Автореферат (1173357), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В ходе исследования: раскрыто содержание понятия «экспериментально-практическая средаобучения биологии» и определена структура этой среды; установленызакономерностиформированияэкспериментальнопрактической среды обучения биологии: поэтапность, целостность,системность, научная достоверность; выявлены методические приемы, необходимые для проведенияэкспериментальных практикумов по биологии; обосновано место экспериментальных практикумов по основаммолекулярной биологии, генетики и эволюции, которые не могутзаменяться другими средствами обучения без снижения качествабиологического образования на уровне среднего общего образования; предложены подходы к формированию экспериментально-практическойсреды обучения биологии и методики постановки биотехнологическизначимых учебных задач.Практическая значимость исследования состоит в возможностииспользования в образовательном процессе разработанных дляэкспериментально-практической среды обучения биологии учебнометодических комплектов, включающих учебные наборы, методическиепособия для подготовки и проведения биологических экспериментов,6руководства по выполнению экспериментов, вопросы для обсуждения напонимание теоретического материала и выполнения экспериментальныхпрактикумов по темам «Строение клетки», «Химический состав клетки»,«Возникновение мутаций», «Возникновение мира», «Процесс биосинтезабелка», «Структура и функции нуклеиновых кислот», тестовые задания сответами и критериями оценки, мультимедийные презентации, 3D ДНК иРНК конструкторы, примерные темы проектных работ.Достоверность и обоснованность результатов исследованияобеспечивается разработанной методологической основой исследования;логически верным теоретическим и методологическим обоснованиемпроблемы;правильнопоставленнойцельюисследования;репрезентативностьюопытно-экспериментальныхданных;количественным и качественным анализом результатов проведённогоэкспериментального исследования.Проверка результатов исследования осуществлялась посредствомпубликаций, обсуждения основных положений на заседаниях кафедрыбиологии и физиологии человека института естествознания и спортивныхтехнологий МГПУ, выступлений и обсуждений на научно-практическихконференциях «Проблемы развития методики обучения биологии иэкологии в условиях социокультурной модернизации образования»(Москва, 2013), «Современное естественно-научное образование:достижения и инновации» (Красноярск, 2013), «Биологическое иэкологическое образование студентов и школьников: актуальныепроблемы и пути их решения» (Самара, 2014), «Современная педагогика:теория методика, практика» (Москва, 2014), «Биологическое иэкологическое образование в средней и высшей школе: состояние,проблемы и перспективы развития» (Санкт-Петербург, 2014), «Актуальныепроблемы методики преподавания биологии, химии и экологии в школе ивузе» (Москва, 2015), «Естественно-научное образование в условияхперехода на новые государственные образовательные стандарты: опыт иперспективы» (Якутск, 2016), а также через непосредственное участиеавтора в апробации и внедрении разработанной методики организацииобразовательной деятельности в экспериментально-практической средеобучения биологии.7На защиту выносятся положения:1.
Образовательный процесс в экспериментально-практической средеобучения биологии способствует повышению качества среднего общегообразования.2. Разработанная инновационная методика организации образовательногопроцесса в экспериментально-практической среде обучения биологииобеспечивает достижение предметных образовательных результатов побиологии, развитие мотивационных и познавательных ресурсов личностиучащегося.3.
Экспериментальные практикумы по основам молекулярной биологии,генетики и эволюции не могут заменяться другими средствами обучениябез снижения качества биологического образования в 10 – 11 классах.Структура диссертации обусловлена логикой исследования исостоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (121источник).Основное содержание работыВо введении обоснована актуальность темы исследования,определены его цель, объект, предмет, задачи и методы; сформулированагипотеза; раскрыты основные этапы исследования; изложены научнаяновизна, теоретическая и практическая значимость выполненной работы;определены положения, выносимые на защиту; охарактеризована областьапробации и внедрения результатов, полученных в ходе исследования.В первой главе «Разработка экспериментально-практическойсреды обучения биологии для среднего общего образования»проанализировано состояние исследуемой проблемы в педагогическойнауке, изучен отечественный и зарубежный опыт использованиясовременных образовательных технологий проведения экспериментальныхпрактикумов для обучения биологии в старших классах.
В этой главепредставлены результаты анкетирования учителей биологии с цельювыяснения мнения о целесообразности включения экспериментальныхпрактикумов по основам молекулярной биологии, генетики и эволюции впредметную среду обучения биологии. Теоретический анализ позволилустановить, что введение экспериментально-практической среды обучениябиологии в систему организации учебной деятельности существенноповышает качество образовательных результатов.Исходное положение состоит в том, что биомедицинские технологииявляются одним из основных драйверов развития экономики. Однако8ускоряющийся научно-технологический прогресс в этой области не нашелдолжного отражения в содержании школьного курса биологии для 10 – 11классов. В старших классах акцент сделан на ознакомление учащихся сосновами биологии, а не с передовыми достижениями наукоемкхбиомедицинских технологий. Это не позволяет старшеклассникам сделатьобоснованный профессиональный выбор в пользу биологии.Анализ статистики результатов сдачи ЕГЭ по биологии подтверждаетданный тезис.
