Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ПОДРОСТКОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН

Гильманшина С.И. 1 Ямалтдинов Р.К. 2
1 ФГАОУ ВПО «Казанский федеральный университет»
2 МБУ «Управление образования Тукаевского муниципального района Республики Татарстан»
Установлено, что при изучении естественнонаучных дисциплин в школе деятельность учителя по формированию у подростков экологической культуры основана на интегративном и информационно-средовом подходах. Сделан акцент на интеграции естественнонаучных предметов и информатики, формировании новой информационно-образовательной среды школьного экологического образования. Выявлено, что в основе информационно-средового подхода – диалектическое понимание процесса формирования экологической культуры в информационно-образовательной среде экологического образования. Это требует информационной культуры учителя. Информационная культура учителя понимается как компонент в структуре культуры личности, связанный с ее информационно-деятельностной стороной. Охарактеризованы понятия «современные информационные технологии в образовании», «информатизация образования», «интерактивные средства обучения». Выявлена необходимость посредством компьютерных технологий и имитации экологических проблемных ситуаций обучать учащихся овладеет методологией научного поиска, самостоятельно ориентироваться в экологической информации, выделять главное, обобщать, делать выводы, прогнозировать последствия экологического кризиса. С целью формирования экологической культуры подростков при изучении естественнонаучных дисциплин разработаны электронные курсы по физико-химическим основам защиты окружающей среды и основам энергосбережения. Экспериментальная апробация электронных курсов показала высокие результаты по всем показателям экологической культуры подростков (образовательного, мотивационно-деятельностного, эмоционально-чувственного). Сделан вывод о том, что к наиболее важным характеристикам педагогического потенциала информационных технологий следует отнести расширение внеурочной самостоятельной работы, способствующей сознательному усвоению экологически безопасной деятельности и интерактивное эколого-ориентированное обучение с использованием динамических образов изучаемых объектов.
информационные технологии
экологическая культура подростков
1. Абасова С.Э., Абдуллаев С.Г. Современные информационно-коммуникационные технологии в образовании. Реж. доступа: http://www.rsvpu.ru/filedirectory/3468/nito2011_1.pdf. (дата обращения: 08.02.2013).
2. Гильманшин И.Р. Роль комплексных центров обучения в сфере энергоэффективности в обеспечении популяризации энергосервисных контрактов // Информационные ресурсы России. – 2013. – № 3. – С. 2–4.
3. Гильманшин И.Р., Кашапов Н.Ф., Мухарлямов М.М. Информационноаналитическая система сопровождения мероприятий по повышению энергоэффективности как способ управления проектами в области энергосбережения // Информационные ресурсы России. – 2013. – № 5 (135). – С. 2–4.
4. Гильманшин И.Р., Ференец А.В. Энергосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве: построение комплекса централизованной автоматизированной системы сбора, контроля и анализа бытового потребления энергоносителей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2009. – № 9–10. – С. 82–88.
5. Гильманшина С.И. Формирование профессионального мышления будущих учителей на основе компетентностного подхода: дис. … д-ра пед. наук / Институт педагогики и психологии профессионального образования РАН. – Казань, 2008. – 456 с.
6. Гильманшина С.И., Моторыгина Н.С. Формирование логического мышления учащихся в условиях инновационной образовательной среды // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10–2. – С. 398–401.
7. Гильманшина С.И., Ямалтдинов Р.К. Формирование эколого-химической культуры в условиях новой информационно-образовательной среды // Образование и саморазвитие. – 2014. – № 1 (39). – С. 161–164.
8. Интеграционные процессы в современном профессиональном образовании / под ред. Г.В. Мухаметзяновой. – Казань: Печать-сервис XXI век, 2013. – 356 с.
9. Кириллова Г.И. Принципы информационно-средового подхода к модернизации профессионального образования // Казанский педагогический журнал. – 2008. – № 8. – С. 54–60.
10. Мачулис В.В. Роль новых информационных технологий в обеспечении преемственности естественнонаучного образования в средней и высшей школе: дис. … канд. пед. наук. – Тюмень, 2002. – 137 с.
11. Мухаметзянова Ф.Ш., Храпаль Л.Р., Шарифзянова К.Ш., Мухутдинова Т.З. Организационно-педагогические условия создания информационно-телекоммуникационной образовательной среды в системе повышения квалификации педагогов // Вестник Казанского технологического университета. – 2013. – Т. 16. –№ 23. – С. 316–319.
12. Полат Е.С., Бухаркина М.Ю., Моисеева М.В., Петров А.Е. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. – М.: Академия, 2002. – 272 с.
13. Хусаинов З. Об экологической культуре // Высшее образование в России. – 2004. – № 9. – С. 84–85.

