Подготовка учителей химии
и проблемы методики преподавания
«В своем выступлении мне хотелосьбы
осветить некоторые
проблемы курса методики преподавания
химии в институте...»
Методика, или, как ее нередко называют, дидактика химии, – одна из учебных дисциплин любого высшего педагогического учебного заведения. Эта дисциплина, как и любая другая, имеет свою специфику и особенности. Призванная формировать у студентов теоретические методические знания и научно выверенные приемы, способствующие химическому образованию школьников (практическая методика), она имеет и свои научные основы, развитие которых подчиняется общим закономерностям совершенствования научного знания (дидактика химии).
Можно лишь сожалеть, что по причинам, далеким от науки, постепенно сокращается время, отводимое на изучение студентами методики, что приводит к вымыванию из курса теоретического методического знания (т. е. дидактики химии) и превращению методики в собрание рецептов на все случаи жизни. Понятно, что такой курс методики преподавания химии не может способствовать формированию у студентов методического мышления и самостоятельности. В результате в значительной степени страдает качество подготовки учителя химии. Он оказывается не способным не только целенаправленно воспитывать и развивать учащихся, но даже и обучать их, т. е. формировать систематическое химическое знание.
Дидактика химии, как всякая педагогическая наука, комплексная. Методологическую основу ее составляют физиологические, психологические, философские, дидактические знания; существен также вклад в нее и химических знаний. Изучающая процессы химического образования школьников научная методика может быть условно разделена на три области (части), различающиеся методами исследования, а также полученными результатами.
Наиболее изучена область, связанная с обучением школьников, т. е. методика передачи им химических знаний и практических умений. В меньшей мере изучена область развития учащихся средствами химии, формирования у них умения учиться, осуществлять умственные операции (сравнение, анализ, синтез, абстрагирование и др.).
Также мало изучено воспитание учащихся на уроках химии, формирование у них научного мировоззрения, экологической культуры и др.
В своем выступлении мне хотелось бы осветить некоторые проблемы курса методики преподавания химии в институте, возникающие из-за изменения взглядов отечественных дидактов на такие общие принципы преподавания, как научность, доступность, наглядность, политехнизм. Наряду с этим хотелось бы отметить возможные методические последствия безудержной технологизации обучения, его алгоритмизацию, чрезмерное использование для контроля знаний тестирования.
- Дидактический принцип научности, впервые сформулированный М.Н.Скаткиным в 1952 г., уже тогда неоднозначно оценивался дидактами.
Одни видели в нем основу обучения, ограждающую учащихся от ошибок и неточностей в трактовке строгого научного знания; другие критиковали этот принцип за то, что он не ограничивал теоретический уровень содержания, предлагаемого школьникам (в результате могли возникнуть большие перегрузки их учебной работой); третьи вообще отрицали принцип научности, отмечая, что содержание общеобразовательной школы кроме наук включает такие компоненты культуры, как искусство, языки и другие, на которые не может распространяться принцип научности. Следовательно, он не может считаться общим дидактическим принципом преподавания, оказывающим влияние на обучение в целом.
Возникшее положение с принципом научности ставит перед дидактикой химии проблему нового понимания научности школьного курса, его обоснования и применения на практике для анализа конкретных учебных курсов.
Распространяя научность как принцип на все учебные дисциплины, мы вольно или невольно способствуем включению элементов специальных наук в школьное обучение. Так, если мы будем требовать реализации принципа научности в процессе преподавания, например пения, то это означает, что дети должны изучать сольфеджио и теорию музыки. Если реализации этого принципа требовать при изучении иностранных языков, то это приведет к появлению в школе научных курсов по теории соответствующих языков. К этому ли мы стремимся?
