КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Клітинно-організмовий популяційно-видовий екосистемний 1 страница
5.3 5.3 5.3 _ 110 5.2 Біологія як навчальний предмет Таблиця 5.2. Структурно-логічні схеми опису різних видів знань (за А. В. У совою)
Ефективність використання структурно-логічних схем опису різних видів знань не лише доведено науковими дослідженнями, а й підтверджено шкільною практикою. Завдяки їх застосуванню учні краще розуміють, що, хоча види знань існують у системі наук як самостійні елементи, однак між ними простежується генетичний зв'язок: наукові факти слугують основою для утворення понять, наукові факти й поняття становлять базу для формування теорії й входять до неї як елементи, поняття й факти необхідні для конкретизації теорії, законів тощо. Проте використанням у навчальному процесі лише структурно-логічних схем опису видів знань не можна розкрити різні прояви зв'язків між ними. В шкільному навчанні біології проявляються всі відомі в науці види зв'язків понять. Однак найістотнішими є родовидові відношення між поняттями (відношення більш загального поняття до менш загального) та відношення супідлеглості (тобто однаково загальні підкоряються одному загальнішому). Приклад першого відношення: будова насінини—будова насінини дводольних рослин—будова насінини квасолі. Друге відношення проявляється, приміром, коли розглядаються характерні ознаки птахів, які властиві й кожному представникові організмів цього класу. Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти Усвідомлення учнями видів знань та їх діалектичного взаємозв'язку — не самоціль, а шлях до якісного зрушення в знаннях, підвищення рівня їх узагальненості, засвоєння структури змісту навчання й водночас засіб подолання суперечності між живою природою та її вивченням у школі у вигляді певних знань. Тому необхідно цілеспрямовано формувати у школярів поняття про види знань, що є завданням допоміжного блоку навчального предмета «Біологія». Методологічні знання —• це сукупність знань із методології науки, які необхідні для свідомого системного засвоєння програмного матеріалу та формування світогляду, це знання про знання та методи наукового пізнання. В процесі вивчення живої природи школярі ознайомлюються з означеннями видів знань, структурно-логічними схемами їх опису, проявом ієрархічних зв'язків між ними. Філософські знання використовуються для формування світогляду учнів і водночас є передумовою та результатом засвоєння знань. Світогляд — це система узагальнених поглядів на світ, який оточує людину, і її положення в ньому, способи використання цих поглядів для пізнання дійсності й орієнтування в довкіллі та для оцінки діяльності людини в природі й суспільстві. Світогляд формується на основі комплексу всіх знань людства й, своєю чергою, істотно впливає на здобуття нових знань та інтерпретацію вже набутих. Світогляд тісно пов'язаний із діяльністю учнів. Це явище свідомості, що виступає як компонент діяльності, її орієнтир. Отже, світогляд учнів формується як змістом навчання, так і діяльністю з його засвоєння. Логічні знання є однією зі складових творчого мислення. Логіка — наука про форми (структури думок) і способи міркування. Вміння правильно структурувати думку потрібні кожному випускникові школи. Освічена людина має знати й активно застосовувати правила формування означень понять, методи їх утворення (аналіз, синтез, абстрагування, узагальнення), логічні методи наукового мислення (класифікацію й систематизацію, формулювання гіпотез тощо). Логічні знання— це сукупність знань із формальної логіки, які необхідні в навчальному процесі для повноцінного засвоєння наукових знань та розвитку логічного мислення учнів. їх відсутність часто є причиною формального засвоєння знань. Історико-наукові знання відображують еволюцію ідей, теорій, уявлень, понять і шляхи конкретних відкриттів. Ці знання, допомагаючи свідомо засвоювати результати пізнання, виконують розвивальну та виховну функції в навчанні. Нині дедалі зростає інтерес до історії нау- 5.2 Біологів як навчальний предмет ки як основи для розуміння шляхів її розвитку. Знання історії науки часто допомагає спрогнозувати