Методичні засади набуття школярами предметних компетентностей з хімії

Реалізація компетентнісного підходу в сучасній освіті – це відповідь на цивілізаційні виклики ХХІ століття, на соціально-економічні зміни в постіндустріальному суспільстві. Глобалізація світової економіки, зростання темпів зміни знань та технологій, інтенсифікація процесів виробництва обумовили зростання вимог, яким має відповідати людина для успішного входження в сучасний світ. У ряді досліджень якість освіти пов'язується зі впровадженням у ній компетентнісного підходу, розвитком і формуванням компетентної особистості, здатної адекватно діяти в складних життєвих ситуаціях, ефективно вирішувати проблеми, приймати рішення та нести відповідальність за результати своєї діяльності.

До питання реалізації компетентнісного підходу в освіті ми підходимо з позиції його основних завдань: переорієнтації з процесу на результат, забезпечення здатності учнів самостійно аналізувати процеси, явища, що відбуваються в навколишньому світі, вміння використовувати здобуті знання для вирішення практичних завдань, раціонального розв’язання проблем, що виникають у реальному житті.

Компетентнісний підхід розглядається науковцями як спрямованість освітнього процесу на набуття школярами системи компетентностей: ключових, загальнопредметних, предметних [6].

Метою даної роботи є обґрунтування предметної компетентності з хімії, її складових та основних аспектів прояву, характеристика комплексу засобів, що сприяють її набуттю.

Під предметною компетентністю з хімії ми розуміємо загальну здатність людини адекватно діяти у відповідних обставинах, ефективно вирішувати проблеми реального життя, пов’язані з певним колом об’єктів реальної дійсності, зокрема, хімічними елементами, речовинами, хімічними явищами, що передбачає можливість встановлення зв'язку між знанням і ситуацією, здатність знайти відповідні знання і способи діяльності, придатні для розв’язання проблем, приймати обґрунтовані рішення та відповідати за результати власних дій.

Компетентність є складним інтегративний утворенням, що включає ряд характеристик та якостей особистості. Вказується, що предметна компетентність проявляється в мотиваційній, пізнавальній, операціональній, поведінковій, соціальній сферах [1]. Набуття школярами предметної компетентності з хімії пов'язується нами зі зміною рівня сприйняття навколишньої дійсності, з осмисленням та вербалізацією (понятійним обґрунтуванням) діяльності, формуванням ціннісного відношення до знань та прагненням до самовдосконалення. Обґрунтуємо дані положення детальніше.

Зміна рівня сприйняття навколишнього світу в межах предметної компетентності з хімії виявляється в розпізнаванні хімічних елементів, речовин та хімічних явищ в оточуючій дійсності, їх класифікації за ступенем значимості, напрямом дії, впливом на організм людини, роллю в природі, можливістю застосування. При цьому головне відділяється від другорядного, увага зосереджується на тому, що є найбільш важливим у даний момент, об’єкти та явища розглядаються не відокремлено, а в їх взаємозв’язках.

Осмислення діяльності полягає в усвідомленні власних дій з позиції їх мети, засобів виконання, здійснюваних операцій, очікуваного результату, можливих побічних наслідків діяльності, ймовірних труднощів та перешкод на шляху отримання запланованого результату. Виконання існуючих правил здійснюється свідомо, якщо ж з якихось причин від них доводиться відступати, то людина знає до яких наслідків це може привести, зважуючи всі обставини.

Вербалізація діяльності виражається в можливості описати явища, процеси, обставини за допомогою понять, здатності пояснити власні дії, передати свій досвід, навчати інших. Це, в свою чергу, активізує процеси свідомої регуляції діяльності, сприяє визначенню її фундаментальних умов та провідних принципів, полегшує процеси научіння та переучування [2].

Прагнення до класифікації та систематизації об’єктів і явищ навколишньої дійсності, осмислення та вербалізації діяльності приводить до усвідомлення недоліків у власних знаннях, прагнення їх ліквідувати, що з однієї сторони активізує самоосвітню діяльність особистості, а з іншої – стимулює формування ціннісного ставлення до знань.

З огляду на вищесказане, предметна компетентність з хімії виявляється в кількох взаємопов’язаних аспектах: пояснювально-аналітичному (можливість встановлення взаємозв’язку між знанням та ситуацією); прогностичному (здатність передбачити шляхи розвиту подій, можливі результати власної діяльності); процесуальному (здатність поставити мету, спланувати дії по її досягненню, здійснити аналіз та тлумачення даних, зробити загальні висновки); результативно-діяльнісному (втілення плану дій, отримання практичного результату, співвіднесення його з запланованим); ціннісно-концептуальному (усвідомлення цінності хімічних знань для себе особисто, для кожної людини, цивілізаційного значення розвитку хімії).