Преподавание же дисциплин – основ наук – без учета какого-либо положения, регламентирующего научность курса, думаю, невозможно. Науки в общеобразовательной школе представляют один из элементов культуры человечества наряду с искусством, знанием языков, физической культурой и др. Этот элемент культуры специфичен и связан с описанием, объяснением и предсказанием процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения. В широком смысле наука представляет собой теоретическое отражение действительности. Методологическое педагогическое значение изучения науки определяется необходимостью формирования в сознании подрастающих поколений общего взгляда на мир, развития формального и диалектического мышления, а также экологической культуры.
Таким образом, задачи изучения естественных наук в школе и в вузе очень велики, как и специфика этих учебных дисциплин, формирующих в сознании школьников элементы точного научного знания. Цели и задачи таких научных дисциплин, их большое общественное значение, заметная роль в формировании личности указывают на необходимость формулирования специальных методических положений, проявляющихся в процессе преподавания этих учебных предметов. И хотя такие методические положения ограничены группой учебных дисциплин или даже каким-либо одним предметом, они оказывают существенное влияние как на конструирование, так и на преподавание естественно-научных курсов, регламентируя качество знаний школьников.
Понятно, что методическая подготовка студентов должна включать знакомство их с такими теоретическими положениями дидактики химии, которые регламентируют характер и качество знаний школьников по этой дисциплине. Теоретические положения, оказывающие влияние на группу учебных дисциплин или даже на одну какую-либо дисциплину, можно назвать методическими принципами или принципами дидактики.
Теперь рассмотрим формулировку методического принципа научности, раскрывающую его понимание. Казалось бы, проще всего прежнее понимание общего принципа научности перенести в методику естественно-научных дисциплин и объявить его методическим принципом. Однако в дидактике понимание принципа научности неоднократно менялось. Скаткин распространял проявление этого принципа исключительно на содержание. Он считал, что научным будет только такой курс, в котором учащимся предлагаются для усвоения только проверенные наукой факты, известные законы и признанные теории. Впоследствии этот принцип стали объединять с принципом посильной трудности обучения. Не выявив объективных подходов к определению этой посильной трудности, дидакты вновь разделили эти принципы. В настоящее время некоторые дидакты считают, что рассматриваемый принцип обязывает педагога вести мысль учащихся от явления к сущности, раскрывая внутренние связи между явлениями, рассматривая предметы в их возникновении и развитии. Глубокое понимание сущности явлений предполагает овладение теоретическими знаниями в их научном осмыслении, с критической оценкой различных представлений и т. п.
Подобная трактовка принципа научности слабо согласуется с пониманием сущности дидактических принципов как обобщающих теоретических положений, применимых ко всем явлениям и охватываемых дидактикой, и одновременно – с нормативной точки зрения – как определенных руководств к практическому педагогическому действию.
В практике создания учебных курсов и их преподавания нередко еще применяют первоначальное понимание этого принципа согласно Скаткину. Наряду с этим под научностью курса нередко подразумевают теоретический уровень содержания. Если, например, курс химии ограничен атомно-молекулярным учением, то научность его считается ниже курса, в котором рассматриваются явления с позиции квантово-химических представлений.
Таким образом, в дидактике нет единой точки зрения относительно понимания принципа научности. По этой причине перенести принцип научности из дидактики в методику преподавания, видимо, невозможно. Ведь теоретическое положение, относящееся к столь важной характеристике учебного курса, как его научность, должно быть достаточно ясным и легко выявляемым.
Если под научностью учебного курса понимать не характеристику содержания, а возможность формировать на его основе научное знание у школьников, то положение существенно изменится. Меру сформированности такого знания всегда можно проверить, ведь оно обладает рядом особенностей, к которым относятся объясняющие, систематизирующие и предсказательные функции такого знания. В связи с этим если обучаемый на основе сформированного знания может систематизировать изучаемые объекты, объяснять их состав, строение, свойства, функции, а также предсказывать новые факты, то можно уверенно утверждать, что он обладает научным знанием. Учебный курс, способствующий формированию такого знания, следует считать научным.