її майбутнє. Включення історичних знань — один із важливих прийомів посилення гуманістичної спрямованості навчання (гуманізації та гуманітаризації). В курсі біології (на початку чи наприкінці) має передбачатися лекція з історії науки в цілому. Перспективним є використання історичних знань у процесі вивчення програмного матеріалу. Суть цього прийому полягає в тому, що учням пропонується історична довідка про життя й діяльність ученого, й водночас з обговоренням його наукових досягнень розглядається сучасний стан досліджуваної наукової проблеми. Крім того, це дає змогу створювати проблемну ситуацію на уроці. Міжпредметні знання — це знання з різних навчальних предметів, що застосовуються для розкриття провідного компонента. Стосовно процесу вивчення біології це питання розглядатиметься в п. 5.7. Оцінкові знання — це знання, що фіксують в явному вигляді особис-тісне відношення суб'єкта до об'єкта в навчальному процесі. Отже, змістом програмного матеріалу передбачається розкриття не лише предметних наукових знань (основ наук про живу природу), а й сукупності інших знань, що виконують функцію обслуговування щодо провідного компонента. Є три способи введення допоміжних знань до змісту програмного матеріалу: 1) винесення в окремі розділи чи параграфи; 2) фрагментарне включення; 3) комбінація винесення в окремі розділи й параграфи, а також Перевага першого способу полягає в тому, що це дає змогу зосередити увагу учнів на питаннях із блоку допоміжних знань і створити тло для подальшого вивчення предметного матеріалу, не порушуючи систематичності його викладу. Недоліком способу є те, що ці знання залишаються зовнішньою системою щодо основного курсу. Перевага другого способу — органічний зв'язок змісту предметних і допоміжних знань, хоча це ускладнює формування цілісного уявлення про допоміжні знання. Третій спосіб дає змогу усунути зазначені недоліки й тому є найбільш ефективним. Для засвоєння школярами структурно-логічних схем опису різних видів знань учитель може ставити такі завдання: 1) на усвідомлення, запам'ятовування та відтворення інформації; Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти 2) на формування вмінь і навичок застосовувати структурно-логіч 3) на творче використання цих структур у процесі навчання. відтворення структури певного виду знань та системного пізнання світу; визначення послідовності дій під час характеристики видів знань та об'єктів живої природи на основі структурно-логічних схем їх опису; визначення виду знань, який має описану структуру; виявлення відсутньої характеристики в структурі опису виду знань та системного пізнання об'єктів; систематизація запропонованого переліку характерних ознак видів знань та елементів системного пізнання на основі поданих струк- завершення характеристики видів біологічних знань чи об'єктів пізнання на основі структурно-логічних схем їх опису. *" 5.3 Методи наукового пізнання як складова змісту біологічної освіти
зброєння учнів методами наукового пізнан-'ня нині стає нагальною проблемою у зв'язку з поставленими перед загальноосвітньою школою важливим соціальним завданням — розвитком інтелектуального потенціалу суспільства й кожного індивідуума. На це орієнтує Державний стандарт базової і повної середньої освіти школярів, у якому одну зі змістових ліній навчання становлять «Методи наукового пізнання». Разом із тим знання про методи наукового пізнання входять у допоміжний блок у структурі навчального предмета «Біологія». У педагогічній теорії встановлено, що включення загальних методів наукового пізнання до змісту освіти необхідне для реалізації цілей навчання: формування системи знань з основ наук та наукового світогляду, підготовки учнів до самостійного поповнення знань, утілення дидактичних принципів науковості й свідомості. Ознайомлення учнів із методами наукового пізнання та формування в них відповідних умінь і навичок розглядаються як одні із завдань процесу навчання. То- 5.3 Методи наукового пізнання як складова змісту біологічної освіти му методи наукового пізнання висвітлюються в змісті навчального матеріалу шкільного курсу «Біологія» і як вид знань, і як спосіб діяльності. Зміст