Муравьев А.Г. Показатели качества средств обучения, используемых в организации учебно-исследовательской работы экологической направленности // Методика преподавания химических и экологических дисциплин: сборник научных статей Международной научно-практической конференции; Брест, 22-23 ноября 2012 г / БрГТУ, БГУ им. А.С.Пушкина; редколл. А.А.Волчек [и др.] – Брест: БрГТУ, 2012. – С. 161-166.
Аннотация. Приведены особенности технологии экологической учебно-исследовательской работы, показан их инновационный характер. Материал приводится с позиций показателей качества соответствующих средств обучения.
Ключевые слова: безопасность, инновационность, образовательные технологии, окружающая среда, показатели качества, средства обучения, экологическая направленность, унификация, учебный эксперимент.
Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием средств обучения новых типов. В структуре учебных планов введены новые экологизированные дисциплины, а во многие традиционные предметы и курсы включены содержательные модули, посвященные изучению качества окружающей среды, экологической безопасности, охране здоровья, экологических аспектов разнообразной профессиональной деятельности. Соответственно, были созданы средства обучения и учебно-методические комплекты, которых раньше не было; появились также и соответствующие образовательные технологии. В педагогической практике соответствующие технологии по праву можно отнести к современным и инновационным.
Экологически ориентированные практикумы и учебно-исследовательские работы в настоящее время имеют место во многих предметах естественнонаучного цикла в общем образовании, в общеобразовательных и профильных курсах в профессиональном образовании, а также в системе дополнительного образования. Такие практикумы проводятся в формах лабораторных и полевых практических работ, имеют разнообразную тематику. Тематика работ может охватывать вопросы экологической оценки состояния окружающей среды, экологической безопасности, исследования качества и безопасности питания, охраны здоровья, инженерной защиты окружающей среды и многие другие вопросы, предполагающие анализ проб объектов окружающей среды и интерпретацию полученных данных с предметных позиций.
Педагогические технологии экологической учебно-исследовательской работы имеют ряд характерных особенностей, напрямую связанных с качеством соответствующих учебных изделий (полевых лабораторий, мини-экспресслабораторий, тест-комплектов, тест-систем и т.п.). Учебные изделия становятся средствами обучения в совокупности с их учебно-методической, дидактической, информационной обеспеченностью, при условии функционирования в конкретной образовательной среде с помощью образовательных технологий. Состояние и тенденции развития в России оборудования для экологической учебно-исследовательской работы и практикумов позволяют рассматривать его фактически как межпредметную систему средств обучения, инструмент обновления содержания образования, и потенциально – как источник формирования новых компонентов содержания образования [1].
Экологический практикум представляется в настоящее время как особый вид учебного эксперимента. Выполняемые в ходе экологического практикума исследовательские работы представляют собой особый вид учебного эксперимента, который характеризуется специфическими свойствами.
Наглядность и выразительность опытов обеспечивается выбором цветовых объектов и методов, имеющих яркую окраску, и хорошо заметных в условиях эксперимента (цветовые шкалы образцов окраски проб).
Доступность и убедительность состоит в исследовании объектов, имеющих большую значимость в жизни каждого человека, затрагивающих качество жизни и экологическую безопасность, и поэтому имеющие очевидную практическую направленность. Так, при изучении качества питьевой воды обучающийся может для исследования принести воду из домашнего источника; при исследовании доброкачественности продуктов – образцы продуктов (овощей, фруктов, мяса, рыбы, молока) из дома или магазина; при оценке качества (состава) воздуха на исследование можно отобрать воздух класса или выдыхаемый самим ребенком; наличие радиационного загрязнения можно проверить у образца продукта, личной вещи, почвы с дачного участка и т.п.
Достоверность получаемых данных обусловлена использованием в качестве модулей для комплекта учебного изделия всесторонне испытанных и апробированных изделий – полевых лабораторий, тест-комплектов и т.п. Ряд используемых измерительных инструментов (индикаторные трубки, тест-комплекты, приборы оценки физических параметров) сертифицированы в Российской Федерации. Таким образом, при соблюдении правил применения данного оборудования, у обучающихся или учителей не возникает поводов к неверному толкованию фактов или сомнений в доказательности и достоверности опыта с учетом уровня подготовки обучающихся.
Следует отметить характерную межпредметную специфику данного вида учебной деятельности, выражающуюся в технологической унификации используемого оборудования и способов его применения. (см. «Показатели унификации»).
Важным фактором для обеспечения безотказности эксперимента и надежности достижения учебных задач у потребителя является качество самих изделий. Качество продукции должно гарантироваться производителем в соответствии с действующим в РФ законодательством.