Таким образом, если акцент в понимании методического принципа научности перенести с содержания учебной дисциплины на формируемые с ее помощью знания, то он не только приобретает функцию теоретического положения, распространяющего свое влияние на преподавание учебного предмета, но и становится инструментом для выявления этого важного его качества. Важно отметить, что такое понимание принципа научности позволяет: определить научность курса в целом и отдельных его частей; разделить по существенным признакам содержания понятия «научность» и «теоретический уровень» содержания учебного курса; предоставить студентам инструмент для анализа одного из важных свойств учебного курса, выбираемого для преподавания химии в школе.
- Принцип доступности в дидактике представляет собой требование вести обучение на уровне реальных умственных возможностей школьников. Эти возможности еще не определены психологами и дидактами, поэтому интерес представляет изучение вопроса о доступности научного знания.
Еще в 1968 г. А.И.Маркушевич (методист по математике) обратил внимание педагогов на интересный исторический факт: развиваясь, обогащаясь и усложняясь на протяжения столетий, наука остается доступной для человека, умственные способности которого практически не возрастают. То, что научное знание действительно посильно для обучаемых, следует из того, что наука все время продолжает развиваться и при этом становится достоянием все большего числа людей.
Причинами такого явления Маркушевич считал процессы генерализации и «приручения» новых понятий и идей.
Под генерализацией Маркушевич понимал процесс, который можно назвать историческим общественным обобщением. Этот процесс происходит в обществе во времени. В целом он является обобщением знания, и ему свойственны все признаки обобщения – выявление общих черт в рассматриваемых объектах, их систематизация, подведение под понятие, введение новых теоретических положений и рассмотрение изучаемого объекта с позиции этих теоретических представлений. Однако особенность генерализации состоит в том, что это обобщение связано не только с развитием научного знания, но и с появлением различного рода аналогий, придуманных, но не отражающих существа дела моделей и т. п.
«Кроме старых, традиционных проблем
возникают новые, например,
проблемы повальной алгоритмизации и
компьютеризации...»
Так, Э.Резерфорд, изучавший в начале XX в. строение атома, назвал его пустым. Одна из созданных в те годы моделей атома была названа планетарной. И хотя в процессе разработки ее было ясно, что она не удовлетворяет электродинамике Дж.Максвелла, модель эта прижилась благодаря свой наглядности. Позже Н.Бору пришлось формулировать известные принципы, чтобы преодолеть возникшие противоречия в строении атома и теории Максвелла. Появились так называемые квантовые числа, которые также приобрели наглядные образы, облегчающие их понимание и оперирование ими.
Примеров подобных явлений, происходящих со знанием, добываемым в науке, можно привести множество. Эти процессы, как теперь стало ясно благодаря работам дидактов С.А.Шапоринского, И.Я.Лернера, А.М.Сохора, Л.Я.Зориной и других, философов Б.М.Кедрова, Н.А.Будрейко и других, происходят со знанием не только в науке, но и в процессе обучения. При этом генерализация (обобщение) составляет логическое ядро обучения, путь которого начинается с изучения фактов, формирования понятий, а затем он проходит через выявление закономерностей и завершается изучением общих теорий, объединяющих все элементы научного знания. Подобная последовательность, отражая индуктивный путь познания, реализована во многих школьных курсах.
Под «приручением» понятий Маркушевич понимал процесс, когда сложные и тонкие теории, идеи и понятия, которые в момент их появления представляются ученым парадоксальными, даже дикими и вначале совсем недоступны пониманию широких кругов людей, с течением времени утрачивают былую неприступность и постепенно становятся привычными до такой степени, что не затрудняют даже младших школьников. Примерами этого важного явления могут служить идеи атомистики, сложного строения атомов, систематизации химических элементов и многие другие.
В этой связи возникает несколько различных методических проблем. Одна из них – проблема отражения в школьном курсе химии процессов генерализации и «приручения» понятий. Другая проблема – формирование понимания студентами процессов генерализации и «приручения» знаний. Наконец, есть проблема, чрезвычайно важная и для дидактики химии, – генерализация и «приручение» собственно методического знания. Для этого прежде всего необходимо выявить признаки содержания таких понятий, как «методический факт» (явление), «методическая закономерность», «методическая теория».
