CC BY
20
Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Социальные науки, 2015, № 4 (40), с. 169-174
169
УДК 378; 378.14
СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТНАЯ СТРУКТУРА БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ 7-8-х И 10-х КЛАССОВ (по итогам олимпиады «Будущие исследователи - будущее науки»)
© 2015 г. К.Д. Дятлова, Н.Н. Королева, Н.А. Романова
Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского
xenia5204@mail.ru
Поступила в редакцию 09.10.15
Тестовая форма олимпиады по биологии позволяет количественно определить, какие знания и познавательные универсальные учебные действия сформированы у школьников. Выявлено, что учащиеся 7-8-х и 10-х классов не владеют системными биологическими знаниями, не умеют работать с рисунком и устанавливать аналогии, что дает основание для коррекции учебного процесса.
Ключевые слова: олимпиады, познавательные универсальные учебные действия, уровень усвоения знаний, вид знаний.
Введение
Одним из важнейших структурных элементов каждого урока является проверка знаний и умений учащихся. Педагогический контроль - это обязательный компонент учебно-воспитательного процесса. Он предполагает систематическое и поэтапное выявление степени достижения планируемых результатов образования и необходим для управления качеством образовательного процесса.
С точки зрения кибернетических представлений, контроль рассматривается как обратная связь, свойственная саморегулирующейся системе. На такой же принципиальной основе рассматривается контроль и в образовательном процессе. Обратная связь служит основанием для внесения необходимых корректив в процесс обучения, для совершенствования его содержания, методов, средств и форм управления. Основными объектами современного педагогического контроля в настоящее время являются знания, умения, навыки и универсальные учебные действия (в средней школе) и компетенции (в средней школе и профессиональном образовании). Педагогический контроль должен четко декларировать и (желательно) численно определять критерии обучения, то есть формулировать, какими знаниями, умениями, навыками, универсальными учебными действиями и компетенциями должен овладеть ученик в результате обучения и на каком уровне [1].
В качестве основных дидактических функций педагогического контроля большинство педагогов выделяет следующие:
- управляющая - определяет принятие решений о переводе учащегося в следующий класс, переходе на новую ступень;
- диагностическая - оценивает, проверяет уровень учебных достижений;
- обучающая - закрепляет и корректирует знания, повышает уровень их понимания, дает новые знания;
- воспитывающая - дисциплинирует, организует деятельность;
- мотивирующая и воспитывающая - стимулирует учебную деятельность;
- развивающая - формирует умения применять знания и оперировать ими, проводить обобщение, систематизацию, сравнение;
- методическая - налаживает обратную связь, позволяет совершенствовать процесс обучения;
- прогностическая - проводит дифференциацию учащихся для последующего образования [2].
Кроме того, итоги педагогического контроля используются администрацией для оценки работы учителя или образовательного учреждения и принятия решений о поощрении или необходимости повышения квалификации. В целом контроль выступает как средство развития обучающихся и образовательных систем и управления педагогическим процессом [3].
Все эти функции с успехом выполняет педагогическое тестирование, которое, при всех прочих достоинствах, позволяет выявить структуру знаний ученика и любой группы учащихся на содержательном и деятельностном уровнях, в том числе степень её отклонения от идеальной, планируемой структуры. Наиболее достоверный материал для анализа этой структуры даёт широкомасштабное тестирование (ЕГЭ,
Таблица 1
Характеристики олимпиадных тестов по биологии
Характеристики теста Тест для 7—8-х классов Тест для 10-го класса
Количество заданий 28 30
Формы тестовых заданий Закрытые типичные множественного выбора одного ответа из 4 предложенных, закрытые на установление соответствия, типичные открытые дополнения в сопровождении рисунков Закрытые типичные, закрытые на установление аналогии, закрытые на установление соответствия, типичные открытые дополнения
Контролируемые разделы биологии Биология растений, бактерий и грибов, биология животных, общебиологические понятия Биология растений, бактерий и грибов, биология животных, биология человека, общая биология
Виды контролируемых знаний и умений Фактуальные, классификационные, алгоритмические, сравнительные, системные Фактуальные, классификационные, алгоритмические, сравнительные, системные
Контролируемые познавательные учебные действия Сравнение, сериация, работа с рисунком Сравнение, аналогия, сериация, установление причинно-следственных связей
Контролируемые уровни усвоения знаний Репродуктивный Репродуктивный, алгоритмический, творческий
ОГЭ, интернет-экзамен в вузах, предметные олимпиады). Целью проведенного нами исследования являлось выявление структуры биологических знаний учащихся 7-8-х и 10-х классов г. Нижнего Новгорода на содержательном и деятельностном уровнях на материале 1 тура олимпиады по биологии «Будущие исследователи - будущее науки».