Анализ содержания Российского федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования нового поколения свидетельствует о том, что в современных социально-экономических условиях экологическая культура является требованием к образовательной подготовке ученика, т.е. идеальным нормативом образованного человека. Понятно, что стихийно экологическая культура не формируется. Экологическая культура как элемент общей культуры формируется на основе познания законов целостности природной среды и законов, обусловливающих жизнедеятельность общества в целях развития и сохранения среды обитания в современных условиях. Сегодня возникает объективная необходимость в новом взгляде на экологическую культуру как фактор экологической безопасности общества (с учетом актуальности обучения молодежи мероприятиям по энергоэффективности и энергосбережению [2, 3]). Данное обстоятельство обуславливает включение в программу основной школы по естественнонаучным дисциплинам модулей экологического содержания, таких как «Водные ресурсы и качество воды», «Атомная энергетика и ядерная безопасность», «Атмосфера, химия газов и климат», «Энергосбережение в быту и промышленности», «Топливно-энергетическая промышленность: проблемы и перспективы». Иначе говоря, требуется специальная подготовка по естественнонаучным дисциплинам, соответствующая индивидуальным особенностям личности и современным технологиям формирования культуры.

Цель исследования: выявить педагогический потенциал информационных технологий при формировании экологической культуры подростков в системе естественнонаучного образования.

Материал и методы исследования

Реализация современного экологического образования с целью формирования экологической культуры, как и решение современных экологических проблем, требует интегративного подхода, который включает компоненты естественных, социальных и гуманитарных наук. Велика роль естественнонаучных дисциплин (физики, химии, биологии, географии). При их изучении в школе практически на каждом уроке имеются огромные возможности для формирования экологической культуры, например [13]. Поскольку экологическое образование является необходимым элементом общего образования, важен не только акцент на овладении научными основами взаимодействия природы и общества, формировании нравственного отношения к природе, умений и навыков сознательного отношения к ней, но и применение в обучении современных информационных технологий. Требуется интеграция естественнонаучных предметов и информатики, формирование новой информационно-образовательной среды экологического образования.

Информационно-образовательная среда, содержанием которой служит упорядоченная система информации, обеспечивает передачу накопленного опыта информационной деятельности человечества. Иначе, информационно-образовательная среда – совокупность условий, обеспечивающих отражение реального мира (образовательные сведения, являющиеся предметом хранения, передачи, преобразования и управления). Психолого-педагогическое обоснование формирования экологической культуры подростков в условиях новой информационно-образовательной среды видится в рамках информационно-средового подхода. В его основе – диалектическое понимание процесса формирования экологической культуры в информационно-образовательной среде школьного экологического образования.

Рассматривая информационно-образовательную среду школьного экологического образования, нельзя обойти вопрос информационной культуры учителя. Информационная культура понимается как компонент в структуре культуры личности, связанный с ее информационно-деятельностной стороной. Формирование информационной культуры личности продолжается всю жизнь. В ее состав, согласно [8, с. 95], включаются: знания информационных технологий и умения мобильно их использовать в динамичной информационной среде, устойчивая система ценностей и сформированных мотивов использования и освоения возможностей современной компьютерной техники, активное и грамотное участие в информационном процессе. Следует уточнить, что информационная культура является более широким понятием по отношению к информационной компетентности.