Систематизация методических знаний позволит лучше увидеть нерешенные проблемы методики и начать поиск путей их исследования. В свою очередь сформированная система методических знаний позволит улучшить теоретическую и практическую подготовку студентов.
- Принцип наглядности нацеливает педагогов на использование в процессе обучения всех органов чувств школьников, всех видов их ощущений (зрительные, моторные, тактильные). Известно, что чем более разнообразны чувственные восприятия учебного материала, тем более прочно он усваивается. Это знание и есть основа принципа наглядности.
Обратим теперь внимание на то важное обстоятельство, что воздействовать на органы чувств человека могут предметы и явления привычного нам макромира. Объекты микромира человеком не ощущаются. В связи с этим в преподавании химии нередко возникает парадоксальная ситуация, состоящая в том, что демонстрация на уроках химии различных тел и химических процессов часто не увеличивает наглядности изучаемого объекта.
По определению химия изучает состав, строение, химические свойства веществ (но не тел), закономерности протекания химических процессов; последние происходят на уровне электронных оболочек взаимодействующих атомов, молекул или других частиц. Например, учитель демонстрирует горение магния в кислороде, горение сопровождается яркой вспышкой. Опыт эффектный и надолго останется в памяти учащихся. Вот только изучают школьники не яркую вспышку света, а процесс взаимодействия атомов магния с молекулами кислорода. И после того как ребята успокоятся, учитель на доске записывает уравнение этой химической реакции, расставляет коэффициенты, т. е. восстанавливает предмет изучения. Понятно, что такая наглядность не помогает школьникам изучать химию.
Изучение соотношения изучаемого объекта и средств наглядности показало довольно сложное их взаимодействие. Нередко создаваемый с помощью моделей наглядный внешний образ объекта мешает пониманию механизма его функционирования (электрон и образование химических связей, атом и его строение, геометрическая форма молекул, ионное строение веществ, типы химического взаимодействия и т. п.).
Возникает проблема наглядности на уроках химии. Изучение ее методическими средствами должно раскрыть само понимание того, что есть наглядное, наглядные возможности различных средств обучения и форм их предъявления, а также методического использования этих наглядных средств в обучении.
То или иное средство считается наглядным при условии, если оно раскрывает свойства и качества конкретного изучаемого объекта. И хотя это всем очевидно, но на практике такое требование не всегда удается выполнить (взаимодействие магния с кислородом тому пример). Так, если на уроках химии изучают макрообъект (конкретные вещества, их кристаллы, их физические свойства), то его внешний вид, физические свойства и т. п., как правило, можно продемонстрировать. Такое непосредственное демонстрирование природного объекта, его макросвойств можно назвать наглядностью первого рода (или вида).
При переходе к изучению состава и строения природного объекта его внешний вид и физические свойства перестают играть существенную роль. В этом случае используется модель, раскрывающая атомно-молекулярное или ионное строение объекта. С помощью такой модели реализуется наглядность второго рода.
Наконец, при изучении химических свойств изучаемого объекта используют новые модели, раскрывающие преобразования его электронных оболочек. Реализуемую с помощью таких моделей наглядность можно назвать наглядностью третьего рода.
Сами модели могут быть материальные, теоретические, знаковые, математические. Важно лишь, чтобы они достаточно полноценно заменяли оригинал и были понятны обучающимся.
Сочетание различных видов наглядности при изучении химических объектов еще недостаточно изучено. Соотношение между ними нередко имеет причинно-следственный характер, а образы, создаваемые на их основе в сознании учащихся, очень далеки от их жизненного опыта. Особенно это относится к знаковым моделям (химические формулы и уравнения). Не является ли столь разнородная наглядность причиной трудностей в усвоении химии? И если причинами этих трудностей действительно является использование моделей, относящихся к разным уровням организаций вещества, то необходимо коренным образом менять методику обучения школьников химии.