Ниже мы предлагаем наше видение системы показателей, с помощью которых можно характеризовать качество рассматриваемых средств обучения.
1. Педагогические показатели
Педагогическая специфика применения рассматриваемых средств обучения отражает содержание многих предметов (курсов) элементами или системой экологически ориентированной практической деятельности, поддерживая изучаемую программу на минимально достаточном (обязательном) или расширенном (углубленном) уровне. Тем самым формируется компетентность обучающихся как способность мобилизовать имеющиеся знания, умения и опыт для решения конкретной учебной или практической жизненной задачи.
Изделия, с использованием которых выполняются работы по исследованию окружающей среды, являются техническими устройствами и служат для наблюдения, отслеживания, измерения, контроля, а также изучения экологических процессов, явлений и закономерностей. Из приведенных в статье [2] данных следует, что одно и то же (однотипное) оборудование может применяться в учебном процессе через разнообразные формы учебного эксперимента – как традиционные, так и инновационные, и это также соответствует принципу унификации. При этом максимальную сложность (повышенный специальный уровень) представляют задачи, характерные для профессионального образования. Таким образом реализуется принцип преемственности образования, когда в учреждениях О(П)СО происходит допрофессиональная ориентация и начальная профессиональная подготовка, а при продолжении образовательного маршрута на более высоком уровне полученные знания и навыки используются и умножаются в профессиональном образовании.
Рассматривая использование оборудования в ходе учебных исследований окружающей среды в аспекте допрофессиональной подготовки, имеющей место в тех или иных предметах (химия, биология, технология, география, экология, ОБЖ) в образовательных учреждениях системы П(О)СО, экологический практикум позволяет формировать у обучающихся начальные трудовые навыки и умения, осуществлять межпредметные связи и экологическое воспитание, а также содействовать трудовому воспитанию и обучению приемам и методам производительного труда в последующем производственном обучении.
2. Эргономические показатели
Именно эргономические показатели характеризуют комплекс гигиенических, антропометрических, физиологических и психологических требований к учебным изделиям, адекватных возможностям учителя и обучающегося и нацеленных на оптимизацию их деятельности.
Эргономические показатели средств обучения рассматриваемого назначения (т.е. предполагающих, по сути, химический эксперимент) во многом обусловлены безопасностью применения и требует отдельного рассмотрения (см. ниже).
3. Показатели унификации
Унификацию комплектного оборудования, являющуюся важным звеном стандартизации, мы рассматриваем в конструкционном, технологическом и методическом направлениях.
Конструкционная унификация состоит в модульно-блочном построении укладок различного назначения, сформированных, несмотря на разнообразие изделий, всего из нескольких разновидностей укладочных контейнеров, что позволяет создать узнаваемый фирменный стиль компании-производителя, которая должна завоевать доверие потребителей и добиться известности на рынке средств обучения (см. «Эстетические показатели»).
Технологическая унификация в изделиях для оценки состояния окружающей среды (экологического практикума) также предусматривает, что различные изделия (тест-комплекты, мини-экспресслаборатории, полевые лаборатории) произведены на основе единой базы комплектующих, а также единого технологического цикла приготовления и контроля качества готовых аналитических растворов и реактивов.
Технологическая унификация неразрывно связана с методической унификацией – т.е. с используемыми методами и технологиями работы с изделиями. Такая (методическая) унификация представляет собой не только подразумевает стандартизацию используемого оборудования и способов его применения, но и обусловлена необходимостью пользоваться, в принципе, однотипным оборудованием при учебной деятельности в различных предметных областях, причем одна и та же информация о состоянии окружающей среды трактуется по-разному. Вместе с тем, разработка и организация серийного производства однотипных изделий для решения сходных учебных задач в разных предметах не имели бы смысла.
4. Эстетические показатели
Эстетические показатели учитывают не только красоту и внешнюю привлекательность (важно при формировании позитивного настроя обучающихся и учителей на работу), но и рациональность конструкции, гармонизацию цветовых решений, формы, пропорциональности, типов укладок и т.п.
Характерным признаком (фирменным стилем) комплектов оборудования ЗАО «Крисмас+» является конструкция на основе преимущественно однородных модулей, выполненных в зеленом кейсе или ламинированном гофрокартоне с полноцветным красивым изображением природного объекта в травянисто-зеленого цвета, узнаваемого как цвет экологической тематики. Такими являются ранцевые полевые лаборатории «НКВ-Рм» и «РПЛ-почва», класс-комплекты «ЭХБ», наборы химических средств для исследования воды и воздуха, мини-экспресслаборатории «Пчелка» и др.