Материалы и методы исследования
Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» предусматривает в ходе реализации Федеральной целевой программы развития образования на 2011-2015 годы разработку и внедрение расширенной системы олимпиад и конкурсов школьников [4]. На сегодняшний день, согласно Положению о Всероссийской олимпиаде школьников, утвержденному Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 4 апреля 2014 года № 267, основными целями и задачами олимпиады являются выявление и развитие у обучающихся творческих способностей и интереса к научно-исследовательской деятельности, создание необходимых условий для поддержки одаренных детей, пропаганда научных знаний.
Среди олимпиад, проводимых биологическим факультетом Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ), наиболее востребованной является Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи - будущее науки», которая проводится в два тура: 1 -й тур - тест (очно) или выполнение ряда творческих заданий (заочно), 2-й тур - тестовые и нетестовые задания (очно). Победители и призеры олимпиады по-
лучают некие преференции при поступлении в вузы.
Олимпиада проводится с соблюдением требований Стандарта Системы добровольной сертификации услуг по оценке учебных достижений учащихся образовательных учреждений России [5]. Помимо выявления подготовленных и мотивированных детей, имеющих возможность получить высшее биологическое образование, олимпиада дает обширный материал, позволяющий оценить уровень биологической подготовки школьников разных параллелей.
29 ноября 2014 года 136 учеников 7-8-х классов и 203 ученика 10-го класса профильных и непрофильных школ г. Нижнего Новгорода выполнили тест по биологии в рамках 1 -го тура олимпиады «Будущие исследователи - будущее науки».
Составленные нами олимпиадные тесты являлись бланковыми письменными гомогенными нормативно-ориентированными полиморфными (табл. 1).
Итоги выполнения тестов были проанализированы с точки зрения освоения содержания и разных видов деятельности. Для анализа применялся такой показатель, как трудность тестовых заданий, то есть процент пр а-вильного выполнения всеми учащимися. Для всех показателей рассчитывалось среднее арифметическое и ошибка репрезентативности (M±m).
Результаты и их обсуждение
Анализ итогов выполнения олимпиады по биологии «Будущие исследователи - будущее науки» 136 учащимися 7-8-х классов показал, что средняя трудность тестовых заданий со-
ставляет 40.11±0.87%. Тест оказался довольно сложным, поскольку выполнение теста менее чем на 50%, согласно общепринятым критериям, соответствует отметке «2».
Самыми сложными стали тестовые задания по разделам ботаники и общебиологическим понятиям (табл. 2). Это связано с тем, что ботаника изучается в 6-м классе, причем на уровне, более низком, чем требования олимпиады, а общая биология (подробно) - только в 9-м классе. Наиболее лёгкими тестовыми заданиями являются вопросы по зоологии. Скорее всего, это связано с тем, что учащиеся 7-8-х классов изучали биологию животных недавно. Кроме того, этот раздел биологии трактуется в учебниках всех линий достаточно подробно.
Знания школьников 10-х классов также находятся на уровне ниже среднего (табл. 3).
Можно предположить, что ученики не готовились к тестированию и не считают биологию приоритетным предметом для изучения в школе, по крайней мере в 10-м классе. Из таблицы 3 следует, что школьники очень плохо знают биологию животных и биологию человека. Можно предположить, что биологию животных они проходили уже давно и не на олимпиадном уровне, а биологию человека не знают, потому что это сложная в изучении дисциплина. Ботаника и общая биология находятся на чуть более высоком уровне -возможно, потому, что ботаника проста в понимании, а общую биологию изучали в 9-м классе и проходят в данный момент.
