творческой деятельности? Какие источники информации Вам знакомы?

Повысить достоверность результатовдиагностирования позволяет использование листов самодиагностики школьника. Ученик совместно с родителями заполняет листы самодиагностики, отмечая наличие или отсутствие у себя соответствующих ключевым компетенциям знаний, умений, ценностных ориентаций, опыта практической деятельности. Приведем фрагменты листа диагностики по выявлению у школьников умений и ценностных ориентаций:

– я могу составить план деятельности;

– я могу распределить время выполнения каждого этапа деятельности;

– я могу измерить влажность воздуха в комнате;

– я могу найти необходимую информацию в разных источниках и т.д.

– я осознаю свою ответственность за сохранение окружающей среды;

– я признаю важность рациональной деятельности и т.д.

По результатам диагностики знаний, умений, ценностных ориентаций, опыта практической деятельности, составляющих ключевые компетенции школьника, используя дихометрическое деление, учитель заполняет матрицу, отражающую достижения школьников. Матрицы целесообразно заполнять в редакторе электронных таблиц (например, в Excel), поскольку диагностирование имеет мониторинговый характер и постоянные дополнения и изменения, а также расчет уровня сформированности ключевых компетенций удобнее фиксировать на компьютере (таблица 1).

Важным элементом педагогической диагностики является изучение состояния образовательной среды. С этой целью учитель проводит опрос учеников и их родителей, выясняя наличие у школьника домашней библиотеки, измерительных приборов, компьютера, возможности выхода в Интернет; а также изучает ресурсы школы (наличие мастерских, компьютерных классов) и региона (музеи, промышленные предприятия) и на основании этого делает вывод о возможностях использования образовательной среды для формирования ключевых компетенций учащихся.

2. Формулирование целей обучения физике, направленных на формирование ключевых компетенций учащихся.

Основными требованиями к целям являются диагностичность, индивидуальная и социальная значимость. В рамках каждой ключевой компетенции учитель формулирует диагностичные цели в категориях, представляющих структурные компоненты компетенций: «знания», «умения», «ценностные ориентации» и «опыт практической деятельности». Каждый компонент ключевой компетенции включает в себя комплекс элементов (таблица 2).

Индивидуальные цели обучения каждого учащегося корректируются учителем и учеником, а также его родителями в процессе обсуждения результатов педагогической диагностики. Например, если учащийся имеет высокий уровень знаний, составляющих компетенцию, но недостаточно сформированы практические умения, то в процессе дальнейшего обучения необходимо предлагать ему различные виды деятельности для развития соответствующих умений и приобретения опыта и т.д.

 

3. Отбор содержания учебного материала по физике.

На данном этапе учитель в соответствии с образовательными потребностями учащихся конструирует учебный материал, дополняющий базовый курс физики региональным содержанием и направленный на формирование информационно-методологической, деятельностно-творческой и эколого-валеологи-ческой компетенций. В качестве примера приведено содержание учебного материала по разделам физики «Производство, передача и использование электрической энергии. Электромагнитные колебания и волны», использование которого позволяет развивать у учащихся соответствующие знания, умения, ценностные ориентации и опыт практической деятельности (таблица 3).

Учитель в соответствии с познавательными интересами школьников, особенностями региона и состоянием образовательной среды предлагает учащимся элективные курсы. В частности, при изучении темы «Электромагнитные колебания и волны» учащимся можно предложить элективный курс «Энергетика и окружающая среда» (автор – М.И. Аркуша), либо фрагменты элективных курсов «История физики и техники на Урале» и «Физические загрязнения окружающей среды» (разработанных нами). В работе приведен анализ различных элективных курсов с точки зрения их возможностей для формирования выделенных ключевых компетенций.

Школьник принимает участие в текущем планировании своей деятельности (выбирает элективные курсы, содержание учебного материала для подготовки сообщений, докладов, рефератов и т.д.).

4. Выбор форм и организация учебно-познавательной деятельности школьников в процессе обучения физике.

