Педагогические условия формирования научного мировоззрения учащихся при обучении биологии

Каждая учебная дисциплина в школе, формируя у учащихся круг знаний, способствует воспитанию мировоззрения. Оно складывается из элементов всех форм общественного сознания: философских, научных, нравственных

и др. В мировоззрении обобщен опыт духовного и практического освоения мира. Ядром любого мировоззрения выступают философские взгляды, опирающиеся на обобщение знаний о природе, обществе и объясняющие закономерности природы.

Формирование мировоззрения – сложный процесс, осуществляемый в течение всей жизни человека, но особенно интенсивно в школьные годы, в период овладения основами наук и опытом общественной жизни. При этом становление мировоззрения определяется в первую очередь содержанием учебных дисциплин в школе.

С самого начала изучения содержания предмета биологии школьники приобщаются к научной системе взглядов на окружающий живой мир, природу, у них закладываются основы научного миропонимания. Именно поэтому учителю биологии особенно важно определить систему научных знаний мировоззренческого значения, выявить педагогические условия и основные этапы формирования научного мировоззрения, владеть диагностическими методиками оценки уровня его сфор-мированности.

Большой вклад в работу по анализу научнопонятийного состава биологического образования с позиции формирования научного мировоззрения внесли Б.Е. Райков, Н.М. Верзилин, И.Д. Зверев, Д.И. Трайтак, В.Н. Максимова, В.П. Соломин, Б.Д. Комиссаров, А.Н. За-хлебный, В.В. Николина, И.Н. Пономарева, О.Г. Роговая, Н.Д. Андреева и др. Более 30 лет назад Н.М. Верзилин и В.М. Корсунская, отмечая роль биологического образования в формировании мировоззрения у учащихся, писали о том, что биология как учебный предмет представляет исключительную ценность для воспитания материалистического мировоззрения, т.к. ее материал является доступным наблюдению и требует логических выводов на основе наблюдаемых фактов и явлений.

Развитие естественно-научных знаний в школьном курсе «Биология» идет в направлении от простого к сложному, с раскрытием причинно-следственных связей, логики, сравнений, доказательств. Приобретенные знания о свойствах живой природы способствуют осмыслению и принятию учениками определенных идей, ценностных ориентаций и взглядов, приводящих к мировоззренческому убеждению. Именно мировоззренческие убеждения выражают отношение ученика к действительности, побуждают его действовать в соответствии со своими взглядами, идеями и прин- ципами. Важным элементом формирования мировоззрения служит развитие у школьника гуманистического взгляда, который в концентрированном виде отражает ценностное отношение к человеку. Формирование мировоззрения не сводится только к усвоению мировоззренческих знаний, а связано и с формированием собственной внутренней позиции и отношения к реальному миру.

Методические исследования и опыт учителей биологии дают возможность выделить следующие основные условия формирования мировоззрения.

• 1.    Глубокое философское осознание учителем всей системы основных биологических законов, теорий и понятий, имеющих большое значение для формирования мировоззрения учащихся.

• 2.    Согласование содержания мировоззренческого материала по биологии с содержанием других учебных предметов для формирования целостной естественно-научной картины мира, т.е. использование межпредметных связей.

• 3.    Последовательное определение и оценка каждого этапа учебно-воспитательного процесса по биологии с точки зрения его роли и возможностей вклада в процесс формирования мировоззрения учащихся.

• 4.    Активизация познавательной деятельности учащихся, направленной на осмысление и осознание основополагающих идей и понятий, развитие стремлений уяснить их важность для понимания общих закономерностей живой природы. В этих целях применяются различные виды педагогических технологий, среди которых наиболее эффективны технологии развития критического мышления, проблемного и диалогового обучения, организация творческой самостоятельной работы учащихся, исследовательской и проектной деятельности и др., которые развивают рефлексивные механизмы мышления, самоанализа, самоконтроля, активизируют интерес к мировоззренческим вопросам, способствуя развитию самостоятельного творчества.

• 5.    Систематический контроль за степенью и качеством понимания учащимися мировоззренческих вопросов, выяснение их отношения к усваиваемым знаниям о природе; выяснение степени не только полноты знания, но и перевода его в собственные взгляды и убеждения. Методически оправдана постановка вопросов, направленных на выделение главного содержания учебного материала, определение собственной позиции учащихся, характер

• 6.    Развитие потребностей учащихся применять биологические знания в учебной и практической деятельности, в которых проявляется отношение учащихся к реальной действительности, их взгляды, стойкость убеждений, правильность поступков и поведения в различных жизненных ситуациях. Это реализуется через решение творческих задач, проблемных ситуаций, участие в деловых и ролевых играх, рефлексию в области самопознания и образа действий, разработку и выполнение проектов, использование интерактивных методов (метод кейса, ПОПС-формула, мозговой штурм и др.), организацию практической деятельности во внеклассной работе (в кабинете биологии, на пришкольном учебно-опытном участке, при проведении природоохранных мероприятий) и др.

