CC BY
23
ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 20. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. 2014. № 3
ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОЙ ПЕДАГОГИКИ
ОСТАТОЧНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ
ВЫПУСКНИКОВ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Г.В. Лисичкин, С.И. Орлова
(химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова,
факультет педагогического образования
МГУ имени М.В. Ломоносова; e-mail: fpo.mgu@mail.ru)
Статья посвящена выявлению уровня знания школьного курса химии у студентов младших курсов гуманитарных факультетов Челябинского государственного педагогического университета, химическое образование которых закончилось в средней школе. Для оценки уровня знаний использован тестовый метод. Разработан комплексный тест, включающий основные разделы школьной программы по химии. Установлено, что наибольшие пробелы в знаниях относятся к разделам "Органическая химия" и "Расчет процентной концентрации". Относительно благополучно обстоит дело с разделом "Элементы и неорганические соединения". Получен ряд трех основных уровней деятельности: "воспроизведение" — 78% правильных ответов, "применение знаний в стандартной ситуации" — 58%, "применение знаний в новой ситуации" — 25%. Сформулированы рекомендации для учителей химии и методистов.
Ключевые слова: школьное химическое образование, остаточные знания по химии.
В современном мире понимание элементарных основ химии необходимо для плодотворной работы практически во всех сферах профессионального труда, включая области, не имеющие прямого отношения к химии. Значительная часть проблемных ситуаций, возникающих в сфере промышленного производства, в сельском хозяйстве, в быту, имеет химический характер. Поэтому для обеспечения сознательного и разумного решения этих проблем требуется, чтобы каждый человек активно владел минимумом химических знаний, которые он должен получить в школьном курсе химии. Выпускник средней школы, не владеющий элементарными химическими представлениями, создает угрозу для природы,
окружающих его людей и для себя самого вне зависимости от того, в какой сфере труда он работает. Сегодня к этому следует добавить, что элементарное химическое (а также физическое и биологическое) образование необходимо для выработки критического отношения и противодействия потоку мистики, псевдонауки, недобросовестной рекламы и попросту шарлатанства, обильно выливаемому всеми средствами массовой информации на головы населения.
Не вызывает сомнения тот факт, что после окончания средней школы изучение химии продолжат лишь выпускники, поступившие в инженерные, естественно-научные и медицинские учебные заведения, тогда как для большей части (а это примерно 75%) выпускников химическое образование заканчивается в 9-м классе. Следовательно, средняя школа должна дать выпускнику твердое владение минимумом химических знаний. Основным результатом деятельности образовательного учреждения должно стать формирование не только системы знаний, умений и навыков, но и способность человека действовать в конкретной жизненной ситуации, т.е. компетентность — способность мобилизовать полученные знания, умения, опыт и способы поведения в условиях конкретной ситуации, конкретной деятельности [1].
В связи с изложенным возникает естественный вопрос: а каков в действительности уровень химических знаний и компетенций у молодежи, закончившей среднюю общеобразовательную школу год, два или три назад, т.е. что представляют собой остаточные знания у недавних выпускников? При этом нас интересует основной массив выпускников: те, кто после окончания средней школы не изучают химию в высших и средних специальных учебных заведениях.
Цель нашего исследования состоит не только и не столько в том, чтобы просто выявить реальную картину остаточных знаний (с высокой вероятностью достаточно неприглядную), сколько сформулировать на основе анализа структуры и объема остаточных знаний рекомендации для учителей, методистов и авторов учебников, направленные на совершенствование содержания курса школьной химии.
Такое исследование особенно актуально сегодня, поскольку в результате реформ и модернизаций образования объем химии в учебном плане резко сократился по сравнению с советским периодом, а в обществе широко распространилась подогреваемая СМИ хемофобия.
Анализ литературных источников показал, что проблема остаточных знаний отечественными и зарубежными методистами разработана мало, в особенности в практическом отношении. В Уральском отделении РАО выполнено несколько исследований, направленных на выявление сущности понятия "остаточные знания". Так, уЛ.Г. Нагорных остаточные знания рассмотрены с позиций психологии (проблема сохранения знаний), квалиметрии (проблема их оценки), а также в смысле педагогического факта самого наличия остаточных знаний [2]. Остаточные знания отражают степень обученности учащихся на этапе образовательного процесса, являются индикатором эффективности учебной деятельности субъекта, служат мерой соответствия образовательному стандарту при экспертизе, выступают как стимул при ликвидации пробелов обучения.
В работе Ю.Г. Кисляковой остаточные знания рассматриваются в рамках информационно-семантической модели обучения и деятельностного подхода как тезаурус индивидуума, хранящийся в его долговременной памяти в виде множества стандартизованных базовых понятий, умений и навыков, который может пополняться, корректироваться и использоваться в учебной и практической деятельности обучаемого, а также после завершения цикла обучения [3]. Приведенное определение остаточных знаний относительно универсально (инвариантно по отношению к типу образовательного учреждения и обучаемого) и может быть адаптировано с учетом специфики образовательного учреждения и статуса обучаемого. Так, например, для выпускника школы под остаточными знаниями можно понимать его тезаурус, соотнесенный с требованиями ФГОС в каждой из предметных областей, изучаемых в школе, и "сохраненный" п лет [3].