Зупинимося на питанні визначення комплексу засобів, що сприяють набуттю школярами предметної компетентності з хімії.

Загальновизнано, що «компетентності як інтегрований результат навчальної діяльності учнів формуються передусім на основі опанування змісту загальної середньої освіти» [5, с. 3]. Сьогодні зміст освіти розглядається як аналог соціального досвіду, включаючи в себе інформаційний, діяльнісний, творчий, ціннісний, комунікативний і рефлексивний компоненти [4].

За умов компетентнісного підходу важливо акцентувати увагу на прикладному, практичному значенні засвоєння змісту освіти. Це означає, що у процесі засвоєння школярами наукових знань широко залучається їх життєвий досвід. При цьому наукові факти та емпіричні поняття ілюструються відповідними прикладами з повсякденного життя, теоретичні поняття, закони та наукові теорії розглядаються з точки зору їх здатності описати, пояснити, систематизувати, прогнозувати й узагальнити об’єкти та явища реальної дійсності. Найбільш повно вивчаються ті речовини та процеси, з якими людина зустрічається в повсякденному житті, які мають важливе практичне значення.

Засвоєння діяльнісного компоненту змісту освіти, має супроводжуватися усвідомленням можливості застосування набутих способів діяльності в життєвих ситуаціях, а суто теоретичні вміння, такі як складання формул за валентністю чи написання рівнянь хімічних реакцій, розглядаються не як самоціль, а як засіб вирішення завдань практичного спрямування, наприклад, наступних:

-                     Яке з двох азотних добрив – аміачна селітра, чи натрієва селітра – містить більший відсоток елементу живлення?

-                     У якому співвідношенні утворюють гримучу суміш метан та повітря?

Здатність до пошукової діяльності, можливість розв’язання проблемних ситуацій, які становлять основу творчого компоненту змісту освіти, набувається школярами передусім у процесі вирішення проблем, що виникають або можуть виникнути в реальному житті.

Ціннісний компонент змісту освіти повинен включати в себе емоційно-ціннісне ставлення до оточуючого світу та реалізуватися у відповідній моделі поведінки. При цьому учитель не нав’язує школярам власну точку зору, а спонукає їх до різнобічної оцінки об’єкту вивчення, до висновків про значимість того або іншого поняття, закону або теорії [7].

Комунікативний компонент змісту освіти є основою набуття школярами комунікативної компетентності – однієї з ключових компетентностей особистості, яка реалізується в можливості та прагненні до спілкування на засадах взаєморозуміння та взаємоповаги. У межах предметної компетентності з хімії комунікативний компонент втілюється у здатності обговорити певне питання хімічного змісту, виступити з повідомленням, обґрунтовано довести власну точку зору, що вимагає осмисленого володіння хімічною термінологією, засвоєння понять, законів, принципів хімії. Рефлексивний компонент передбачає можливість самопізнання, саморозвитку, саморегуляції, самовдосконалення; здатність адаптуватися до умов життя, що змінюється, і готовність впливати на ці умови.

При цьому ми підкреслюємо, що лише всі вищеназвані компоненти змісту освіти в їх органічному поєднанні та взаємозв’язку можуть забезпечити реалізацію компетентнісного підходу, формування компетентної особистості.

З'ясуємо інструментально-процесуальну сторону розкриття змісту освіти за умов компетентнісного підходу.

Необхідною умовою набуття компетентностей визнається  власна активна діяльність людини, причому кожна компетентність набувається в ході специфічної діяльності. У одній з попередніх робіт нами було обґрунтовано використання системи завдань як засобу організації самостійної навчально-пізнавальної діяльності учнів [3]. Ми вважаємо, що кожний аспект прояву предметної компетентності з хімії: пояснювально-аналітичний, прогностичний, процесуальний, результативно-діяльнісний, ціннісно-концептуальний набувається та реалізується в ході виконання відповідних завдань.

Пояснювально-аналітичний аспект предметної компетентності з хімії передбачає здатність пов'язати наявні знання з властивостями та способами використання об’єктів і явищ; пояснити явище та показати розуміння понять, принципів або закономірностей, що лежать в його основі; проаналізувати проблему та визначити, які з запропонованих принципів можуть бути використані при її вирішенні. Важливого значення набуває можливість інтеграції й синтезу понять різних природничих наук, використання їх для аналізу та пояснення процесів, що відбуваються в живій і неживій природі, техносфері, побуті; залучення математичного апарату для розв’язання природознавчих проблем. Завдання, спрямованні на набуття та реалізацію даного аспекту предметної компетентності з хімії можуть бути як якісного, так і кількісного характеру:

-                     Ми дмухаємо на сірник, щоб його загасити і дмухаємо на багаття, щоб воно краще горіло. Чому, виконуючи одну й ту саму операцію, ми отримуємо протилежні результати?