поняття «метод» розкрито в науковій літературі на різних рівнях: філософському, логічному, педагогічному тощо. За найзагаль-нішим означенням метод — це спосіб організації практичного й теоретичного освоєння дійсності, зумовлений закономірностями розглядуваного об'єкта, система регулятивних принципів перетворювальної практичної або пізнавальної діяльності. У процесі розвитку науки нагромаджено великий арсенал методів пізнання навколишньої дійсності. У філософській літературі містяться різні класифікації методів наукового пізнання, зокрема за широтою їх використання. При цьому методи поділяють на конкретно-наукові та загальні. Об'єктивна необхідність єдності загальних та конкретно-наукових методів визначається тим, що кожний із них розкриває окремі сторони, окремі закономірності, які лише в своїй сукупності науково відтворюють цілісний об'єкт дослідження. Залежно від того, на якому рівні здійснюється наукове дослідження й які ставляться цілі, використовуються й відповідні загальні методи наукового пізнання: емпіричні й теоретичні. Слід зазначити, що зазвичай загальні методи пізнання поділяють на три групи: 1) методи емпіричного дослідження; 2) методи, що використовуються як на емпіричному, так і на теоретичному рівнях дослідження; 3) методи теоретичного дослідження. За цією класифікацією до емпіричних методів пізнання належать: спостереження, вимірювання, експеримент, порівняння; до методів, що використовуються на емпіричному й теоретичному рівнях, — абстрагування, аналіз і синтез, індукція й дедукція, моделювання, історичний та логічний методи; до теоретичних — сходження від абстрактного до конкретного, ідеалізація, формалізація, аксіоматичний метод. Виокремлення методів емпіричного й теоретичного дослідження досить умовне. Цим лише підкреслюється переважне використання названих методів (груп) на певному рівні пізнання. Для дослідження тих чи інших біологічних форм, процесів насамперед необхідно, щоб вони були не просто випадково сприйняті, а й виділені як наукові факти. Досягається це за рахунок цілеспрямованого спостереження. Отже, даний метод є вихідним пунктом, основою біологічного пізнання. Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти Спостереження може бути простим, коли об'єкти фіксують у природних умовах їх функціонування, і складним, коли воно набуває нової якості й стає основою іншого методу дослідження — експерименту. Розрізняють два види простого спостереження: пряме та опосередковане. Проте між ними немає суттєвої відмінності, оскільки у випадку опосередкованого спостереження лише кількісно збільшуються можливості органів чуттів. Спостереження як основа біологічного дослідження завжди передбачає певну ступінь «раціоналізації», тобто активне залучення теоретичного мислення. Результати простого спостереження, які виступають у процесі пізнання як емпіричні факти науки, можуть використовуватися, тільки якщо їх відповідним чином описано й систематизовано. Тоді їх можна науково дослідити й пояснити. Природними наслідками опису є порівняння результатів спостереження, систематизація добутих даних, виокремлення в них загального та специфічного, особливого. Це створює підґрунтя для висування гіпотези щодо причин того чи іншого явища та експериментальної перевірки й формування наукової теорії. Описи біологічних об'єктів дуже різноманітні за формою та змістом і залежать від використовуваної системи позначень. Дані спостереження поєднуються з науковим поняттям у вигляді логічно взаємопов'язаного комплексу загальноприйнятих термінів, наочних образів або символічно. В останньому випадкові йдеться про широке застосування в сучасній біології математичних методів опису, зокрема методів математичної статистики. Науковий опис тісно пов'язаний із порівнянням та відбором матеріалу, який треба описати. Він цілеспрямовано орієнтований на певні факти, а не на механічну реєстрацію всієї їх сукупності: здійснюються абстрагування від деяких несуттєвих властивостей об'єкта й виділення з них типових для відповідного класу описуваних властивостей. Отже, науковий опис — це певна систематизація фактів, установлення зв'язків між ними. Систематизація як необхідний