Рассмотренные модели, виды наглядности, а также возникающие при этом у детей трудности показывают, что реализация даже такого на первый взгляд простого принципа дидактики, как принцип наглядности, в преподавании химии имеет свои особенности. В связи с этим при методической подготовке студентов в педагогических вузах следует уделить особое внимание реализации этого принципа на практике. Ведь химическое знание, как никакое другое, формируется на моделях высокой степени абстрактности.
- Одним из важнейших в преподавании химии является дидактический принцип – связь обучения с жизнью. Важность реализации на практике этого принципа обусловлена оторванностью химии от жизненного опыта учащихся, большой абстрактностью основополагающих ее понятий.
Борьба за реализацию этого принципа обучения велась на протяжении всего времени существования советской школы. Ведь именно формализм знаний у обучаемых послужил одной из причин создания новой школы после Октябрьской революции. Как это нередко у нас бывает, «вместе с водой выплеснули и ребенка». В 1918 г. развернулась такая борьба с формализмом знаний школьников, что забыли о систематическом образовании. Думаю, что не стоит напоминать историю развития отечественной школы – она всем известна. Отмечу лишь, что одним из проявлений дидактического принципа связи обучения с жизнью является политехнизм образования.
К счастью, теперь не приходится доказывать необходимость политехнизации образования: вроде бы все согласны, что наша школа дает учащимся общее образование, знакомит школьников со всеми элементами культуры человечества, кроме религии. Все понимают также, что формирование узкопрофессиональных знаний и умений на ранних стадиях становления личности – гражданина общества – нецелесообразно. Тогда почему нередко раздаются голоса против политехнизма в образовании?
Под политехнизмом классики педагогики понимали знакомство учащихся с общими основами техники, формирование у них общих трудовых навыков. В настоящий период под политехнизмом образования понимают знакомство с применением законов химии, физики и других естественных наук в технике, именно эти законы являются основой ее действия.
Раскрывая проявление законов химии на практике, прежде всего нужно показать, как применяются обществом химические знания. А эти знания используют для получения новых веществ или видов энергии.
Давно прошли те времена, когда политехнизм отождествлялся исключительно с изучением химических производств. Проявление политехнизма существенно шире, ведь теоретические химические знания ценны не только тем, что позволяют понять, как устроен окружающий нас мир, но и тем, что открывают пути практического совершенствования техники и технологий, облегчающих работу людям. В этом смысле можно понимать содержание гуманистической составляющей преподавания естественно-научных дисциплин, в том числе химии в школе.
В настоящее время говорить о политехнизации химического образования приходится потому, что в ряде программ и школьных учебников по химии идеи политехнизма и связи обучения с жизнью не реализуются. Химия в этой связи становится все более и более трудной для учащихся. Сами идеи политехнизма в методических изданиях, в том числе и для студентов, либо умалчиваются, либо искажаются. Методические исследования реализации принципа политехнизма в процессе обучения школьников прекратились. Все это отрицательно сказывается и на подготовке студентов в педагогических вузах страны.
Необходимо восстановить в дидактике и методике статус принципа политехнизма, рассматривать его как важный частный методический принцип преподавания естественно-научных дисциплин. Тогда усилится влияние этого принципа на подготовку студентов педагогических вузов, а через них и школьники будут знать, зачем обществу и каждому из них в отдельности необходимы химические знания.
* * *
Понятно, что список проблем, стоящих перед методикой преподавания химии, много шире. Исчерпать их в одном сообщении невозможно. Кроме старых, традиционных проблем возникают новые, например, о соотношении педагогических технологий и методики преподавания в процессе методической подготовки студентов, проблемы повальной алгоритмизации и компьютеризации. Много проблем возникает и в связи с бездумным использованием так называемых тестов для контроля знаний учащихся.