ее развития, убежденности в своих знаниях, в стремлении выяснить новые, значимые стороны теоретических обобщений. В этой связи происходит не только осознание знаний и перевод их в собственные убеждения, но и коррекция в понимании наиболее существенного.

Формирование научного мировоззрения учащихся в обучении биологии можно рассматривать как поэтапный процесс, для которого характерны специфические виды деятельности:

• •    учащихся:

• –    восприятие задачи научного осмысления фактов и явлений окружающей действительности;

• –    осмысление научных биологических теорий, закономерностей, понятий;

• –    проявление личностных отношений, уверенность в истинности научных знаний;

• –    практикование, применение своих взглядов в деятельности;

• –    обобщение мировоззренческих взглядов на достигнутом уровне их развития;

• •    учителя:

• –    постановка конкретных задач по формированию мировоззрения (на уроках или других формах организации учебного процесса);

• –    раскрытие ведущих идей, теорий, понятий мировоззренческого плана;

• –    наблюдение за восприятием мировоззренческого материала и управление данным процессом;

• –    учет результатов процесса формирования мировоззрения;

• –    постановка новых задач и характеристика уровня их достижения (обобщение).

Для эффективной реализации процесса формирования научного мировоззрения уча- щихся на всех этапах мы рассматривали в качестве структурной единицы педагогического процесса особым образом организованную личностно-развивающую учебную ситуацию. Одним из важнейших условий ее реализации в обучении биологии является взаимосвязь учебной деятельности с опытом жизнедеятельности и самостоятельной творческой деятельности ученика. В соответствии с этим было реконструировано традиционное содержание школьного предмета «Биология»: были сделаны акценты на биологические понятия мировоззренческого характера, творческие задания, проблемные ситуации, мировоззренческо-ориентированные вопросы, которые способствовали проявлению интереса учащихся к знаниям, имеющим мировоззренческий характер, проявлению инициативы и творчества.

В процессе изучения биологии в 6-м классе учитель формирует у учащихся систему взглядов на живую природу, их отношения к природной среде. На уроках, экскурсиях, внеурочной и внеклассной работе, при использовании всего многообразия методов обучения у учащихся постепенно формируется биологическая картина мира – организм рассматривается как единое целое и в связи со средой обитания, осознается значение растений и всего многообразия растительного мира в природе, способность его к развитию. Зоологический материал (7-й класс) о многообразии животного мира в связи с условиями существования, начиная с простейших и заканчивая млекопитающими, формирует у учащихся понимание реальности существования живого, особенностей живых существ, своеобразие растений в сравнении с животными, зависимость тех и других от внешней среды.

Известно, что у школьников 6–7-х классов преобладает конкретно-образное мышление, они испытывают затруднения в осуществлении не только мысленного, но и предметного, образного анализа и синтеза. Большие трудности вызывают у школьников обобщение, оперирование абстрактными понятиями, осуществление перехода от воспроизведения знаний к умению использовать их для отстаивания научных взглядов. Эти особенности умственного и психического развития подростков создают определенные сложности при решении задач формирования научного мировоззрения учащихся. Трудности в решение проблемы вносит и то обстоятельство, что учащиеся 12–13-летнего возраста имеют ограниченный запас научных знаний по географии, физике, химии, которые необходимы для подведения к выводу о материальном единстве живой и неживой природы. Все указанные особенности содержания курсов ботаники (6-й класс) и зоологии (7-й класс), уровень психического и интеллектуального развития следует учитывать при выборе технологий, методов и средств обучения при формировании мировоззрения учащихся.

Аналогичным образом материалы курса о человеке (8-й класс) углубляют научные знания о свойствах живых организмов. При изучении строения и функционирования ряда систем органов – пищеварительной, кровеносной, дыхательной, нервной, выделительной и др. – учащиеся узнают об эволюционной про-двинутости человека по сравнению с ранее изученными животными. Кроме того, они познают не только биологические свойства человека, но и его социальные особенности.

Такими же значимыми для формирования мировоззрения школьников служат материалы курса общей биологии (9–11-е классы). Расширение круга знаний о природе и обществе за счет межпредметных связей с курсами химии, физики, географии, обществознания дает учащимся возможность более полного познания сущности биологических явлений, их места в общей картине мира, установления взаимосвязи биологических, физических и химических явлений природы, синтеза естественнонаучных и философских знаний.