Применение методики обучения физике, направленной на формирование ключевых компетенций школьников, целесообразно осуществлять на основе комплексного использования урочных и внеурочных форм обучения, расширения субъектов обучающего взаимодействия. В процессе обучения целесообразно использовать формы и методы, имеющие проблемно-исследовательский характер, ориентированные на развитие самостоятельности школьников, соответствующие познавательным потребностям учащихся и условиям образовательной среды. Исследования показали, что наиболее эффективными в процессе формирования ключевых компетенций учащихся являются следующие формы и методы организации учебно-познавательной деятельности: конференции, семинары, дискуссии, экскурсии, слеты исследователей природы, физический полевой практикум, домашние экспериментальные задания, метод проектов.

В работе выделены предпочтительные виды деятельности для формирования каждой ключевой компетенции. В частности, при изучении раздела физики «Электромагнитные колебания и волны» учащимся предлагаются задания, приведенные в таблице 3.

 

Кроме того, формы и методы обучения должны соответствовать возрастным особенностям учащихся. В 7-ом классе целесообразно организовывать практическую деятельность школьников по подготовке докладов, сообщений, проведению простых опытов и наблюдений. При этом все задания сопровождаются подробным алгоритмом, указывается вся необходимая литература, контроль осуществляет учитель. На данном этапе учащимся следует предлагать небольшие по объему часов элективные курсы, повышающие мотивацию учащихся к изучению физики.

В 8-ом и 9-ом классах учащиеся выполняют подготовку докладов, сообщений, осуществляют постановку опытов, выполняют проекты, конструируют физические приборы и модели. Указывается только часть литературы, при необходимости выдаются алгоритмы обобщенного плана. На данном этапе контроль учителя дополняется взаимоконтролем.

В 10-ом и 11-ом – школьники участвуют в конференциях, семинарах, выполняют проектную деятельность, проводят комплексные исследования, пишут рефераты и статьи в сборники работ учащихся, рецензируют работы одноклассников, разрабатывают мультимедийные презентации и т.д. Литература перед выполнением различных видов деятельности не указывается, целесообразны такие формы контроля как самоконтроль, взаимоконтроль, рефлексия. Целесообразно на данной ступени обучения предлагать учащимся элективные курсы межпредметной и методологической направленности.

Именно в процессе самостоятельного выполнения различных видов деятельности и при условии заинтересованности в них у школьников формируются указанные компетенции.

5. Комплексная оценка уровня сформированности ключевых компетенций и коррекция процесса обучения.

Комплексная оценка уровня сформированности ключевых компетенций осуществляется на основе сочетания качественных методов диагностики и элементов квалиметрического анализа. Для проверки знаний и умений учащихся учитель проводит контрольные работы, фронтальный опрос, тестирование, анкетирование, осуществляет анализ практических работ, предлагает школьникам листы самодиагностики; ценностные ориентации школьников выявляются в ходе наблюдения за их деятельностью, проведения анкетирования и бесед; для оценки опыта практического применения знаний и умений используются листы самодиагностики, рейтинговый учет, решетка Келли, проводится анализ продуктов учебной деятельности школьников. В процессе оценивания активное участие принимают сами ученики, осуществляя рефлексию своей деятельности (устное обсуждение, письменное анкетирование, заполнение листов самодиагностики) и взаимооценку.

В ходе учебного процесса, используя различные методы диагностики, учитель заполняет матрицы (таблица 1), использование которых позволяет автоматически рассчитать уровень сформированности ключевых компетенций у каждого школьника по следующей формуле:

К – уровень сформированности ключевой компетенции;

К1, К2, К3, К4 – коэффициенты, характеризующие сформированность знаний, умений, ценностных ориентаций и опыта деятельности соответственно;

α, β, γ, δ – весовые коэффициенты для знаний, умений, ценностных ориентаций и опыта деятельности соответственно.

Коэффициент, характеризующий сформированность структурного компонента компетенции (например, знаний), определяется отношением:

 – число освоенных учащимся дидактических элементов;

 – общее число дидактических элементов, составляющих структурный компонент компетенции (в данном примере, знания).