Для характеристики остаточных знаний в работах [3, 4] предлагается ввести следующие параметры: N — объем "остаточных знаний" (число базовых понятий, умений и навыков); П — полнота "остаточных знаний" по 1-му предмету (области знаний), учитывающая число уровней обучения в рамках таксономической модели учебных целей (трехуровневой — "знания, умения и навыки", моделей В.П. Беспалько, В.П. Симонова, Б. Блума и др.) [5], Т — прочность "остаточных знаний" по 1-му предмету, учитывающая временной фактор сохранения знаний у обучаемого.
Применительно к школьному химическому образованию нам не удалось обнаружить ни одной публикации, посвященной проблеме остаточных знаний.
В качестве испытуемых мы выбрали студентов младших курсов гуманитарных факультетов (исторического, филологического, иностранных языков и подготовки учителей начальных классов) Челябинского государственного педагогического университета (ЧГПУ). Такой выбор обусловлен удобством работы с компактным коллективом респондентов; возможностью изучить состояние школьного химического образования в текущий период времени; необходимостью выбора среднего по уровню благосостояния российского региона.
Для выявления уровня остаточных химических знаний у студентов гуманитарных факультетов ЧГПУ мы воспользовались тестовой методикой. Главное ее достоинство — возможность получения за короткий срок большого объема первичной информации о группе испытуемых. При этом все респонденты находятся в равных условиях, а полученная информация удобна для статистической обработки. Составляя тесты, мы учитывали их программную валидность (охват тестом основных элементов знаний с учетом их значимости в курсе) и критериальную ориентированность (включение заданий, проверяющих три основных уровня способов деятельности — узнавание, воспроизведение знаний; применение знаний в стандартной или знакомой ситуации; применение знаний и умений в новой ситуации, творческое применение знаний и умений) [6]. Приведем примеры некоторых заданий, использованных в наших тестах.
Задание первого уровня на воспроизведение и узнавание
1. Из предложенных вариантов выбирете сложное вещество: А) С12; Б) 802; В) Н2; Г) не знаю.
2. Метанол это: А) Технический этиловый спирт; Б) Загрязненный винный спирт; В) Метиловый спирт; Г) Не знаю.
Задание второго уровня на применение знаний и умений в стандартной или знакомой ситуации
1. К химическому явлению относится: А) Сушка белья; Б) Увеличение объема дрожжевого теста; В) Засахаривание варенья; Г) Не знаю.
2. Диетическая поваренная соль имеет пониженное содержание хлора по сравнению с обычной каменной солью. А) Да; Б) Нет; В) Не знаю.
3. Войдя в квартиру, Вы почувствовали запах газа. Чего в этом случае нельзя делать: А) Звонить по телефону; Б) Включать свет; В) Открывать окно; Г) Не знаю.
Задание третьего уровня на применение знаний и умений в новой ситуации, творческое применение знаний и умений_
1. Бриллианты получают огранкой алмазов. Рвутся ли в процессе огранки химические связи? А) Да; Б) Нет; В) Не знаю.
2. Вам необходимо уничтожить 10 тонн радиоактивных отходов. Какой способ Вы выберете: А) Сжечь; Б) Запустить на ракете в дальний космос; В) Переработать микроорганизмами; Г) Замуровать в глубокой шахте; Д) Не знаю.
Помимо тестовых вопросов закрытого типа мы включили задания открытого типа, где испытуемый должен был самостоятельно вписать верный ответ. Например: Напишите химические формулы и названия химических соединений, которые Вы помните.
Также во все тестовые варианты мы включили элементарную расчетную задачу на процентную концентрацию. Приведем условия одной из таких задач: Вычислите, сколько граммов жира содержится в поллитровой бутылке молока, если массовая доля жира составляет 3,2%.
Для того чтобы понять, как поставлено преподавание химии в школах Челябинска и области, как преподносится этот предмет учителем, мы посчитали необходимым включить вопросы, в которых респонденты указывали бы свое личное отношение к школьной химии и к своему учителю химии.
Всего опрошено 252 респондента (студенты 1—3-го курсов). Обобщенные данные сведены в таблицу.