Особое внимание учителю необходимо уделять построению учебного процесса с учетом возрастных особенностей учащихся. Старшеклассникам присущи развитое абстрактное мышление, склонность к философским обобщениям, к критической оценке своей деятельности, действий других учащихся, что особенно ценно для развития естественно-научных знаний и превращения их в собственные убеждения.

Учитывая возрастные особенности и специфику школьных курсов биологии при формировании научного мировоззрения, целесообразно использовать различные приемы создания проблемных ситуаций мировоззренческого характера. Приведем некоторые из них.

• 1.    Постановка учителем проблемного вопроса, в том числе сформулированного в соответствии с темой урока. Например, при рассмотрении материала об особенностях строения скелета человека формулируется проблемный вопрос: «Человек относится к классу млекопитающих, но его скелет отличается от ске-

• лета других млекопитающих. Чем это обусловлено?». Решение данной задачи поможет учащимся сделать выводы о большой роли социальных факторов в развитии и становлении человека.

• 2.    Постановка проблемного вопроса, требующего от ученика размышлений на основе известного фактического материала, выдвижения гипотез, формулировок выводов, способствующих формированию целостной научной картины мира. Примером ситуации, приводящей учащихся к выводу о единстве растительного и животного мира, может служить проблемная ситуация, которую создает учитель при изучении типа «Простейшие». Так, при изучении эвглены зеленой ученикам на основе предложенного в учебнике описания данного живого организма необходимо высказать аргументированные предположения о том, чем является эвглена зеленая – растением или животным, – и сформулировать, о чем свидетельствует промежуточное положение данного организма между растительным и животным мирами.

• 3.    Побуждение учащихся к теоретическому объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними. Это вызывает поисковую деятельность учеников и приводит к активному усвоению новых знаний. Данное положение хорошо иллюстрируется примером урока, проведенном в 8-м классе на тему «Строение сердца». Учитель в начале урока рассказывает о враче, основателе научной анатомии А. Везалии, который в присутствии зрителей вскрывал труп для установления причины смерти и обнаружил слабо работающее сердце. Почему же сокращалось сердце трупа? Ответить на этот вопрос не мог никто, даже сам Везалий – ведь уровень знаний той эпохи был еще очень низок. Ответ на него человечество получило только через три столетия. Прослушав этот рассказ, учащиеся задумались над явлением, которое требовало теоретического обоснования.

• 4.    Постановка учебных проблемных заданий на объяснение явления или поиск его практического применения. Примером может служить любая исследовательская работа учащихся в кабинете биологии, на пришкольном учебно-опытном участке.

• 5.    Побуждение учащихся к анализу фактов и явлений действительности, порождающему противоречия между житейскими представлениями и научными понятиями об этих фактах. Например, учащиеся хорошо знают, что по-

• вышение температуры тела свидетельствует о включении в борьбу с болезнью защитных сил организма. В то же время больному назначаются препараты, понижающие температуру. Создается проблемная ситуация. Здесь налицо противоречие между имеющимися знаниями (а также жизненным опытом учащихся) и новым фактом, для объяснения которого необходимы новые знания.

• 6.    Ознакомление учащихся с фактами, носящими как будто бы необъяснимый характер и приводящими в истории науки к постановке научной проблемы. Обычно эти факты и явления как бы противоречат сложившимся у учеников представлениям и понятиям, что объясняется неполнотой их прежних знаний. Так, на уроке биологии на тему «Неклеточные организмы» после беседы об открытии вирусов, их строении и истории изучения учитель рассказывает: «Бактериальная клетка была вскрыта через пять минут после того, как в нее попал вирус. Клетка была пуста, вируса в ней не нашли. Но, вскрыв клетку через двадцать минут, обнаружили, что она уже заражена новыми фагами». Что произошло в клетке за двадцать минут? Как удалось единственному вирусу за это время создать 300 себе подобных? Такие факты, которые для учащихся на первый взгляд необъяснимы, порождают проблемную ситуацию.

• 7.    Организация школьного эксперимента, в том числе самонаблюдений учащихся. При изучении темы «Обмен веществ» школьникам предлагается проделать опыт по определению времени задержки дыхания до и после нагрузки. Результаты опыта подводят учащихся к осмыслению диалектической связи энергетического и пластического обмена как единства и борьбы противоположностей, раскрытию закона сохранения энергии и обмена веществ.