Весовые коэффициенты α, β, γ и δ для каждого структурного компонентабыли определены методом экспертной оценки (в качестве экспертов выступали ученые-методисты и учителя школ, всего более 50 человек): α = 0,15 (для знаний), β = 0,2 (для умений), γ = 0,25 (для ценностных ориентаций), δ = 0,4 (для опыта практической деятельности).

В результате анализа экспериментальных данных были выделены уровни сформированности ключевых компетенций у школьников: если коэффициент К меньше 50% – уровень сформированности компетенции низкий; если К располагается в пределах от 50% до 70% – удовлетворительный; если К находится в интервале от 70% до 90% – оптимальный; если К больше 90% – высокий.

По результатам диагностики учитель совместно с учащимся и его родителями планируют корректирующие мероприятия и дальнейшие пути развития образовательных потребностей ученика для повышения эффективности формирования у него ключевых компетенций. Проведенное исследование показало, что необходимость коррекции может быть вызвана такими причинами как изменение состояния образовательной среды, изменение образовательных потребностей школьников, несоответствие результата поставленным целям.

В третьей главе «Экспериментальная оценка методики формирования ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике» отражено содержание опытно-поисковой работы и изложены ее результаты.

Опытно-поисковая работа проводилась в ходе школьного учебного процесса на уровне общего образования в три этапа (констатирующий, формирующий и контрольно-оценочный) в течение 2002-2007 г.г. в образовательных учреждениях г. Екатеринбурга и Свердловской области. Ее целью являлась проверка эффективности разработанной методики.

Общее число участников опытно-поисковой работы составило 42 учителя первой и высшей категории, 576 учеников 7-11 классов, 27 родителей.

На первом этапе (2002-2004 г.г.) выявлялся уровень решения проблемы формирования у школьников ключевых компетенций в школах г. Екатеринбурга и Свердловской области, выяснялась возможность формирования ключевых компетенций учащихся на основе реализации вариативной части базисного учебного плана в процессе обучения физике. С этой целью были проведены анкетирование учителей физики, учащихся, их родителей и беседы с ними.

Большинство опрошенных учителей физики (67%) подчеркнули необходимость соответствия процесса обучения образовательным потребностям школьника. Результатом первого этапа опытно-поисковой работы явилось выделение на основании анализа образовательных потребностей учащихся трех ключевых компетенций, которые возможно и целесообразно формировать в процессе обучения физике, используя для этой цели ее дидактический потенциал. Был выявлен начальный уровень сформированности ключевых компетенций учащихся. Результаты проведенной комплексной педагогической диагностики позволили установить, что более половины школьников имеют низкий уровень сформированности ключевых компетенций.

Сделан вывод, что формирование ключевых компетенций в процессе обучения физике является важной задачей, которая носит комплексный характер, и должно осуществляться коллективом учителей при соответствующей корректировке и планировании их деятельности.

На втором этапе (2004-2006 г.г.) осуществлялась разработка методики обучения физике (отбор учебного материала для реализации национально-регионального компонента базисного учебного плана, разработка программ элективных курсов и заданий для оценки уровня сформированности ключевых компетенций), проверка ее эффективности, выявление недостатков, их исправление и устранение. Решалась задача создания благоприятных педагогических условий для формирования у школьников соответствующих знаний, умений, ценностных ориентаций и опыта практической деятельности на основе реализации вариативной части базисного учебного плана.

На этом этапе опытно-поисковой работы участвовали учителя физики и учащиеся школ № 20 и № 37 г. Екатеринбурга, № 2 г. Первоуральска, №1 и № 4 г. Кушвы, № 26 пос. Новоуткинска (всего 419 учеников 7-11 классов). Были выделены контрольная и экспериментальная группы школьников. В контрольных классах процесс обучения был традиционным, а в экспериментальных учителя работали по предложенной им модели деятельности, направленной на формирование у школьников ключевых компетенций. Учащиеся экспериментальной группы выполняли эксперименты и наблюдения, компьютерное моделирование, решали экспериментальные задачи, проводили комплексные исследования окружающей среды по заданиям предприятий и коммерческих организаций, осуществляли подготовку индивидуальных сообщений, докладов и рефератов; принимали участие в экскурсиях, конференциях, семинарах. В процессе формирующего этапа опытно-поисковой работы учителя проводили мониторинг учебных достижений учащихся и корректировку учебного процесса.