етап і елемент пізнання означає групування й узагальнення поодиноких фактів. Вона здійснюється на основі принципів і правил класифікації — логічної операції, суть якої полягає в розподілі об'єктів на певні групи за однією або кількома спільними ознаками. Таким чином, опис і систематизація даних спостереження, їх класифікація є логічно й історично вихідним пунктом пізнання, необхідною передумовою біологічного дослідження (у вузькому розумінні слова). Проте вони можуть правити й за певний підсу- 5.3 Методи наукового пізнання як складова змісту біологічної освіти мок дослідження, в ході якого використовуються різноманітні методи й способи аналізу добутих фактів, насамперед порівняльний метод. Порівняння як специфічний логічний прийом пронизує всі методи біологічного дослідження. Але разом із тим у науці про життя порівняння вже давно виокремилось як особливий метод якісного й кількісного дослідження форм і функцій організму. Його застосування в поєднанні з іншими теоретичними методами сприяє діалектичному розумінню біологічних явищ. У процесі порівняння біологічних об 'єктів значну роль відіграє спосіб формування висновків за аналогією: на основі порівняння певна властивість (або їх сукупність) одного предмета переноситься на інший. Установлення аналогій — давній ефективний спосіб біологічного пізнання. Наприклад, Ч. Дарвін, використавши аналогію, сформулював фундаментальне поняття природного добору. Із виникненням і прогресом кібернетики можливості цього способу значно зросли. Порівняльний метод відіграв велику роль у минулому й не втратив свого значення в сучасній науці. Проте лише за його допомогою не можна пояснити, наприклад, звідки й чому виникло певне явище й існує тепер. Для з'ясування подібних питань використовується аналіз становлення органічних форм, історичний метод біологічного дослідження. Найповніше його висвітлено в працях К. А. Тімірязєва, В. І. Столярова, Н. П. Французова. Попри принципову відмінність між порівняльним та історичним методами досліджень, вони гносеологічно досить тісно пов'язані, бо обидва передбачають широке використання різноманітних способів такої логічної операції, як порівняння. Проте порівняння результатів спостереження в історичному методі належить до дещо іншої «системи координат», яка специфічно враховує фактор часу як необхідну умову росту та розвитку організму. В даному випадкові порівнюються не лише матеріал спостережень та опису розвинених форм, а й їх генезис. Тому історичний метод характеризується, насамперед, як генетичний. Це означає, що за його конкретного застосування дослідження процесів розвитку стосується не лише філогенезу (видового розвитку), а й онтогенезу (індивідуального розвитку), тобто макро- й мікроісторії живих систем в їх діалектичній єдності. Учені-біологи зазначають, що відтворенням минулого організмів, зокрема їхнього філогенетичного розвитку, можна пояснити причини різноманітності сучасної живої природи. Філогенетичне дослідження, порівняльний аналіз сучасних та викопних організмів, що базується на науковому розумінні закономірностей історичного розвитку органіч- Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти ного світу, дають змогу не лише емпірично описати історію об'єктами виявити взаємопов'язані ряди форм, щоб наочно уявити генезис сучасних організмів. Об'єктивною основою такої форми історичного дослідження живих систем є їхня генетична спорідненість, природна субординація як результат прогресивного розвитку. Історичний метод у біології — досить складне утворення, що вбирає в себе низку специфічних форм, спеціальних методів дослідження і об'єднує їх у певне діалектичне ціле. Ще Е. Геккель використав синтезований метод філогенетичних досліджень (метод «потрійного паралелізму»), що є сукупністю таких елементів: палеонтологічних знахідок, даних порівняльної анатомії дорослих форм і даних порівняльної ембріології. Набір спеціальних методів — складових історичного методу — дедалі ширшає, що підвищує його пізнавальну ефективність, Наприклад, поряд із палеонтологічними методами в історичному дослідженні успішно застосовуються фізіологічний, екологічний, біогеографічний