Важно в процессе формирования научного мировоззрения использовать работу с натуральными пособиями, организацию наблюдений в природе, при обсуждении наблюдаемых объектов, закономерностей применять приемы обобщения, сравнения, систематизации и доказательства в раскрытии свойств различных биосистем. Подведение учащихся к выводу о материальности окружающего мира будет успешным, если учитель реализует методические требования к организации учебного процесса:

• а)    использование на уроках натуральных наглядных пособий (они способствуют созданию достаточно полных конкретных пред-

• ставлений об изучаемых предметах, на основе данных представлений проводится работа по вычленению существенных свойств предметов, т.е. формируются понятия);

• б)    организация наблюдений учащихся в природе;

• в)    демонстрация опытов, выясняющих сущность физиологических процессов питания, дыхания, роста, развития и т.д. (при демонстрации опытов учащимся формулируются познавательные задачи, направляющие наблюдение и подводящие их к определенному выводу);

• г)    организация работы с микроскопом (это убеждает учащихся в реальном существовании мира, невидимого глазом);

• д)    организация экскурсии при рассмотрении вопроса о развитии мышления в процессе антропогенеза, что доказывает учащимся: сознание – результат работы клеток коры головного мозга (при этом, опираясь на знание учащимися эволюции нервной системы, подводим их к выводу о материальности мира);

• е)    организация лабораторных работ учащихся с раздаточным природным материалом.

Проиллюстрируем последний пункт. При изучении темы «Наследственность и изменчивость» для подведения учащихся к выводу о том, что изменчивость и наследственность – противоположные свойства, присущие каждому живому организму и проявляющиеся в единстве, учителю необходимо использовать комнатные растения одного вида: их сравнение показало сходство (проявление свойства наследственности) и отличие (проявление свойства изменчивости). Для подведения к выводу о том, что изменчивость носит дивергентный характер, бывает полезной, вредной и безразличной, использовали работу с колосьями пшеницы одного вида и сорта, плоды бобовых растений одного вида. Учащиеся, измеряя объекты, убеждались в том, что изменчивость колеблется вокруг некоторой средней величины, при этом встречаются отклонения как в сторону полезного для организма, так и вредного. Эти выводы, сделанные на уроке по теме «Искусственный отбор», подводили учащихся к пониманию того, что благодаря дивергентному характеру изменчивости селекционеры имеют возможность среди большого количества особей отыскать изменения, соответствующие поставленной селекционером цели и в дальнейшем проводить работу по созданию сорта, породы. На уроке «Естественный отбор», используя знания учащихся о дивергент- ном характере изменчивости, можно подвести их к выводу о том, что в естественной природе также происходит отбор организмов по признакам, которые соответствуют условиям внешней среды. Эти выводы – результат хорошего усвоения фактов в период самостоятельной работы с природным материалом.

Важнейшим этапом в работе учителя биологии по формированию научного мировоззрения учащихся является диагностика развития научного мировоззрения ученика, сущность которой состоит в:

• – изучении и обнаружении изменения состояния развития сформированности научного мировоззрения;

  – определении уровня развития научного мировоззрения;

  – установлении причин, определяющих выявленное состояние научного мировоззрения;

  – определении условий совершенствования уровня развития научного мировоззрения личности.

Значимым элементом формирования мировоззрения учащихся являются диагностические умения учителя биологии по изучению состояния уровня развития научного мировоззрения учащихся, включающие в себя умения:

– ставить задачи диагностики;

– определять критерии, показатели уровня сформированности мировоззрения учащихся;

– отбирать систему методов диагностики и осуществлять ее;

– определять результативность организованного педагогического взаимодействия в целях формирования мировоззрения у учащихся;

– при необходимости вносить коррективы в процесс формирования научного мировоззрения у учащихся.

Эффективность работы учителя биологии в формировании научного мировоззрения учащихся проявляется:

– в ответах учащихся, что обнаруживается в умении устанавливать филогенетические связи; раскрывать взаимосвязь явлений; раскрывать противоречивый характер внутренних связей; доказывать объективность знаний о природе, давать научное объяснение явлениям, показывать ложность и антинаучный характер идеалистических утверждений;

– в умениях школьников применять знания общих положений к объяснению конкретных явлений, делать самостоятельные выводы из изученного материала, отстаивать и доказывать свои взгляды и убеждения;

– в поведении учащихся, их нравственном облике, активном участии в трудовых процессах, в работе по охране природы.

Оценка эффективности обучающей технологии, направленной на формирование научного мировоззрения учащихся в обучении биологии, проводилось на основе непрерывного сравнения (6–11-е классы) уровня сфор-мированности данного качества личности у обучаемых экспериментальной и контрольных групп. При этом было отмечено увеличение количества учащихся в экспериментальных классах с высоким (на 5 %) и средним (на 7 %) уровнями сформированности научного мировоззрения. Таким образом, исследования подтвердили правомерность избранных педагогических условий формирования научного мировоззрения учащихся в обучении биологии.