Основываясь на положениях о создании и использовании средств обучения в информационно-образовательной среде [9, 11], кратко охарактеризуем имеющие место в литературе понятия «современные информационные технологии в образовании», «информатизация образования», «интерактивные средства обучения».

Применение персонального компьютера в школе характеризует уровень развития общества. Заложенные в современный компьютер информационные технологии являются средствами достижения современных целей образования. Использование в обучении компьютера обозначается термином «современные информационные технологии в образовании». Информатизация образования – это процесс проектирования, разработки и внедрения в практику обучения информационных технологий [1]. Как известно, интерактивные средства обучения предоставляют широкую возможность управления потоком информации при знакомстве с учебным материалом. Поскольку применение интерактивных средств часто предполагает использование в обучении технических возможностей компьютерных информационных технологий, по мнению ряда ученых [12], интерактив можно отнести к педагогическим средствам новых информационных технологий.

Результаты исследования и их обсуждение

В естественнонаучном образовании компьютерные анимационные и виртуальные модели техногенных явлений, систем и объектов стали частью цифровых образовательных ресурсов. Разработаны и применяются практикумы виртуальных лабораторных работ с использованием оригинальных авторских программ и специализированного программного обеспечения. Однако, согласно литературным данным [6], в большинстве компьютерных практикумов используются объяснительно-иллюстративные модели [5, с. 221–224] исследуемых явлений. Такое понимание роли компьютерных практикумов и виртуальных лабораторных работ приходит в противоречие с приоритетами современного образовательного процесса (усиление практической направленности). Необходимо посредством компьютерного анализа и имитации экологических проблемных ситуаций обучать учащихся методологии научного поиска, исследовательской деятельности по получению нового для учащегося знания.

В современных условиях главной задачей экологического образования является не только получение учениками определенной суммы знаний по экологии, но и формирование у них умений и навыков самостоятельного приобретения этих знаний. Учащимся важно научиться ориентироваться в бурном потоке экологической информации, выделять главное, обобщать, делать выводы, прогнозировать последствия экологического кризиса. Опыт показывает, что усвоение естественнонаучной информации в школе у учащихся вызывает нередко большие затруднения. Причины этого связываются с большим объемом эколого-ориентированной информации по химии, физике, географии, неумением ребят работать с ней, недостаточным количеством элективных и факультативных курсов, наглядных презентаций, где демонстрируются экологически неблагоприятные ситуации и способы их предупреждения на основе естественнонаучных знаний.

Однако при явном преимуществе (наглядность, разнообразие информации и др.) применение информационных технологий ставит ряд вопросов. Например, следует определиться, на каких этапах естественнонаучного образования целесообразно использовать информационно-компьютерные технологии; какие электронные образовательные ресурсы можно использовать при подготовке к урокам экологического содержания; каково влияние на здоровье подростков применения информационно-компьютерных технологий; на каких этапах урока целесообразно применение информационно-компьютерных технологий.

В научно-педагогической литературе [10] выделяют несколько фрагментов создания мультимедиа урока: поиск наглядности, аудио- и видеоматериалов в соответствии с темой урока; знакомство с содержанием урока и выстраивание материалов в нужной последовательности в программе PowerPoint; вставка текстовой информации, таблиц, схем; оформление слайдов, анимация.

Для использования информационно-компьютерных технологий рекомендуются приведенные ниже этапы урока:

а) подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению материала (анимация, видео, звук);

б) усвоение новых знаний (послайдовое изложение материала, таблицы, схемы, анимация);

в) закрепление новых знаний (тесты, вопросы, упражнения, задания различного характера).