На контрольно-оценочном этапе опытно-поисковой работы (2006-2007 г.г.) осуществлялась проверка эффективности предложенной методики формирования ключевых компетенций школьников в процессе обучения физике. Результаты диагностики представлены в таблице 4.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием критерия Пирсона χ2. Проведенные расчеты показали, что на контрольно-оценочном этапе опытно-поисковой работы гипотеза H0 (об отсутствии значимых различий в распределениях) может быть отклонена на уровне значимости α=0,05 и принята альтернативная гипотеза о том, что использование разработанной методики обучения физике повышает эффективность формирования ключевых компетенций учащихся.

Анализ результатов опроса учителей, работавших в экспериментальных классах, подтвердил вывод об эффективности разработанной методики и результативности совместной деятельности субъектов обучения по ее реализации.

 

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

1. На основании изучения и анализа психолого-педагогической и научно-методической литературы выделены основные структурные компоненты компетенции: знания, умения, ценностные ориентации и опыт практической деятельности; уточнено понятие «ключевая компетенция» как комплекс знаний, умений, ценностных ориентаций и опыта практической деятельности, необходимых человеку для успешного решения проблем в различных сферах общественной жизни и профессиональной деятельности.

2. Обоснована возможность и целесообразность формирования в процессе обучения физике следующих ключевых компетенций учащихся: информационно-методологической, деятельностно-творческой и эколого-валеологической; определено их содержание в категориях «знания», «умения», «ценностные ориентации» и «опыт практической деятельности».

3. Уточнена сущность принципа дополнительности на современном этапе развития физического образования в основной и средней школе, под которым понимается необходимость использования дополнительных образовательных ресурсов в соответствии с начальными условиями учебно-воспитательного процесса для его целостности и завершенности. Одним из направлений реализации данного принципа, в настоящее время, является дополнение основного содержания курса физики потенциалом вариативной части базисного учебного плана, позволяющей эффективно формировать ключевые компетенции учащихся.

4. Разработана и теоретически обоснована методика формирования у школьников информационно-методологической, деятельностно-творческой и эколого-валеологической ключевых компетенций в процессе обучения физике при реализации вариативной части базисного учебного плана на основе принципов фундаментальности физических знаний, индивидуальной и социальной значимости учебного материала, практической направленности образования, ориентации на развитие самостоятельности учащихся.

5. Предложена модель деятельности учителя по формированию ключевых компетенций учащихся, основными компонентами которой являются: проведение комплексной педагогической диагностики, формулирование целей обучения физике, отбор содержания учебного материала, выбор форм и организация учебно-познавательной деятельности учащихся, комплексная оценка уровня сформированности ключевых компетенций, корректирование и дальнейшее проектирование учебного процесса.

6. Выделены четыре уровня сформированности ключевых компетенций: высокий, оптимальный, удовлетворительный, низкий. Разработана методика оценки образовательных достижений учащихся, которая позволяет получить объективные результаты при использовании качественных и количественных методов.

7. Предложен и внедрен в учебный процесс комплекс заданий (экспериментальные задачи, наблюдения, сообщения, проекты, домашние эксперименты в рамках элективных курсов и национально-регионального компонента базисного учебного плана), что позволило повысить эффективность формирования ключевых компетенций у школьников в процессе обучения физике.

8. Эффективность предлагаемой методики, направленной на формирование ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике, подтверждена опытно-поисковой работой, проводившейся в 2002-2007 г.г.

