Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы

скачать

Пароль для архива: EbFuU2Kbypy1A4T

 

ВАСИЛЬЕВА ОЛЬГА АРКАДЬЕВНА

ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИИ В КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНОЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ

теория и методика обучения и воспитания (физика)

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Научный руководитель

доктор физико-математических наук,

профессор Степанов В.А.

РЯЗАНЬ-2005


Содержание

Введение 4

Глава 1. Экологическое образование в общеобразовательной школе 13

Актуальность экологизации образования 13

Школьное экологическое образование 18

Место и роль физики в экологическом образовании 29

Современное состояние использования экологического материала в

курсах естественнонаучных дисциплин основной общеобразовательной
школы 34

Задачи исследования 41

Глава 2. Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной

школы 46

Основные требования к содержанию экологического материала 53

Содержание экологического материала 54

Вопросы экологии в курсе физики 7 класса 58

Первоначальные сведения о строении вещества 58

Взаимодействие тел 60

Давление твердых тел, жидкостей и газов 61

Работа и мощность. Энергия 62

2.4. Вопросы экологии в курсе физики 8 класса 63

Тепловые явления 63

Изменение агрегатных состояний вещества 64

^ 2.4.3. Электрические явления 65

Электромагнитные явления 65

Световые явления 66

2.5. Вопросы экологии в курсе физики 9 класса 67

Законы взаимодействия и движения тел 67

Механические колебания. Звук 68

Электромагнитные явления 69

Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных
ядер... 70

Планируемые результаты обучения 71

Методика изучения экологического материала 73

2.7.1.Физический эксперимент 81

Демонстрационный эксперимент 85

Фронтальный эксперимент 89

Исследовательская деятельность школьников по оценке состояния

(0 окружающей среды и влияния на нее деятельности человека 93

Домашние опыты, наблюдения и исследования школьников 96

Экскурсии 99

Уроки-конференции 119

Задачи по физике с экологическим содержанием 127

Проверка результатов обучения 129

Выводы 138

Глава 3. Организация и проведение педагогического эксперимента 140

Организация и проведение констатирующего эксперимента 140

Формирующий педагогический эксперимент 153

Организация и проведение контролирующего педагогического
эксперимента 154

Результаты контроля знаний и умений по экологии и математическая
статистика 156

Результаты контроля знаний и интереса по физике 167

f 3.3.3. Результаты контроля интереса учащихся к проблемам окружающей

среды 175

3.4. Выводы 189

Заключение 191

Литература 193

Приложение 1 209

Приложение 2 227

Введение

Сегодня уже никто не сомневается в том, что среди глобальных, жиз­ненно важных проблем, стоящих перед человечеством, первостепенное зна­чение приобрели проблемы экологии. Стало очевидно, что преодолеть эколо­гический кризис только одними техническими средствами уже невозможно. Человечеству предстоит создать новую культуру - как во взаимоотношениях между людьми, так и во взаимоотношениях с природой. В основе этой новой культуры должно лежать экологическое образование.

В итоговом документе международной конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г.) «Повестка дня XXI века» записано: «В течение последую­щих лет правительствам следует принять меры по подготовке или обновле­нию стратегий, направленных на включение проблем окружающей среды и развития в качестве центрального вопроса в рамках учебной деятельности на всех уровнях».

Особая роль в формировании «гражданина XXI века» принадлежит школе, так как основы экологического образования подрастающего поколе­ния закладываются именно в школе. Закон Российской Федерации «Об обра­зовании» ставит перед современной школой задачу всестороннего и гармо­нического развития личности, которая в условиях глобального экологическо­го кризиса должна обладать систематизированными знаниями об окружаю­щей среде, умениями и навыками природоохранной деятельности и общей экологической культурой.

В связи с отсутствием в базисном учебном плане школы в качестве обязательной учебной дисциплины экологического характера, решение задач экологического образования возможно, если оно будет пронизывать содер­жание всех традиционных учебных предметов.

В реализации школьного экологического образования наряду с други­ми дисциплинами велико значение курса физики, поскольку именно физика как наука о природе дает учащимся представление о целостности природы, взаимосвязанности и взаимообусловленности происходящих в ней процес­сов, причинно-следственных связях природных явлений, источниках «физи­ческого» загрязнения окружающей среды; формирует научную картину мира и понимание необходимости регулирования взаимодействия общества и при­роды с целью сохранения между ними равновесия и предотвращения нега­тивных последствий научно-технического прогресса; позволяет рассмотреть с учениками пути преодоления конкретных экологических кризисных ситуа­ций, показать им важность в этом отношении науки и техники.

Эффективность современного школьного курса физики в этом направ­лении крайне низка. Учителя физики экологическому образованию не уде­ляют практически никакого внимания. Экологический материал включается в содержание уроков физики либо фрагментарно, либо вовсе не использует­ся, учителя физики считают его дополнительным, иллюстративным, а значит необязательным и второстепенным.

Несмотря на значительное количество исследований, посвященных экологическому образованию, содержание, формы и методы экологического образования в процессе обучения физике разработаны недостаточно.

Вышесказанное позволяет выявить следующие противоречия: о между действующей моделью физического образования и новыми совре­менными требованиями к экологическому образованию выпускников ос­новной общеобразовательной школы; о между потенциальными возможностями экологической подготовки школьников в процессе изучения физики и их недостаточной реализацией в практике основной общеобразовательной школы.