Необходимо, чтобы педагогический контроль охватывал не только знания, но и умения и навыки учащихся, то есть освоение ими способов выполнения действий, обеспечиваемых совокупностью приобретенных знаний. В биологии часто знания и умения трудно разграничить (например, при классификации биологических объектов, при решении генетических и экологических задач) [6]. Выделить основные виды биологических знаний и умений позволяет деятельностный подход, оценивающий, какие мыслительные операции (анализ, синтез, сравнение, абстрагирование, нахождение аналогий, классификация, систематизация, индукция, дедукция) и формы мышления (понятия, суждения, умозаключения) должен задействовать учащийся, чтобы ответить на поставленный вопрос [7].
Мы выяснили, что для учащихся 7-8-х классов максимальную трудность имеют тестовые задания, контролирующие системные знания: их средняя трудность составляет 34±2.34% (табл. 4).
Меньшую трудность имеют задания, контролирующие фактуальные, сравнительные и алгоритмические знания и умения.
В связи с этим можно сделать вывод, что ученикам и преподавателям следует уделять большое внимание системным знаниям и умениям, так как они обязательно включают не менее двух учебных элементов и сложные мыслительные операции с ними (анализ, синтез, нахождение аналогий), а также характеризуют степень освоения предмета и наличие внутри-предметных связей. Хотя, конечно, требовать от учащихся 7-8-х классов глубокого понимания биологии как системы знаний, видимо, преждевременно.
К сожалению, и учащимися 10-х классов системные знания усвоены откровенно плохо (табл. 5).
Для их усвоения необходимо развивать у школьников понимание общебиологических закономерностей на примерах ботаники, зоологии, биологии человека, а также все знания, сочетающие материал двух или более школьных биологических дисциплин и других предметов (химии, физики, истории, географии, математики), то есть всемерно формировать внутрипред-метные и межпредметные связи. Задания на контроль фактуальных и алгоритмических знаний также выполняются намного ниже среднего уровня. Отрадно, что максимальную усвоен-ность имеют сравнительные знания. Именно сравнительный анализ и сопоставление - главный инструмент познания, ведущий элемент и определяющая характеристика эвристической деятельности. Более широкое использование тестовых заданий на контроль сравнительных знаний может сделать тесты инструментом педагогической эвристики и развития системных понятий у учащихся. Классификационные биологические знания и умения также усвоены неплохо - этот факт внушает оптимизм, поскольку именно таксономия, систематика и классификация биологических объектов являются «результирующей» составляющей биологического знания, организуя и суммируя фактический материал.
Важнейшей задачей школьного учителя в настоящее время является формирование и развитие у учащихся универсальных учебных действий (УУД). А.Г. Асмолов определяет универсальные учебные действия как совокупность способов действия учащегося (а также связанных с ними навыков учебной работы), обеспечивающих его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса, т.е. способность
Таблица 2
Структура биологических знаний учащихся 7-8-х классов на содержательном уровне
Разделы биологии
Показатель Биология растений, Биология Общебиологические Весь тест
бактерий, грибов животных понятия
Число ТЗ 12 6 10 28
Средняя трудность ТЗ, % 34.8±1.28 59.8±1.95 34.7±1.297 40.11±0.87
Таблица 3
Структура биологических знаний учащихся 10-го класса на содержательном уровне
Показатель ТЗ по биологии растений ТЗ по биологии животных ТЗ по биологии человека ТЗ по общей биологии Весь тест
Число ТЗ 5 4 4 17 30
Средняя трудность, % 38.00±1.53 25.75±2.29 26.75±2.11 38.35±1.09 35.00±0.79
Таблица 4
Средняя трудность тестовых заданий, контролирующих разные виды знаний и умений,
для учащихся 7-8-х классов
Показатель Виды знаний и умений
Фактуальные Классификационные Алгоритмические Сравнительные Системные
Число ТЗ 4 16 1 2 5
Средняя трудность, % 48.75±2.41 37±1.08 76 45±3.26 34±2.34
Таблица 5
Средняя трудность тестовых заданий, контролирующих разные виды знаний и умений,
для учащихся 10-го класса
Показатель Виды знаний и умений
Фактуальные Классификационные Алгоритмические Сравнительные Системные
Число ТЗ 13 7 2 1 9
Средняя трудность, % 38.92±1.21 45.86±1.14 33.00±2.52 52.00±0.00 20.88±1.36
субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта; таким образом, универсальное учебное действие — учебное действие, имеющее надпредметный характер [8].