Усредненные результаты анкетирования студентов 1—3-го курсов гуманитарных факультетов Челябинского государственного педагогического университета
Вопрос Доля положительных ответов,%
Добрая ли у Вас осталась память об учителе химии? 82,1
Ваше отношение к школьной химии 69,8
Воспроизведение знаний школьной программы: Простое и сложное вещество Физическое и химическое явление 74,2 57,9
Школьный лабораторный эксперимент 17,1
Элементарный расчет 46,4
Применение знаний в стандартной ситуации 58,3
Применение знаний в незнакомой ситуации 24,6
Окончяание таблицы
Вопрос Доля положительных ответов,%
Знаки химических элементов 91,3
Формулы химических соединений 88,1
Главный результат проведенной нами работы состоит в том, что предложенный метод информативен и позволяет получить интересующие нас данные. Об этом косвенно свидетельствует и полученный ряд трех основных уровней деятельности: "воспроизведение" — 78%, "применение знаний в стандартной ситуации" — 58%, "применение знаний в новой ситуации" — 25%.
Обучение понятию "химический элемент" в целом проводится неплохо, но встречается непонимание различий между элементом и соединением. Что касается курса органической химии, то обучение поставлено на очень низком уровне. Из всего числа опрошенных конкретные органические соединения упомянули около 10%. Про бензол и глюкозу вспомнили несколько человек, другие органические соединения из школьного курса упомянуты не были.
Полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что наибольшие пробелы в остаточных знаниях относятся к разделу школьной программы по органической химии. Крайне неудовлетворительно обстоит дело с владением выпускниками элементарными расчетами. Так, ни один из респондентов на факультете учителей начальных классов не смог решить приведенную выше задачу о концентрации жира в молоке. Таким образом, учителям химии и соответственно методистам и авторам учебников по химии необходимо обратить внимание на эти результаты. Можно думать, что для усиления образовательного эффекта расчетные задачи в курсе школьной химии целесообразно строить на бытовых примерах, близких школьникам по смыслу.
Следует отметить, что в Челябинске и области преподавание химии в школе поставлено в целом неплохо: более половины студентов (гуманитариев!) положительно относятся к школьной химии и 70—90% респондентов добром вспоминают своего учителя химии. При этом многие студенты отмечают, что практикующаяся в ряде школ частая смена учителей, в том числе химиков, — сильный отрицательный фактор, мешающий усвоению предмета. Важно, что во многих анкетах респонденты сетовали на малый объем
школьного химического эксперимента и даже на малое время, отведенное химии в учебном плане.
Дальнейшее развитие нашей работы предполагает выявление динамики остаточных знаний: как меняются их объем и структура в зависимости от года выпуска и от числа лет, прошедших со дня окончания школы. Кроме того, представляет определенный интерес выяснение уровня остаточных знаний по отдельным узким разделам школьной химии.
Список литературы
1. Филатова Л.О. Компетентностный подход к построению содержания обучения как фактор развития преемственности школьного и вузовского образования // Дополнительное образование. 2005. № 7. С. 9—11. (URL: http://www.orenedu.ru/files/internet/profili/didakt/docs/ 2b/filatova.html 22.10.2013).
2. Нагорных Л.Г. О понятии "остаточные знания", их моделировании, оценке и прогнозе // Измерения в педагогике / Отв. за выпуск B.C. Черепанов. Ижевск: Изд-во ИУУ, 1997. С. 110—115.
3. Кислякова Ю.Г. Квалиметрическая технология диагностики "остаточных знаний" студентов: Дис. ... канд. пед. наук. Ижевск, 2002. 158 с.
4. Кислякова Ю.Г, Любимова О.В. Остаточные и пороговые знания: концептуально-нормативный подход. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2010. 137 c.
5. Беспалько В.П. Инструменты диагностики качества знаний учащихся // Школьные технологии. 2006. № 2. С. 138—150.
6. Лагутина Н.Н. Тест как инструмент измерения знаний // Химия в школе. № 3. 1998. С. 41—45.
RESIDUE CHEMICAL KNOWLEDGE
OF THE SECONDARY SCHOOL GRADUATES
G.V. Lisichkin, S.I. Orlova
The article is dedicated to identify the level of knowledge of the secondary school chemistry course by the freshman class students of the humanitarian faculties at the Chelyabinsk State Pedagogical University, whose chemical education was concluded in the secondary school. Test method was used to evaluate the knowledge level. An integration test, including main units of the chemistry school program, was developed. It was established that the largest knowledge gaps relate to the "Organic chemistry" and the "Calculation of percentage concentration" units. The situation with the "Elements and inorganic compounds" unit is relatively better. A range of three main levels was obtained, including: "reproduction" — 78% of the correct answers, "application of the knowledge to the standard situation" — 58%, "applica-
tion of the knowledge to the new situation" — 25%. Recommendations for the chemistry teachers and the methodologists have been formulated.
Keywords: secondary school chemical education, residual knowledge of chemistry.
Сведения об авторах
Лисичкин Георгий Васильевич — доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией органического катализа кафедры химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. E-mail: Lisich@petrol.chem.msu.ru
Орлова Светлана Игоревна — аспирант факультета педагогического образования МГУ имени М.В. Ломоносова. E-mail: fpo.mgu@mail.ru
