Развитие фундаментальных естественно-научных понятий и их преемственность в экологическом образовании школьников на уроках географии Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 37.017 ББК 74.200.5

DOI 10.7442/2071-9620-2015-2-101-107

М.Г. Ваганов

(Русско-Британский Институт Управления, г. Челябинск, Россия) С.В. Сосненко

(Челябинский государственный университет, г. Челябинск, Россия)

РАЗВИТИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ ПОНЯТИЙ И ИХ ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ ШКОЛЬНИКОВ НА УРОКАХ ГЕОГРАФИИ

Рассматривается проблема преемственности в развитии и взаимосвязи фундаментальных естественнонаучных понятий на уроках географии, которые создают общий вектор изучения принципов организации и функционирования геоэкологических систем. Показаны условия формирования экологического сознания, экологической картины мира и методологии познания учеников, формирования теоретического естественно -научного типа мышления, отвечающие современному содержанию научного мировоззрения в рамках Новой концепции естественно-научного образования и Современной концепции биологического образования.

Ключевые слова: фундаментальные естественно-научные понятия, уроки географии, преемственность, методология развития понятий.

M.G. Vaganov

(Russian-British Institute of Management, Chelyabinsk, Russia) S.V. Sosnenko I t

(Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia)

DEVELOPMENT OF FUNDAMENTAL SCIENCE CONCEPTS AND THEIR SUCCESSION IN ECOLOGICAL EDUCATION OF SCHOOL STUDENTS AT GEOGRAPHY CLASSES

The problem of succession and interconnection of fundamental science concepts at Geography

о о x x <u m

<u <u ср d

Ц ra

functioning of geo-ecological systems. The conditions of forming the ecological awareness, ecological world image and student's cognition methodology and formation of theoretical scientific thinking that correspond to the current content of scientific world outlook within the New concept of science education and Contemporary concept of biological education are shown.

Keywords: fundamental science concepts, Geography classes, succession, methodology of | o concept development.

X ^

i ъ

ГО S

ч: о

х ^

^ о £

о

го Q_

Исходя из общих положений основ государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года, глобальные экологические проблемы, связанные с изменением климата, потерей биологического разнообразия, опустыниванием и другими негативными для окружающей среды процессами, возрастанием экологического ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф, загрязнением атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, а также морской среды, затрагивают интересы Российской Федерации и её граждан [5]. Также все больше ученых полагают, что «...экологические проблемы - это системный кризис. Они, по своей сути, свидетельствуют о разрыве связей, сложившихся в процессе культурной и природной эволюции» [2].

На уроках географии особое внимание уделяют экологическому образованию и просвещению, которое является неотъемлемым элементом решения накопившихся экологических проблем современного мира и России. Так, в рекомендациях парламентских слушаний на тему: «О развитии экологического образования и культуры как основ государственной политики в области экологии» (10 июня 2011 г. г. Москва) особо было отмечено, что «.в поисках путей решения экологических проблем наравне с выработкой эффективной государственной политики, совершенствованием законодательства, важную роль играет развитие системы экологических знаний. Для того, чтобы изменить сознание людей в области сохранения окружающей среды и гармоничного развития человека в биосфере, необходима эффективная 0 государственная система экологического ф образования и просвещения» [6].

£ Одной из главных целей данного обра-

о

^ зовательного направления в настоящий

о момент становится создание условий для

§ обеспечения качественного школьного

^ экологического образования на основе сохранения его фундаментальности. Это

2 связано с тем, что современный подход

решения экологических проблем способствует разрешению в общей массе конкретных вопросов охраны окружающей среды, в то время, как без знания законов существования и развития природы все наши усилия направляются на борьбу с последствиями, а не с причинами, породившими конфликт человека и природы. Об этом свидетельствует мнение Н.Д. Андреевой: «.экологическое образование становится не только приоритетным, но и системообразующим фактором образования человечества в целом. Оно заслуживает особого внимания в контексте научного подхода к решению современных проблем, связанных с нарушением экологического равновесия, и в условиях нарастающих темпов изменений в материальной и духовной жизни, возрастания социальной роли личности, развития процесса демократизации и гуманизации общества» [1, с. 3].

В структуре географии именно экологическое образование занимает особое место, так как оно способствует формированию экологического сознания, экологической картины мира и методологии познания учеников. Первый компонент обеспечит развитие экологической культуры личности поскольку «...только комплексное эколого-воспитательное воздействие на сознание личности позволит сформировать внутреннюю убежденность в недопустимости причинения вредных последствий окружающей среде» [6]. Второй же компонент является неотъемлемой частью первого, так как формирование экологического сознания и экологической культуры в целом возможно только на основе научного мировоззрения - системы принципов, взглядов, ценностей, идеалов и убеждений, определяющих направление деятельности и отношение к действительности отдельного человека, социальной группы, класса или общества в целом.

Формирование экологического сознания, экологической картины мира и методологии познания учеников на уроках географии обусловливается организаци-

ей постижения сущности экологических и географических систем как объектов изучения и, в первую очередь, за счёт развития фундаментальных естественно-научных понятий. Эти понятия выступают определенными кластерами знаний, которые интегрирует в себе итог и сам процесс познания, включают определённые рефлексивные процессы мышления, формируя при этом системность научных знаний и компетенции будущих средних и старших школьников.

Среди ключевых фундаментальных естественнонаучных понятий нами были выбраны следующие: «вещество», «энергия», «диффузия», «информация», «форма», которые несут в себе огромную методологическую нагрузку и способствуют раскрытию сущности экологических и географических процессов и явлений. Данные понятия сопряжены (взаимосвязаны) между собой, так как отражают разные, но взаимосвязанные структурные, функциональные и другие характеристики одной и той же материи. Отсюда следует, что при изучении естественнонаучных дисциплин, в том числе и географии, необходимо постоянно выявлять области сопряжения между этими понятиями с тем, чтобы выявить сущность функционирования географических объектов как целостных систем. Так, например, понятия «вещество» и «энергия» должны формироваться в единстве друг с другом, поскольку в процессе преобразования вещества совершается и превращение энергии. В сложных механизмах преобразования вещества и энергии особую роль играет процесс диффузии, являющийся одним из фундаментальных проявлений физической формы движения материи, которая определяет развитие всех остальных форм движения материи, при этом сохраняясь в них «в скрытом виде».

Информация как отраженное разнообразие характеризует меру организации любых систем, в том числе, и экологических. Эти разнообразия закрепляются в формах, являющихся способом сущест-

вования любого объекта или явления и материи в целом. Мы можем познавать экологические и географические объекты, потому что они оформлены. Отсюда следует, что понятия «информация» и «форма» не только связаны между собой, но и с философскими категориями, а потому служат важнейшими средствами формирования не только экологического, но и диалектического мышления в целом.

Таким образом, обозначенные нами понятия тесно связаны, позволяя интегрировать не только естественнонаучные знания отдельных дисциплин (физики, химии, биологии, географии), но и конкретизировать такие важнейшие категории материи, как «движение», «взаимодействие» и «отражение». Выполняя функцию связующего звена между философскими категориями, общегеографических и частными экологическими понятиями, законами и теориями система понятий «вещество», «энергия», «диффузия», «информация», «форма» обеспечивает преемственность в развитии философских, фундаментальных естественнонаучных, географических и экологических понятий, которая служит основой для формирования у учеников научного мировоззрения и экологической и географической картины мира. Реализация предложенной методологической стратегии изучения экологических и географических систем на уроках географии обеспечит высокий теоретический уровень обобщенности знаний, который послужит базой для формирования у школьников экологического мышления и сознания как стержневых элементов экологической культуры.

На наш взгляд, формирование у учеников современного теоретического естественно-научного типа мышления и экологического сознания возможно на основе методологического и содержательного сопряжения философских категорий, фундаментальных естественно-научных, общегеографических и экологических понятий, обеспечиваю-

_0

н

о

о

I

I

ф

ш

н

о

^

ф

ф

с

X

го

^

н о

к ф

I

о X

с го

X ^ о

_0

I ^

т ^ го

го X

I со

о о

I

I

ф I

со _0

ь ц

о о

ф ^

н о Э

ф

X

_0 I

X го

ш

ц го н I ф ^ о СО го

ю о

го :>

ч о

I ^

о

ф т

ф ^

^ н о

^ ц

ш СО го о ^ т

0- со

щих высокий теоретический уровень обобщенности знаний. При этом очень важно, чтобы принцип сопряжения был реализован и при подборе понятий внутри каждой области знаний. Обозначенный нами подход детерминирует и разработку сопряженных методов познания учениками учебного материала экологической тематики. Подобное тройное сопряжение методологии, содержания и методов познания при изучении экологии на уроках географии позволяет ученикам осмыслить категорию «сопряжение» как фундаментальный принцип организации и функционирования материи в целом и применить его в учебной деятельности как эффективное методологическое средство для понимания сущности экологических систем разного уровня общности.

В своих исследованиях мы опирались на базовые принципы Новой концепции естественнонаучного образования, разработанной научной школой академика РАО А.В. Усовой, а так же на идеи Современной концепции биологического образования, разработанной С.М. Похлебаевым, которые конкретизируют основные положения учения Ф. Энгельса о генетической связи форм движения материи. Согласно данным концепциям, логика изучения природных объектов должна отражать исторический (естественный) ход событий - их становления, развития и взаимосвязи. Из этого следует, что экологическое образование должно базироваться на физико-химических и биологических основах; знания о сущности физических, химических и биологических явлений должны стать методологическим вектором изучения 0 экологических и географических систем. ^ Анализ состояния проблемы разви-

£ тия фундаментальных естественно-на-^ учных понятий на уроках географии о показал наличие ярко выраженных про-о тиворечий между:

£ 1) нарастающим экологическим кризи-™ сом, который переживает вся циви-

2 лизация и крайне низким уровнем

самосознания населения, в том числе, и выпускников общих средне образовательных школ;

2) потребностью общества в формировании экологического сознания и экологической культуры на основе научного мировоззрения (системы принципов, взглядов, ценностей, идеалов и убеждений, определяющих направление деятельности и отношение к действительности отдельного человека, социальной группы, класса или общества в целом) и бессистемностью эколого-воспитательного воздействия, зачастую основанного лишь на запретах и требованиях;

3) необходимостью развития фундаментальных понятий на теоретическом уровне в связи с более глубоким уровнем исследования объектов и явлений природы и их усвоением учениками на эмпирическом уровне;

4) необходимостью применения единого методологического подхода к развитию фундаментальных естественнонаучных понятий «вещество», «энергия», «диффузия», «информация» и «форма», которые играют исключительно важную роль в формировании научного мировоззрения и относительно слабой разработанностью способов и средств для реализации этого подхода на уроках географии.

В целом проблему развития фундаментальных естественнонаучных понятий на уроках географии можно характеризовать противоречием, с одной стороны, между возросшими, вследствие модернизации образования, требованиями к качеству экологического образования на основе фундаментальных естественнонаучных и географических понятий, а с другой, - недостаточной разработанностью теоретико-методологической и методико-дидактической базы для преемственности и развития данных понятий. Преемственность в развитии философских категорий, фундаментальных естественнонаучных («вещество»,

«энергия», «диффузия», «информация» и «форма»), общегеографических и экологических понятий формирует общую методологическую канву изучения сложных экологических и географических систем. Однако анализ проблемы качества усвоения учениками данных понятий и формирования общенаучной, географической и экологической картины мира заверяет нас в том, что традиционное экологическое образование не обеспечивает у учеников целостной системы экологических знаний. Данная проблема связана с множеством факторов, ведущим среди которых является отсутствие обширного синтеза концепций философии, естествознаний, географии и экологии, отвечающего современному содержанию научного мировоззрения, фундаментом которого является диалектический материализм, а физико-химические и биологические основы экологии, становится базой для развития естественнонаучного мышления и экологического сознания.

Решение этой проблемы становится возможным в рамках Новой концепции естественнонаучного образования, разработанной академиком РАО А.В Усовой [9], а так же Современной концепции биологического образования, созданной С.М. Похлебаевым [7]. Данные концепции предполагают принципиально новый подход к содержанию предметов естественнонаучного цикла, в том числе, географии и экологии. Общая стратегия развития экологического образования определяется процессами интеграции. Особую интегративную функцию выполняют философские категории, взаимосвязь фундаментальных естественно-научных и общегеографических понятий, которые выступают в качестве методологической базы для изучения организации и функционирования экологических и географических систем.

Анализ теоретического аспекта развития фундаментальных естественнонаучных понятий на основе принципа перехода от абстрактного к конкретному показал, что данный подход может

быть обозначен как восхождение от абстрактных философских категорий, отражающих некоторые атрибуты материи («движение», «взаимодействие», «отражение»), к более частным естественнонаучным понятиям («вещество», «энергия», «диффузия», «информация» и «форма»), раскрывающим сущность физических, химических, биологических и географических явлений и процессов в экологических системах, а от них - к конкретным экологическим и географическими понятиям («ареал обитания», «природная зона», «ландшафт», «природно-террито-риальный комплекс», «отбор», «биогеохимические циклы» и т.д.).

Подводя итог вышесказанному, следует отметить, что содержательные основы преемственности развития фундаментальных естественнонаучных понятий на уроках географии проявляются в том что:

1) дидактические функции понятий «вещество», «энергия», «диффузия», «информация» и «форма» обеспечивают синтез знаний, получаемых учениками в процессе овладения учебным материалом при изучении географии. Данные понятия играют системообразующую и методологическую роль в изучении механизмов организации, функционирования и эволюции экосистем и геосистем;

2) методологические подходы, обеспечивают преемственность в развитии философских категорий, естественнонаучных, экологических и географических понятий. К таким подходам следует отнести диалектический, исторический, системно-синергети-ческий, кибернетический, эволюционный и деятельностный. Развитие естественно-научных понятий на уроках географии позволяет достичь большинству обучающихся теоретического уровня усвоения более частных экологических и географических понятий и способствует развитию у учащихся естественно-научного мышления, научного мировоззрения, экологической

л

н

о

о

I

I

ф

ш

н

о

^

ф

ф

с

X

го

н о

к ф

I

о X

с го

X ^ о

_0

I ^

т ^ го

го X

I ш

о о

I

I

ф I

ш .0

ь ц

о о

ф ^

н о э

ф

X

_0 I

X го

ш

ц го н I ф ^ о СО го

ю о

го ^

ч о

I ^

о

ф т

ф ^

^ н о

^ ц

ш СО го о ^ т

0. ш

картины мира и экологического сознания в целом.

Библиографический список:

1. Андреева Н.Д. Система эколого-пе-дагогического образования студентов-биологов в педагогическом вузе: дис. ... д-ра пед. н. - СПб., 2000. - 326 с.

2. Аутлева А.Н. Экологическое образование и воспитание в системе экологической социализации личности // Вестник Майкопского государственного технологического университета. 2013. № 2.

3. Ваганов М.Г., Осипова ИВ. Методологическое значение фундаментального естественнонаучного понятия «диффузия» в подготовке ба-калавровэкологиииприродопользова-ния // Сборник материалов III Международной научно-практической конференции «Достижения вузовской науки» / под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск: ООО Агентство «СИБПРИНТ», 2013. С. 26-32с.

4. Ваганов М.Г., Садыкова Э.Ф. Ценностные аспекты естественно-научного знания в курсе «Естественнонаучная картина мира» // Сборник статей II Международной научно-практической конференции «Современные

технологии в российской и зарубежных системах образования» / МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. С. 76-78

5. Основы государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года // [Электронный ресурс]: Ы^р://кгетНп. ru/news/15177.

6. Парламентские слушания «О развитии экологического образования и культуры как основ государственной политики в области экологии» // [Электронный ресурс]: http://www. gosbook.ru/node/25428.

7. Похлебаев С.М. Методологические и содержательные основы преемственности физики, химии, биологии при формировании фундаментальных естественнонаучных понятий: - дис. . д-р. пед. н. - Челябинск, 2007. - 724 с.

8. Сосненко С.В., Садыкова Э.Ф., Ваганов М.Г. Эволюционные формы научных знаний // Мир науки, культуры и образования. 2013. №4. С. 307-309.

9. Усова А.В. Новая концепция естественнонаучного образования и педагогические условия ее реализации. -Челябинск: Изд-во ЧГПУ «Факел», 2000. - 48 с.

о о О

т

о

со о

го СО

Поступила 04.06.15

Об авторах:

Ваганов Михаил Геннадьевич, учитель географии первой категории Общеобразовательной школы «7 ключей» Негосударственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Русско-Британский Институт Управления» (Россия, г. Челябинск, ул. Ворошилова, д. 12), Mixavag@mail.ru.

Сосненко Сергей Викторович, заведующий кафедрой геоэкологии и природопользования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный университет» (Россия, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д. 129), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, sosnenko@front.ru

Для цитирования: Ваганов М.Г., Сосненко С.В. Развитие фундаментальных естественнонаучных понятий и их преемственность в экологическом образовании школьников на уроках географии // Современная высшая школа: инновационный аспект. 2015. № 2. С. 101-107

References:

1. Andreeva N.D. System of ecological pedagogical education of Biology students at a pedagogical institution. Diss. ... Dr Sci. (Education). SPb., 2000. (in Russian)

2. Autleva A.N. Ecological education and upbringing in the system of personality ecological socialization. Vestnik Maikopskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. 2013. No 2. (in Russian)

3. Vaganov M.G., Osipova I.V. Methodological importance of the fundamental science concept "diffusion" in training Bachelors of Ecology and Natural Management. Dostizhenia vuzovskoi nauki. Novosibirsk: OOO agentsvo "SIBPRINT", 2013. P. 26-32. (in Russian)

4. Vaganov M.G., Sadykova E.F. Value aspects of science knowledge in the course "Science world image". Sovremennye tekhnologii v rossiiskoi i zarubezhnykh systemakh obrazovania. MINTs PGSKhA. Penza: RIO PGSKhA, 2013. P. 76-78. (in Russian)

5. Foundations of state policy in the area of Russia ecological development for the period till 2030. [Electronic resource] : http://kremlin.ru/news/15177. (in Russian)

6. Parliament hearings "On the development of ecological education and culture as the foundations of state policy in ecology" [Electronic resource] : http:// http://www.gosbook. ru/node/25428. (in Russian)

7. Pokhlebaev S.M. Methodological and content basis of succession in Physics, Chemistry and Biology in forming fundamental science concepts. Diss. ... Dr Sci. (Education). Chelyabinsk, 2007. (in Russian)

8. Sosnenko S.V., Sadykova E.F., Vaganov M.G. Evolution forms of science concepts. Mir nauki, kultury i obrazovania. 2013. No 4. P. 307-309. (in Russian)

9. Usova A.V. New concept of science education and pedagogical; conditions of its realization. Chelyabinsk: Izd-vo ChGPU "Fakel", 2000. (in Russian)

About the authors:

Vaganov Mikhail Gennadievich, Geography teacher of first category, "7 keys" secondary school, Russain-British Institute of Management (12, Ul. Voroshilova, Chelyabinsk, Russia), Mixavag@mail.ru.

Sosnenko Sergei Viktorovich, Candidate of Sciences (Agriculture), Associate Professor, Head, Department of Geo-Ecology and Natural Management, Chelyabinsk State University (129, Ul. Bratiev Kashirinykh, Chelyabinsk, Russia), sosnenko@front.ru

For citation: Vaganov M.G., Sosnenko S.V. Development of fundamental science concepts and their succession in ecological education of school students at Geography classes // Contemporary Higher Education: Innovative Aspects. 2015. № 2. P. 101-107

-0

1—

о

о

I

I

ф

m

н

о

S

ф

ф

ü

с

X s s s

s -& го

JS

s 1_

1— о

к ф

i

о X

с го

X ^ о

_0

I

т ^ го

го X

I m

о о

I ^

I s

ф i

m _0

н ц

о о

ф ^

Ь Э

Ф s

X s

i

X го

m

го 1— I ф s о СО го Ü ю о

го S

ч о

I ^

о

ф т

ф s

s 1— о

s ц

m СО го о ^ m

CL m