Наблюдается качественный и количественный дефицитабитуриентов вузов биомедицинского профиля. В таблице 1 видно, что неболее 20% от общего числа сдающих ЕГЭ планируют биологию какпредмет по выбору, а средняя оценка по экзамену невысока – 51.2 балл.Таблица 1 – Статистика ЕГЭ по биологии в динамике 2009 – 2019 гг.Таким образом, несмотря на то, что сформулированные вфедеральных государственных образовательных стандартах среднегообщегообразованиятребованияпредусматриваютпрактикоориентированную деятельность учащихся, пока трудно сделать вывод оготовности современной российской школы к адекватныму ответу назапрос кадрового рынка в биомедицинской сфере.Анализ состояния проблемы за рубежом показал, что страны сразвитым инновационным биомедицинским сегментом реформировалинациональные системы образования для обеспечения притока9конкурентоспособных молодых специалистов в биомедицинскую отрасль.Например, в США ключевым фактором успеха реформ стало принятиекомплекса мер, направленных на организацию сотрудничествауниверситетских лабораторий со школами.
Школьным учителям выделяютгранты для работы с учащимися в молекулярно-биологическихлабораториях университетов. Учёные мотивированы тем, чтофинансирование их исследований повышается, если в нихпредусматривается популяризация науки и сотрудничество со школами.За рубежом для облегчения понимания сложных молекулярнобиологических процессов используются технологии визуализациипроцессов, происходящих в клетке на молекулярном уровне. Анимации ионлайнвидеоматериалыразмещаютсяисследовательскимииобразовательными центрами в свободном доступе в сети Интернет.Обучающиеся используют технологии 3D-моделирования и аддитивногопроизводства для самостоятельного построения трёхмерных моделейбиологических молекул.
Они самостоятельно разрабатывают структурныемодели выбранных биомолекул, а затем анализируют их.Для выяснения мнения профессионального сообщества оцелесообразности включения эксперментально-практических работ впредметную среду обучения биологии была составлена анкета-опросник из36 вопросов. Анкета содержала блок вопросов, в котором былиопределены темы курса биологии, представляющие наибольшуютрудность для учащихся, и предложены методические подходы длярешения этих проблем. В анкетировании приняло участие 311респондентов из 22 субъектов Российской Федерации.
Анализ анкетпоказал, что 79% респондентов считают, что создание экспериментальнопрактической среды обучения биологии является наиболее эффективнымнововведением для повышения интереса обучающихся к предмету.Большинствоучителейбиологиивидятзатруднениявсамостоятельном решении вопроса введения экспериментальныхпрактикумов в образовательный процесс по биологии на регулярнойоснове из-за ряда факторов.Результаты ответов респондентов на вопросы раздела «Изучаемыетемы» позволили определить наиболее проблемные темы для освоенияобучающимися.
Сопоставление результатов ЕГЭ за 2013-2018 гг. висследовании ФИПИ и результатов ответов анкеты-опросника выявили10корреляцию между ответами респондентов и темами, которые являютсяпроблемными при сдаче Единого государственного экзамена по биологии.Теоретический анализ позволил установить, что разработкаэкспериментально-практической предметной среды обучения биологиипозволит повысить качество образовательных результатов. В результатеанализа состояния проблемы в педагогической науке было установлено,что качество среднего общего биологического образования может бытьповышено посредством создания учебно-методических комплектов длявыполнения экспериментальных практикумов по основам молекулярнойбиологии, генетики и эволюции и проектирования методики обучения вэкспериментально-практической среде обучения биологии.Входеисследованиябылосформулированопонятиеэкспериментально-практической среды обучения биологии, определена еёструктура, разработана инновационная методика образовательнойдеятельности в этой среде.
Экспериментально-практическая средаобучения биологии предполагает выполнение экспериментальныхпрактикумов для повышения качества среднего общего биологическогообразования.Экспериментальный практикум по биологии – это форма обучения,при которой обучающиеся под руководством учителя и по заранеесоставленному плану выполняют экспериментальные исследовательскиезадания. Выполнение экспериментальных заданий с целью осмыслениянового учебного материала и приобретения практических уменийвключает в себя следующие методические приёмы: формулировку темы иопределение задач эксперимента; определение общего порядка постановкиэксперимента и его этапов; выполнение экспериментальных заданийучащимися и контроль учителя за ходом занятия и соблюдением техникибезопасности; подведение итогов экспериментальной работы, анализполученных результатов, формулирование выводов и оформление отчёта.Организация образовательного процесса в экспериментальнопрактической среде обучения биологии предполагает использованиеучебно-методических комплектов, включающих:учебные наборы, содержащие необходимые реагенты, расходныелабораторные материалы, раздаточные материалы с заданиями,конструкторы для моделирования биологических процессов;методические рекомендации по подготовке и проведениюэкспериментальных практикумов;11рекомендации учащимся по выполнению экспериментальныхпрактикумов;перечни вопросов для обсуждения на понимание материала;тестовые задания на базовом и углублённых уровнях с ответами ирекомендованными критериями оценки;сценарии уроков с мультимедийными презентациями;дополнительные материалы и примерные темы проектных работ.Во второй главе «Методика организации образовательнойдеятельности в экспериментально-практической среде обучениябиологии» описаны результаты педагогического эксперимента сиспользованием экспериментальных практикумов для ознакомления ссовременными методами молекулярной биологии, решения научных итехнологических задач, для закрепления учебного материала.