методи. Аналіз сучасного стану біологічної науки свідчить, що лише за допомогою історичного методу не можна розв'язати основні проблеми, які стоять перед нею (пояснити внутрішню організацію процесів життєдіяльності, мікросвіт живої клітини, її ядра, нуклеїнових кислот тощо). Тож головним у науковому пізнанні є експериментальний метод. Експеримент — це складне спостереження, характер якого залежить не тільки від застосовуваних технічних засобів, а й від самої природи, специфіки взаємодії між суб'єктом та об'єктом спостереження й пізнання. Експеримент передбачає активне втручання людини в природу. І. П. Павлов писав, що дослідник ніби бере явища в свої руки й пускає в хід то одне, то інше, й таким чином у штучних спрощених комбінаціях виявляє справжній зв'язок між ними. Інакше кажучи, спостерігач задовольняється тим, що йому пропонує природа, натомість дослідник бере в неї те, що хоче сам. Активне, цілеспрямоване випробування та спостереження його результатів досягаються в експерименті за допомогою комплексу різноманітних прийомів і засобів, насамперед ізоляцією явищ, що вивчаються. Завдяки цьому дослідник може спостерігати явище в умовах, що забезпечують його перебіг у «чистому вигляді», тобто найтиповіші його варіанти. Це дає змогу з високою достовірністю визначити сутність явища. Переваги експерименту над іншими методами полягають у його варіативності: дослідник може вивчати явища в різноманітних умовах, за дії різних факторів, змінювати їх протягом усього процесу. 5.3 Методи наукового пізнання як складова змісту біологічної освіти Розрізняють експеримент у вузькому розумінні, тобто як безпосередній дослід над об'єктом, і в широкому, коли він розглядається не лише як спосіб спостереження, а й як метод багатогранного дослідження. Для проведення експерименту в широкому розумінні необхідні певні емпіричні знання про досліджуване явище та умови, в яких воно природно виникає й відбувається. Ці дані дістають із попередніх спостережень у результаті систематизації, порівняльного аналізу й узагальнення фактів, тобто експеримент у широкому розумінні передбачає просте спостереження, опис, а також порівняльно-історичний аналіз і узагальнення. Наступним етапом експериментального дослідження є побудова гіпотези, тобто логічне та фактичне обґрунтування припущень, визначення їхніх наслідків та зіставлення їх із даними спостереження. В результаті цього гіпотеза набуває наукового характеру, і її безпосередньо перевіряють за допомогою експерименту. Є різні види біологічного експерименту: фізіологічний аналіз життєвих форм і процесів, морфологічний, генетичний тощо. На нинішньому етапі розвитку науки про життя дедалі більшого значення набуває фізико-хімічний експеримент, з яким тісно пов'язане зростання ролі математики в біології. Не менш важливим сучасним методом дослідження живих систем є моделювання — матеріальне або уявне імітування реальної (натуральної) системи шляхом спеціального конструювання аналогів (моделей), в яких відтворюються принципи організації та функціонування цієї системи. У процесі моделювання біологічних явищ, як і в експерименті, їх виділяють у «чистому вигляді». Дослідник має змогу вивчати модельовані явища, багаторазово змінюючи та контролюючи умови тощо. Проте, на відміну від експерименту, моделювання пов'язане з дослідами не над біологічним об'єктом, а лише над його штучно створеним зразком, що імітує з різним ступенем повноти окремі його властивості. В процесі моделювання відбувається своєрідне перенесення знань про один об'єкт (модель) на інший (оригінал), що пов'язане з додатковою дослідною роботою, необхідністю коректування даних у ході теоретичної інтерпретації. Усе це стосується й кібернетичного моделювання. Нині кібернетичні моделі успішно використовуються в дослідженнях систем і процесів на різних рівнях — молекулярному, клітинному, органному, організ-мовому тощо. При цьому йдеться не лише про різноманітні матеріальні Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти моделі, а й про серію модельних уявлень, пов'язаних із кібернетикою і створених нею, математичний апарат теорії інформації, за допомогою якого моделюються біологічні