Универсальные учебные действия группируют в четыре основных блока: 1) личностные;
2) регулятивные, включая саморегуляцию;
3) познавательные, включая логические, познавательные и знаково-символические; 4) коммуникативные.
Развитие УУД учащихся - обязательное требование к деятельности педагога и один из критериев ее оценки.
Сформированность некоторых познавательных универсальных учебных действий (ПУУД) можно контролировать с помощью специально составленных педагогических тестов. Анализ выполнения олимпиадных тестов позволил нам выявить сформированность ряда ПУУД у школьников (табл. 6, 7).
Показано, что наибольшую трудность для учащихся 7-8-х классов составила работа с ри-
сунками. Их средняя трудность равна 23.3±1.48%. Наименьшую трудность составили тестовые задания на соответствие (53.4±1.86%), контролирующие ПУУД, которые позволяют проводить сериацию и классификацию объектов. Отрадно, что ученики 7-8-х классов неплохо справляются с мыслительной операцией «сравнение» (трудность равна 49.6±2.35%), поскольку сравнение является основной операционной компонентой мышления, основой логической деятельности.
У школьников 10-х классов также наблюдается неплохая сформированность познавательных универсальных учебных действий по сериации (классификации), сравнению и установлению причинно-следственных связей. Но эти школьники совершенно не умеют устанавливать аналогии, а установление аналогий - одна из важнейших мыслительных операций высокого уровня.
Специально составленные тестовые задания и тесты могут не только контролировать степень сформированности ПУУД, но и формировать их в ходе обучения [9]. Очевидно, что необходимо предлагать ученикам тестовые
Таблица 6
Средняя трудность тестовых заданий, контролирующих познавательные универсальные учебные действия, для учащихся 7-8-х классов
Показатель Познавательные универсальные учебные действия
Сравнение Сериация Рисунок
Число ТЗ 5 5 6
Средняя трудность,% 49.6±2.35 53.4±1.86 23.3±1.48
Таблица 7
Средняя трудность тестовых заданий, контролирующих познавательные универсальные учебные действия, для учащихся 10-го класса
Показатель Познавательные универсальные учебные действия
Установление причинно-следственных связей Сравнение Аналогия Сериация
Число ТЗ 6 9 7 1
Средняя трудность, % 32.67±1.58 38.67±1.26 18.43±1.49 53.00
Таблица 8
Средняя трудность тестовых заданий, контролирующих разные уровни усвоения знаний,
для учащихся 10-го класса
Показатель Уровни усвоения знаний
понятийный алгоритмический творческий
Число ТЗ 19 2 9
Средняя трудность, % 42.00±0.93 33.00±2.52 21.00±1.36
задания на формирование всех видов ПУУД на протяжении всего учебного курса, начиная с младших классов.
Важным объектом педагогического контроля является уровень усвоения проверяемых знаний. Под уровнем усвоения (овладения) понимается вид познавательной деятельности, которую необходимо актуализировать, чтобы выполнить данное задание. Как известно, все виды деятельности выполняются на основе усвоенной ранее информации, т.е. «уровень усвоения» - интегральный показатель, сочетающий содержательный и деятельностный компоненты [10]. Число уровней усвоения учебных знаний большинство исследователей сводит к трем:
- репродуктивный - воспроизведение;
- алгоритмический - решение стандартных задач;
- творческий - применение знаний в измененной или незнакомой ситуации.
Тест для 7-8-х классов включал задания только первого (репродуктивного) уровня. Тест для 10-го класса - задания всех трёх уровней, хотя большая часть используемых ТЗ была ориентирована на первый уровень усвоения знаний (табл. 8).
К сожалению, даже репродуктивный и алгоритмический уровни усвоения биологических знаний мало доступны учащимся 10 класса. Но самую высокую трудность имеют задания, оценивающие творческий уровень усвоения знаний. Это подтверждает наши многолетние ис-
следования [11] и показывает, что печальная ситуация с обучением школьников нестандартному мышлению не меняется с 2002 г. Тестирование часто упрекают за формализм, начетничество, но мы в очередной раз убеждаемся, что школьники не готовы к нестандартному творческому мышлению.
Заключение
Мы выяснили, что анализ результатов широкомасштабного тестирования, например итогов олимпиады, не только даёт информацию о знаниях конкретных учеников, но позволяет выяснить структуру знаний и умений на содержательном и деятельностном уровнях большой группы учащихся. Наши данные особенно интересны, потому что в тестировании участвовали все ученики 7-8 и 10 классов исследованных школ, а не отобранные любители биологии. То есть выявленную структуру биологических знаний можно смело распространить на всех учащихся г. Нижнего Новгорода, поскольку исследованную выборку можно считать репрезентативной.
Полученные данные дают основание учителям и методистам корректировать учебный процесс для исправления выявленных отклонений от планируемого результата, совершенствовать содержание, методы, средства и формы управления учебным процессом, то есть выполняют функцию обратной связи в системе «обучение-контроль». В нашем случае можно рекомендовать на уроках биологии в 7-8-х
классах уделять больше внимания выработке системных знаний и формированию таких познавательных универсальных учебных действий, как работа с рисунком. При обучении биологии в 10 классе учителям необходимо обратить внимание на обеспечение овладения учениками системными знаниями на творческом уровне усвоения и умениями устанавливать аналогии.
Список литературы
1. Могилев А.В., Ткачева Н.М. Место педагогического тестирования в современной образовательной практике // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. 2014. № 9. С. 62-71.
2. Изотова Н.В. Корректирующий контроль как фактор повышения качества обучения в вузе: Автореферат дисс. ... канд. пед. наук. Брянск: Брянский госуниверситет им. академика И.Г. Петровского, 2004. 217 с.
3. Ефремова Н.Ф. Тестовый контроль в образовании. М.: Логос, 2007. 386 с.
4. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» [Электронный ресурс] - URL: httpmon.gov.ru/5233/1/( дата обращения 13.11.2014).
5. Стандарт Системы добровольной сертификации услуг по оценке учебных достижений учащихся
образовательных учреждений России (рег. № РОСС RU.3214.04ОВОО) «Экспертиза качества и апробация педагогических тестов. Общие требования» СТО 52722694 СДС УД 01-2006. М.: Федеральный центр тестирования, 2006.
6. Сулейманова Ю.Ф. Системно-деятельност-ный подход как механизм реализации ФГОС нового поколения // Материалы Всероссийской научно-мето-дической конференции. Оренбургский гос. ун-т. Оренбург: ИПК «Университет», 2012. С. 2397-2400.
7. Андреева Н.Д., Дятлова К.Д. Тестовый контроль биологических знаний. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. 143 с.
8. Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А. и др. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. М.: Просвещение, 2011. 159 с.
9. Дятлова К.Д. Формирование, развитие и оценка сформированности познавательных универсальных учебных умений школьников средствами тестового контроля // Школьные технологии. 2014. № 4. С. 150-163.
10. Переверзев В.Ю. Критериально-ориентированное педагогическое тестирование: Учеб. пособие. М.: Логос, 2003. 120 с.
11. Дятлова К.Д. Системный подход к составлению и анализу качества педагогических тестов по биологии: Монография. Н. Новгород: НГСХА, 2006. 239 с.
CONTENT AND ACTIVITY STRUCTURE OF BIOLOGICAL KNOWLEDGE OF 7th-8th AND 10th-FORM STUDENTS (based on the results of academic olympics "Future researchers - the future of science")
K.D. Dyatlova, N.N. Koroleva, N.A. Romanova
Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
The test format of academic olympics in biology allows one to measure the knowledge and cognitive universal learning actions developed by students. Our findings show that 7th-8th and 10th-form students do not have a systemic knowledge of biology, cannot work with drawings and make analogies, which provides grounds for the correction of the learning process.
Keywords: academic olympics, cognitive universal learning actions, level of knowledge acquisition, type of knowledge.