К показателям фирменного стиля учебных изделий можно отнести также удобные принадлежности, хорошо узнаваемые на рисунках визуального ряда. Это значительно облегчает узнавание и выбор принадлежностей для работы, а также безошибочное выполнение операций с ними.
Несмотря на то, что эстетические показатели качества для рассматриваемых средств обучения не являются основополагающими в системе качества учебных изделий, именно данные показатели прежде всего оказываются в поле зрения обучающихся и учителей и в значительной мере формируют позитивную установку потребителей.
5. Показатели безопасности
Экологическая оценка показателей окружающей среды (т.е. химических экологических параметров) в исследовательских, проектных работах и практикумах проводится в рамках различных предметов, как уже отмечалось, с элементами химического эксперимента. Обеспечение безопасности работ экологического практикума реализуется в аспектах активной и пассивной безопасности.
Факторы активной безопасности при выполнении эксперимента формируются на основе конструктивных и технологических характеристик изделий, обусловленных методикой выполнения экспериментов:
1) обучающимся доступны минимальные количества химических веществ, проб и образующихся отходов. Практически, каждое учебное изделие может рассматриваться как микролаборатория;
2) во многих учебных изделиях расходуемые в эксперименте реагенты предоставляются обучающемуся в необходимом количестве непосредственно перед работой;
3) отбор и добавление реагентов осуществляется простыми и безопасными принадлежностями;
4) использованию обучающимися средств индивидуальной защиты, имеющихся в каждом комплекте оборудования – защитных перчаток, защитных очков, а в обоснованных ситуациях (например, при лабораторных работах) – защитных халатов.
К факторам пассивной безопасности можно отнести:
1) обязательное инструктирование обучающихся о правилах безопасной работы с химическими веществами, о правильных и безопасных приемах выполнения операций.
2) использование клеенок (поддонов) для защиты мебели.
Вышеизложенное особенно актуально для экспериментов, проводимых вне кабинета химии (например, в кабинете технологии).
6. Патентно-правовые показатели и сертификация
Характеризуют современность технических решений, использованных в изделии, их обновляемость и патентную защиту. Естественно, что в ситуации выбора потребитель предпочтет такие средства обучения, которые являлись бы современными научно-техническими решениями и технологическими разработками, защищенными патентами и сертифицированными.
Контактная информация
Тел./факс +7-812-575-88-14
E-mail:
http://www.u-center.info/
Список литературы
1. А.Г. Муравьев, А.А. Мельник, Б.В. Смолев. Качество средств обучения для исследования окружающей среды в экологическом практикуме в учреждениях общего (полного) среднего образования. В сб.: Качество средств обучения: Сборник статей / Отв. редактор Е.В. Волошинова. – М.: ИСМО РАО, СПб.: «Крисмас+». – 2012. С.88-105.
2. А.Г. Муравьев. Экологический практикум как новый компонент содержания образования. В сб.: Перспективы разработки, тенденции развития и опыт стандартизации средств обучения: Сборник статей / Отв. редактор Е.В. Волошинова. – М.: ИСМО РАО, СПб.: «Крисмас+». – 2009. С.54-57.
3. А.Г. Муравьев. Состояние и перспективы разработки учебного оборудования для экологически ориентированного практикума и учебно-исследовательской работы в естественнонаучном образовании. В сб. V Всероссийского научно-методического семинара (8–12 ноября 2006 г.) «Модернизация современного образования: к экологической компетентности – через экологическую деятельность». СПб.: «Крисмас+», 2006. С. 69-74.
4. Перечень учебной продукции ЗАО «Крисмас+» в поставках оборудования для школьных кабинетов (специализированный блок для экологической учебно-исследовательской работы и практикумов). Согласовано Институтом общего среднего образования Российской академии образования (Письмо исх. №1-11/249 от 23.06.2003, выписка из протокола №3 заседания Ученого Совета по проблемам естественнонаучного образования Института содержания и методов обучения РАО от 29 марта 2004 г.).
5. Средства оснащения современного экологического практикума: Каталог-справочник / Сост. А.Г. Муравьев, Б.В. Смолев и др. Под ред. А.Г. Муравьева. – 4-е изд., доп. и перераб. – СПб.: «Крисмас+», 2004. – 208 с.; ил.
6. Т.С. Назарова, Е.С. Полат. Средства обучения: технология создания и использования. – М.: Изд-во УРАО, 1998.- 204 с.