Отсюда возникает проблема исследования: педагогические условия формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики ос­новной общеобразовательной школы.

Цель исследования - выявить и обосновать педагогические условия формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики ос­новной общеобразовательной школы.

Актуальность проблемы исследования, ее недостаточная научная раз­работанность и практическая значимость определили выбор темы исследо­вания «Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы».

Объект исследования - экологическое образование учащихся при обучении физике.

Предметом исследования являются педагогические условия форми­рования экологических знаний и умений школьников в курсе физики основ­ной общеобразовательной школы.

Гипотеза исследования основана на предположении о том, что ус­пешность формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы возможна в случае, если: о создана система экологического образования на базе курса физики, включающая содержание экологического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса; о содержание экологического материала органически связано с курсом физики, учитывает комплексный характер экологических знаний и меж­предметные связи курса физики с дисциплинами естественнонаучного цикла, ориентировано на экологические проблемы глобального, регио­нального и локального уровня; о обучение осуществляется с опорой на личный опыт взаимодействия

учащихся с окружающей средой; о обеспечивается самостоятельная деятельность школьников по изучению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению экологической ситуации и решению конкретных экологических про­блем.

В соответствии с целью, предметом и выдвинутой гипотезой определе­ны следующие задачи исследования:

1. Проанализировать проблему исследования на основе изучения литера­турных источников и опыта работы учителей школ.

Выявить роль и возможности школьного курса физики в раскрытии во­просов экологии.

Определить педагогические условия формирования экологических зна­ний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы.

Разработать методические рекомендации по изучению вопросов эколо­гии в курсе физики.

Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности разрабо­танных методических рекомендаций.

Изучить уровень знаний учащихся по физике и интерес к предмету.

Методологической и теоретической основой исследования являют­ся общедидактическая теория содержания образования (В.В.Краевский, И.Я.Лернер, Н.М.Скаткин); биосфероцентрические представления (В.И.Вернадский; Н.Н.Моисеев) о планетарном характере отношений обще­ства и природы при формировании ноосферы и устойчивом развитии миро­вого сообщества; философские и педагогические положения о социальной обусловленности развития экологической культуры подрастающего поколе­ния (И.Д.Зверев, С.Н.Глазачев, Н.М.Мамедов, И.Т.Суравегина), общенауч­ные методы познания, методологические достижения общей и частной ди­дактик, развитие общей и частной методик.

Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы:

о анализ и обобщение научной, психологической, педагогической, мето­дической, учебной и физической литературы по проблеме исследования;

о изучение и обобщение опыта работы школ по осуществлению экологи­ческого образования;

о анализ содержания, форм и методов экологического образования;

о экспериментальная работа по разработке содержания экологического материала и методики его изучения в курсе физики;

о наблюдение, анкетирование и тестирование школьников и учителей физики;

о качественный и количественный анализ результатов эксперимента;

о обсуждение результатов исследований на различных научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах. Научная новизна исследования:

о реализована система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, позволяющая осуществить личностно ориентированный подход при изучении вопросов экологии;

о определено содержание экологического материала, вводимого в курс физики основной общеобразовательной школы;

о показано, что для эффективного формирования у школьников при изу­чении физики экологических знаний и умений необходимо реализовать обучение с опорой на личный опыт взаимодействия учащихся с окру­жающей средой, на самостоятельную деятельность по изучению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению эколо­гической ситуации и на решение конкретных экологических проблем;

о разработаны методические рекомендации по изучению экологии в курсе физики.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что: о определено современное состояние использования экологического мате­риала при обучении физике, выявлены и реализованы возможности кур­са физики в осуществлении экологического образования без увеличения объема часов, предусмотренных образовательным стандартом; о предложена система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, включающая содержание эколо­гического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса, основанная на личностно ориентированном подходе к обуче­нию, учитывающая комплексный характер экологических знаний и меж­предметные связи курса физики с дисциплинами естественнонаучного цикла, позволяющая реализовать обучение с опорой на личный опыт взаимодействия учащихся с окружающей средой и самостоятельную деятельность по изучению, анализу состояния окружающей среды, опре­делению мер по улучшению экологической ситуации и решению кон­кретных экологических проблем; о показано, что включение в курс физики основной общеобразовательной школы вопросов экологического содержания не только не ухудшает уро­вень знаний по данном предмету, а наоборот позволяет повысить инте­рес к физике и способствует улучшению качества физического образо­вания.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов обеспечены: соблюдением основных требований, предъявляемых к организа­ции и проведению педагогического эксперимента, воспроизводимостью экс­периментальных результатов, комплексным использованием разнообразных методов исследований, современной экспериментальной базой, использова­нием современных методов математической статистики.

На защиту выносятся:

Система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, включающая содержание экологического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса, основанная на комплексном характере экологических знаний и меж­предметных связях курса физики с дисциплинами естественнонаучного цикла, ориентированная на экологические проблемы глобального, ре­гионального и локального уровня и обеспечивающая эффективное фор­мирование у учащихся знаний и умений по физике и экологии.

Методика изучения экологии в курсе физики и комплекс дидактических и методических материалов: поурочное и тематическое планирование, практические работы, сборник задач, контрольные работы, позволяющие осуществить обучение с опорой на личный опыт взаимодействия уча­щихся с окружающей средой, на самостоятельную деятельность по изу-