об'єкти. Сучасна біологія інтенсивно розвивається завдяки поєднанню системно-структурного та історичного методів наукового пізнання. Клітина досліджується як саморегульована відкрита жива система. Системний підхід до вивчення клітини став можливим значною мірою завдяки досягненням молекулярної біології, пізнанню молекулярних основ життя, розвитку фізико-хімічної біології. У реальному процесі пізнання методи взаємопов'язані. Наприклад, аналіз і синтез тісно переплітаються з більшістю наукових методів. Елементарно-теоретичний аналіз передбачає абстрагування від несуттєвого, яке, своєю чергою, здійснюється на основі аналізу та синтезу. Аналіз і синтез пов'язані з експериментом, індукцією та дедукцією, сходженням від абстрактного до конкретного й багатьма іншими методами наукового пізнання. Складовими моделювання є різні методи наукового дослідження: спостереження, вимірювання, експеримент, аналіз і синтез, абстрагування, екстраполяція тощо. Експеримент як найскладніший метод емпіричного пізнання передбачає використання, крім зазначених методів, також спостереження, порівняння, вимірювання (елементарних емпіричних методів) та багатьох теоретичних методів дослідження. Немає «чистих», ізольованих методів наукового пізнання: всі вони взаємопов'язані й проникають один в одного. Кожний метод може використовуватись як самостійний або входити до складнішого, і в цьому разі він виступає як прийом. У своєму конкретному науковому використанні методи не просто механічно доповнюють один одного, а діалектично взаємодіють, є взаємопов'язаними елементами певної єдності, всередині якої існують розгалужені переходи. Жоден із методів ізольовано, без зв'язку з іншими, не може дати вичерпних результатів у дослідженні багатопланових явищ і процесів об'єктивного світу. Це пояснюється тим, що пізнавальні можливості кожного методу обмежені й залежать від їхньої гносеологічної природи. Кожний метод становить необхідну форму поступового поглиблення пізнання об'єктів реальності, засіб створення певного рівня знань. Між методами наукового пізнання існує певна субординація, що проявляється в залежності методів від одного домінантного в системі — її «стрижня», основи. Домінування означає своєрідну «адаптовану» су-підлеглість окремих методів, тобто їх пристосування до найефектив- 5.3 Методи наукового пізнання як складова змісту біологічної освіти нішого вивчення тих сторін об'єктів, що виступають як предмет тієї чи іншої спеціальної дисципліни. У шкільному курсі «Біологія» висвітлюються як загальні, так і спеціальні методи наукового пізнання. Ознайомлення учнів із групою методів наукового пізнання доцільно здійснювати на вступному уроці, перед вивченням окремих навчальних курсів, або на міжпредметному занятті. Відомі три шляхи озброєння учнів методами наукового пізнання. • Перший шлях — стихійний: учні оволодівають методами в процесі • Другий шлях — систематична організація актів творчого пізнання, • Третій шлях — спеціальне навчання школярів. Ознайомлення учнів з методами наукового пізнання передбачає повідомлення їм такої інформації про кожний метод: 1) означення методу; 2) мета й можливості використання; 3) суть методу; 4) структура методу як способу діяльності; 5) взаємозв'язок з іншими методами наукового пізнання; 6) використання методу для пізнання живої природи (в історичному Включення інформації про методи наукового пізнання до змісту освіти неможливе без визначення спеціальної системи дидактичних засобів, до яких належать: відбір і розподіл у змісті шкільного курсу біології необхідної й доступної інформації про методи наукового пізнання; комплекс спеціальних завдань. Інформацію про кожний метод слід подавати дозовано в такій послідовності: перед вивченням навчального матеріалу — короткий огляд методів наук, потім — інформування в процесі вивчення навчального матеріалу й на завершення — узагальнювальні навчальні заняття. Розділ 5 Зміст шкільної біологічної освіти Інформацію про методи наукового пізнання можна повідомляти: 1) перед вивченням нового матеріалу; при цьому вчитель розпо
Дата добавления: 2015-05-24; Просмотров: 541; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |