Методика реализации междисциплинарного предмета "Экология" в 5-9-х классах общеобразовательной школы

DOI:

Постановка проблемы. Формирование предметных, метапредметных и личностных результатов обучающихся – одно из ключевых требований ФГОС1 основного общего образования. Необходимость предъявления новых требований к содержанию образования продиктована сменой знаниевой образовательной парадигмы на деятельностную [Тарасова, 2020; Тютюник, 2021; Kahan, 2020; MacLeod, Nagatsu, 2018].

Однозначного толкования термина «метапредметность» в настоящее время нет [Rimondi, Veronese, 2018; Santaolalla et al., 2020]. Мета-предметный образовательный подход начал упоминаться в работах Н.В. Громыко, Ю.В. Громыко, А.В. Хуторского и других ученых в конце ХХ в. В конце первого десятилетия ХХI века он был официально принят в ФГОС основного общего образования [Макарова, Иашвили, 2020; Хуторской, 2014; MacLeod, Nagatsu, 2018; Mokiy, 2019].

Результаты проекта «Programme for International Student Assessment» показывают ухудшение результативности школ Российской Федерации [Utiuzh et al., 2020; Wilson, 2020]. Обучающиеся 6–9-х классов демонстрировали метапредметные результаты недостаточно эффективно, уровень их освоения не превышал 60 % [Раевская, 2018; Albert et al., 2020; Jurgena, Cedere, Keviša, 2018; Konradi, 2019].

В настоящее время обучающиеся и выпускники школ должны обладать высокими показателями адаптации, быть активными в освоении учебного материала, уметь применять на практике полученные знания и, следовательно, обладать метапредметными умениями [MacLeod, 2018; Pante, 2019, 2020; Papaleontiou-Louca, 2003]. Все это может быть достигнуто с помощью интеграции в образовательный процесс междисциплинарных курсов или предметов [Ху-троской, 2012; Andreev et al., 2020; Ashby, Exter, 2019; Branigan, Donaldson, 2019; Galazhinsky, Klochko, 2013].

Цель статьи - разработать методику реализации междисциплинарного предмета «Экология» в 5-9-х классах и экспериментально подтвердить ее высокую результативность.

Методология исследования. В ходе исследования использовались следующие методы: теоретический анализ научной и методической литературы; анализ и обобщение документации учебно-методических комплексов; осуществление образовательного процесса; поэлементный анализ качества знаний (по методике А.В. Усовой); математическая обработка результатов.

Для обработки результатов входного и итогового тестирований и определения качествен- ной и абсолютной успеваемости обучающихся использовались следующие формулы2.

Качественная успеваемость количество аттестованных на «4» и «5»

= ■                                            100 %.

количество обучающихся

Абсолютная успеваемость количество аттестованных на «3»,«4», «5»

= ■                                               100 %.

количество обучающихся

Коэффициент полноты усвоения содержания понятия:

где N – общее число человек в классе; n – число признаков, предлагаемых для усвоения; п , -чис-ло усвоенных признаков.

Коэффициент, характеризующий полноту усвоения связей и отношений данного понятия с другими:

где N - общее число человек в классе; O i - число связей и отношений, усвоенных числом человек = i; O – число связей, которые должны быть усвоены.

Средний показатель коэффициента усвоения:

Ксод+Ксвяэи где, по методике В.П. Беспалько: высокий коэффициент усвоения (Кусв ≥ 0,85); средний (0,7 ≤ Кусв < 0,85); низкий (Кусв < 0,7).

Для оценки достоверности отличий при анализе полученных результатов был рассчитан t-критерий Стьюдента.

Результаты исследования. В 2020–2021 учебном году в 8-х классах продолжается начатое в 6–7-х классах в 2018–2019 учебном году обучение по следующим образовательным нап- равлениям: 8 «А» класс – естественно-научное и 8 «Б» класс - общеобразовательное (экспериментальные классы); 8 «В» класс – социальноэкономическое; 8 «Г» класс – гуманитарное; 8 «Д» класс – спортивное; 8 «Е» класс – информационно-технологическое (контрольные классы).

В 8 «А» и 8 «Б» классах реализуется курс «Экология», цель которого: изменение позиции обучающихся к окружающей среде, формирование экологической культуры личности как совокупности духовного и практического опыта взаимодействия человека с природой, опыта познания и самопознания; подготовка к осуществлению осознанного выбора индивидуальной траектории обучения.

В 8 «А» классе в 2020–2021 учебном году биология изучается в количестве 4 часов в неделю (2 часа добавлено за счет школьного компонента, всего 144 часа по учебному плану). В 8 «Б» классе в 2020-2021 учебном году биология изучается в количестве 2 часов в неделю (всего 72 часа по учебному плану). Экология в 8 «А» классе и в 8 «Б» классе изучается в объеме 0,5 часа в неделю (первое полугодие, 18 часов по учебному плану).

В 2021–2022 учебном году в 9 «А» классе планируется реализация межпредметного элективного курса «Биология среди наук» в количестве 0,5 часа в неделю (17 часов в год по учебному плану), также экология в количестве 0,5 часа (17 по учебному плану). В 9 «Б» классе планируется реализация курса экологии в количестве 0,5 часа (17 по учебному плану). Оставшаяся часть, формируемая участниками образовательных отношений, реализуется как практикум по математике и русской словесности, для 9 «А» класса будет реализован дополнительный курс «Мир занимательной физики».

В рамках профильного обучения был разработан междисциплинарный учебный предмет «Экология» и реализован в естественнонаучном и общеобразовательном классах.

Разработанная методика построена на основе учебно-методического комплекса В.А. Самко-вой и включает элементы методики междисциплинарного обучения Н.Б. Шумаковой.

Составленный междисциплинарный предмет имеет свое название и свою трудоемкость для разных классов:

• –    в 5-х классах – «Введение в экологию», всего 35 часов, 1 час в неделю;

• –    в 6-х классах – «Взаимосвязь экологии с культурой, природой и человеком», всего 35 часов, 1 час в неделю;

• –    в 7-х классах – «Среды жизни организмов на Земле», всего 35 часов, 1 час в неделю;

• -    в 8-х классах - «Место человека в экосистеме, разнообразие экосистем», всего 17 часов, 0,5 часа в неделю;

• –    в 9-х классе – «Экология родного города», всего 17 часов, 0,5 часа в неделю.

Все курсы с 5 по 9-й класс преемственны, связаны друг с другом метапредметными целями. Все учебные часы взяты из школьного компонента, входят в часть учебного плана, формируемую участниками образовательных отношений.

Была проанализирована качественная и абсолютная успеваемость, степень обученности учащихся (СОУ) в течение двух учебных годов (2018-2019, 2019-2020) по предметам: «экология», «биология» и «география». В качестве результатов междисциплинарного обучения можно выделить показатели в 6 «А» - 8 «А» классах, профиль естественно-научного цикла (ЕНЦ), и 6 «Б»– 8 «Б» классах, общеобразовательный профиль.

В классе ЕНЦ успеваемость по экологии оставалась на высоком уровне, СОУ увеличилась на 4,8 %. В общеобразовательном классе прослеживается рост качественной успеваемости (на 6,4 %) и СОУ (на 3,3 %).

В классе ЕНЦ успеваемость по биологии оставалась на высоком уровне, при этом СОУ увеличилась на 2,4 %. В общеобразовательном классе прослеживается рост качественной успеваемости (на 14,3 %) и СОУ (на 5,1 %).

В классе ЕНЦ качественная успеваемость по географии увеличилась на 10 %; абсолютная успеваемость оставалась на высоком уровне, а СОУ увеличилась на 11 %. В общеобразовательном классе качественная успеваемость по географии увеличилась на 19,5 %, абсолютная успеваемость оставалась на высоком уровне, а СОУ увеличилась на 9,4 %.

Рис. 1. Динамика показателей качественной, абсолютной успеваемости и степени обученности учащихся по экологии за два учебных года Fig. 1. Dynamics of indicators of high-quality, absolute academic performance and the student training level in ecology for two academic years

Рис. 2. Динамика показателей качественной, абсолютной успеваемости и степени обученности учащихся по биологии за 2 учебных года

Fig. 2. Dynamics of indicators of qualitative, absolute academic performance and the student training level in biology for two academic years

Рис. 3. Динамика показателей качественной, абсолютной успеваемости и степени обученности учащихся по географии за два учебных года Fig. 3. Dynamics of indicators of qualitative, absolute academic performance and the student training level in geography for two academic years

Из этого следует, что динамика результатов междисциплинарного взаимодействия имеет положительную тенденцию по предметам естественно-научного цикла как в отношении классов ЕНЦ, так и в отношении класса с общеобразовательным профилем.

Была проанализирована качественная и абсолютная успеваемость, СОУ за тот же учебный промежуток по биологии и географии классов, не имеющих междисциплинарный предмет «Экология». Уровень абсолютной успеваемости во всех классах остался неизменным, однако качественная успеваемость в классе «В» увеличилась на 0,5 %, в классе «Г» снизилась на 24 %, в классе «Д» увеличилась на 2,1 %, в классе «Е» – снизилась на 11,9 %. СОУ в классе «В» снизилась на 2,6 %, в классе «Г» снизилась на 10,4 %, в классе «Д» увеличилась на 3 %, в классе «Е» снизилась на 1,1 %. Таким образом, значительных улучшений показателей изучения биологии в классах, не проходивших междисциплинарный предмет, не наблюдается. Уровень абсолютной успеваемости во всех классах остался неизменным, однако качественная успеваемость в классе «В» уменьшилась на 6,2 %, в классе «Г» снизилась на 20 %, в классе «Д» увеличилась на 0,7 %, в классе «Е» снизилась на 12,2 %. СОУ в классе «В» снизилась на 5,8 %, в классе «Г» снизилась на 4,2 %, в классе «Д» увеличилась на 2,6 %, в классе «Е» снизилась на 1,3 %. Итак, в изучении географии в классах, не проходивших междисциплинарный предмет, значительных улучшений показателей также не наблюдается.

В конце учебного года в 6-х и 7-х классах были проведены метапредметные контрольные работы по экологии, которые позволили рассчитать коэффициенты полноты усвоения содержания понятий, коэффициент полноты усвоения связей и таким образом получить средний коэффициент усвоения.

и

Результаты проведенного исследования в классах, освоивших метапредмет «Экология» The results of the study in grades which have mastered the course in Ecology

Результаты экспериментальных классов, представленные в таблице, доказывают эффективность междисциплинарного курса и являются достоверными при p < 0,05.

Заключение. Исследована возможность реализации методики междисциплинарного взаимодействия Н.Б. Шумаковой. Выявлено, что данная методика может быть успешно интегрирована в образовательный процесс не только для одаренных детей, но и для учащихся основного общего образования.

Разработаны структура и содержание междисциплинарного учебного предмета «Экология» для 5-9-х классов, включающего элементы методики междисциплинарного обучения Н.Б. Шумаковой и интегрированные понятия: система, наука, сила, адаптация и взаимосвязь.

Междисциплинарный учебный предмет «Экология» для 5-9-х классов успешно апроби

рован в Муниципальном бюджетном образовательном учреждении «Средняя общеобразовательная школа» № 45 г. Новосибирска в течение 2018–2019 и 2019–2020 учебных годов.

Проанализированы результаты междисциплинарного взаимодействия за два учебных года. В экспериментальных классах достоверно (при p<0,05) увеличились все коэффициенты. В контрольных классах (В), (Г), (Д), (Е) показатели либо остались неизменными, либо ухудшились (достоверно для КГ при p<0,05). Исходя из полученных результатов, методику можно считать эффективной. Заявленная гипотеза «междисциплинарное взаимодействие в общеобразовательном учебном заведении позволит достигнуть метапредметных образовательных результатов, которые смогут повысить качественные показатели успеваемости» подтверждена.

Коэффициент	6«А»	7«А»	6«Б»	7«Б»	6«В»	7«В»	6«Г»	7«Г»	6«Д»	7«Д»	6«Е»	7«Е»
K содержания	0,73	0,86	0,51	0,85	0,68	0,66	0,58	0,47	0,60	0,61	0,62	0,60
t-критерий Стьюдента	4,9 (t табл. = 2,002)		6,3 (t табл. = 2,002)		1,6 (t табл. = 2,002)		3,1 (t табл. = 2,002)		1,6 (t табл. = 2,002)		1,7 (t табл. = 2,002)
K связи	0,70	0,90	0,62	0,86	0,65	0,63	0,50	0,45	0,61	0,62	0,64	0,65
t-критерий Стьюдента	5,2 (t табл. = 2,002)		5,8 (t табл. = 2,002)		1,7 (t табл. = 2,002)		2,5 (t табл. = 2,002)		1,5 (t табл. = 2,002)		1,6 (t табл. = 2,002)
K усвоения	0,71	0,88	0,57	0,86	0,67	0,65	0,54	0,46	0,61	0,62	0,63	0,63