Формы использования компьютера в качестве обучающего средства различны – работа всем классом, группами, индивидуальная работа. Отметим то, что применение информационно-компьютерных технологий на каждом уроке достаточно трудоемко. Наиболее эффективно применение информационных технологий в режиме проблемного диалога (между учащимися и учителем или между учащимися). Также необходимо разумное сочетание учительского контроля с самоконтролем и взаимоконтролем.

Кроме того, положительное влияние на вовлеченность в учебный процесс и степень усвоения материала учащимися оказывает применение интерактивных моделей исследуемых процессов. Например, обучение основам энергосбережения на примере интерактивных моделей исследуемых процессов позволяет наглядно объяснить суть происходящего [4]. Адаптируя требования к модели, представленные в [4], к условиям общего образования, получаем:

а) отраженные в модели процессы должны быть знакомы школьникам из курсов естественнонаучных дисциплин;

б) рассматриваемая энергосберегающая ситуация должна иметь практическое отражение в повседневной жизнедеятельности подростка;

в) в рамках элективного или факультативного курса необходимо донести возможные механизмы практического применения полученных знаний дома и способы оценки эффекта от реализации намеченных энергосберегающих мероприятий.

Это позволит повысить качество обучения, мотивацию учащихся, углубить междисциплинарные связи и сформировать научное мировоззрение на основе естественнонаучных знаний. Как известно, использование информационных и интерактивных технологий не вредит здоровью, если педагог учитывает возрастные особенности и интересы подростков, контролирует непрерывное время работы с интерактивной доской, чередует виды и формы работы, следит за оптимальным ее темпом.

Отмеченные выше факторы, способствующие созданию единого электронного образовательного пространства при изучении естественнонаучных дисциплин в школе, были учтены авторами при разработке электронных курсов по физико-химическим основам защиты окружающей среды [7] и основам энергосбережения. Цель курсов – формирование экологической культуры подростков средствами информационных технологий. Структурно курсы включают теоретический школьный материал в виде мультимедийных презентаций, лабораторные работы, компьютерный тестовый контроль.

Экспериментальная апробация электронных курсов показала высокие результаты по всем показателям экологической культуры подростков (образовательному, мотивационно-деятельностномц, эмоционально-чувственному). Целевой результат – осознанные действия по охране природы и энергосбережению, экологической безопасности в быту и в школе – получен благодаря реализации педагогического потенциала информационных технологий при формировании экологической культуры в системе естественнонаучного образования.

Заключение

Применение новых информационных технологий в школьном естественнонаучном образовании при формировании экологической культуры побуждает педагога конкретизировать эколого-ориентированный материал, четко формулировать основную мысль, представлять систематизированную информацию (опорный конспект) на слайдах презентации. Учащиеся при этом осваивают навыки самостоятельного выявления причинно-следственных связей в экологически неблагоприятных ситуациях, применяя опорные естественнонаучные знания. Таким образом, к наиболее важным характеристикам педагогического потенциала информационных технологий следует отнести расширение внеурочной самостоятельной работы, способствующей сознательному усвоению экологически безопасной деятельности и интерактивное эколого-ориентированное обучение с использованием динамических образов изучаемых объектов. Однако следует помнить, что умения, сформированные в виртуальном мире, не всегда адекватны реальным объектам.

Рецензенты:

Гайсин И.Т., д.п.н., профессор, заведующий кафедрой теории и методики географического и экологического образования, ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», г. Казань;

Камалеева А.Р., д.п.н., заведующая лабораторией естественнонаучной и общепрофессиональной подготовки в системе профессионального образования, ФГНУ «Институт педагогики и психологии профессионального образования» РАО, г. Казань.

Работа поступила в редакцию 23.10.2014.


Библиографическая ссылка

Гильманшина С.И., Ямалтдинов Р.К. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ПОДРОСТКОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-5. – С. 1156-1160;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35696 (дата обращения: 28.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074