 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

 

Работы, опубликованные в рецензируемых научных изданиях, определенных ВАК МОиН РФ

  1. Мерзлякова, О. П. Формирование ключевых компетентностей учащихся при реализации вариативной части государственного образовательного стандарта в процессе обучения физике в школе [Текст] / О.П. Мерзлякова // Образование и наука: Известия Уральского отделения Российской академии образования. – 2007. – № 6 (10). – С. 96-102.

Работы, опубликованные в других изданиях

  1. Мерзлякова (Бугай), О.П. Национально-региональный компонент государственного образовательного стандарта Свердловской области и модель его реализации [Текст] / П. В. Зуев, О. П. Бугай // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации Российского образования: материалы всероссийской научно-практической конференции / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2003. – С. 10–14. (авторских 50 %)
  2. Мерзлякова (Бугай), О. П. Методика реализации национально-регионального компонента государственного образовательного стандарта Свердловской области в процессе обучения физике [Текст] : методическое пособие для учителя / П. В. Зуев, О. П. Бугай / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2004. – 86 с. (авторских 50 %)
  3. Мерзлякова (Бугай), О. П. Вопросы реализации национально-регионального компонента государственного образовательного стандарта в курсе «Методика преподавания физики» в педагогическом вузе (на примере Свердловской области) [Текст] / О. П. Бугай, П. В. Зуев // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях: материалы международной научно-практической конференции / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2004. – С. 62-64. (авторских 50 %)
  4. Мерзлякова (Бугай), О. П. Методика реализации национально-регионального компонента государственного образовательного стандарта Свердловской области в процессе обучения физике в средней школе [Текст] / О. П. Бугай // Актуальные проблемы развития гуманитарных наук. Восьмой конкурс научных работ студентов вузов Свердловской области: сборник тезисов работ-призеров / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2004. – С. 18-21.
  5. Мерзлякова, О. П. Вариативная часть государственного образовательного стандарта как средство удовлетворения образовательных потребностей учащихся в процессе обучения физике [Текст] / О. П. Мерзлякова, П. В. Зуев // Физика в школе и вузе: международный сборник научных статей. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2004. – С. 68-70. (авторских 50 %)
  6. Мерзлякова, О. П. Развитие образовательных потребностей учащихся в процессе обучения физике [Текст] / О.П. Мерзлякова, П.В. Зуев // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики: материалы международной научно-практической конференции / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2005. – С. 146-148. (авторских 60 %)
  7. Мерзлякова, О. П. Элективный курс по физике «Сам себе режиссер» [Текст] / О. П. Мерзлякова, Д. А. Кардашин, Р. М. Абдулов // Фундаментальные науки и образование: материалы всероссийской научно-практической конференции / Бийский пед. гос. ун-т им. В.М. Шукшина. – Бийск, 2006. – С. 341-342. (авторских 70 %)
  8. Мерзлякова, О. П. Компетентностный подход при реализации вариативной части государственного образовательного стандарта в процессе обучения физике в школе [Текст] / О. П. Мерзлякова // Повышение качества профессиональной подготовки будущего учителя информатики, математики, физики: материалы региональной научно-практической конференции. – Шадринск: Изд-во ПО «Исеть», 2006. – С. 162-164.
  9. Мерзлякова, О. П. Национально-региональный компонент государственного образовательного стандарта Свердловской области как средство удовлетворения образовательных потребностей учащихся в процессе обучения физике [Текст] / О. П. Мерзлякова // Образование в Уральском регионе: научные основы развития: тезисы докладов IV научно-практической конференции. – Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2006. – С. 235-236.
  10. Мерзлякова, О. П. Оценка ключевых компетенций, формируемых у учащихся в процессе обучения физике [Текст] / О. П. Мерзлякова // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики: материалы международной научно-практической конференции / Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург, 2007. – Ч. 1. – С. 108-111.
  11. Мерзлякова, О. П. Формирование ключевых компетенций учащихся при реализации вариативной части государственного образовательного стандарта в процессе обучения физике в школе [Текст] / О. П. Мерзлякова // Физика в системе современного образования (ФССО-07): материалы девятой международной конференции, Санкт-Петербург, 4-8 июня 2007 г. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. – Т.2. – С. 119-120.