-                     При перельоті авіалайнера через Атлантичний океан його двигунами випалюється 100 кг кисню. Яка маса вуглекислого газу при цьому викидається в атмосферу? Яка кількість дерев необхідна для поглинання цього вуглекислого газу, якщо одне дерево за добу поглинає в середньому 6-7 кг СО₂?

Прогностичний аспект предметної компетентності з хімії набувається та реалізується школярами в ході виконання завдань на передбачення можливих шляхів розвитку подій, прогнозування наслідків зміни умов середовища на перебіг процесів у природних і штучних системах, розуміння причинно-наслідкових зв’язків. З прогностичним аспектом пов’язана регуляція діяльності: зважування переваг та недоліків альтернативних матеріалів і процесів, обрання  найбільш оптимального за даних умов підходу або стратегії дій, оцінка прийнятого рішення, можливість зробити висновки на основі отриманих даних або фактів та поширити їх на нові ситуації.

Приклади завдань прогностичного характеру:

-                     До яких наслідків могла привести техногенна катастрофа, коли внаслідок аварії на залізниці в природне середовище потрапили п’ять тон жовтого фосфору? Які засоби знешкодження даної речовини ви можете запропонувати?

-                     Коробка сірників містить 0,2 г сірки. Чи буде перевищена гранично допустима концентрація сірчистого газу в замкнутому приміщенні, об’ємом 30 м³, якщо припустити, що всі ці сірники одночасно спалахнули? ГДК_SO2=0,05 мг/м³.

Процесуальний аспект предметної компетентності з хімії передбачає можливість знаходження процедури або способу діяльності, придатних для розв’язання проблеми; постановку мети, формулювання гіпотези та планування заходів по її перевірці, обрання засобів діяльності, створення та пояснення стратегій розв’язання проблеми, аналіз і тлумачення даних, оцінку результатів діяльності та порівняння їх із запланованими. Даний аспект полягає в усвідомленні того як, якими засобами можна отримати бажаний результат, проте не включає в себе самі практичні дії, втілюючись в плани, стратегії, гіпотези, обробку результатів дослідження та формулювання висновків на основі запропонованих даних.

Результативно-діяльнісний аспект предметної компетентності з хімії передбачає практичне виконання діяльності, розв’язання проблеми, проведення наукового дослідження. При цьому етапами діяльності є постановка мети, формулювання запитань і гіпотез, складання плану дій, отримання даних, їх аналіз і тлумачення, формулювання висновків, отримання практичних результатів та їх представлення. Головною відмінністю процесуального та результативно-діяльнісного аспектів предметної компетентності є те, що лише останній передбачає втілення плану дій в життя та отримання практичних результатів. Проте реалізації даного аспекту не сприяють умови класно-урочної системи. Він втілюється переважно в ході проектної, дослідницької діяльності школярів.

Ціннісно-концептуальний аспект прояву предметної компетентності з хімії виявляється у ставленні школярів до хімічних знань як до цінності, усвідомленні їх важливості, необхідності й значимості для себе як для особистості та для суспільства, готовність керуватися знаннями в практичній діяльності. Усвідомлення школярами цінності хімічних знань, їх цивілізаційної місії ускладнюється тим неоднозначним ставленням до хімії, яке склалося в сучасному суспільстві. Завданням учителя є об’єктивне висвітлення фактів, спонукання школярів до роздумів, всебічного аналізу та критичного оцінювання інформації, вироблення власної точки зору. Розкриттю цінності хімічних знань сприяють завдання на оперування знаннями та їхню оцінку; завдання, що включають учня в ситуації вибору, який можна зробити, керуючись певними цінностями [7].

Зупинимося на місці системи завдань практичного спрямування в процесі навчання. Використання даної системи розглядається нами у двох площинах: по-перше, як засіб засвоєння нового матеріалу, відпрацювання вмінь і навичок, набуття компетентності, по-друге, при визначенні рівня сформованості компетентності. Якщо за традиційної організації навчального процесу здійснювалося поступове формування спочатку знань, потім умінь та навичок, то для освіти, організованої на засадах компетентнісного підходу, характерною є інтеграція інтелектуальних та навичкових складових діяльності. При цьому вчитель визначає ті форми роботи, які можуть забезпечити засвоєння знань, формування вмінь і навичок та набуття компетентностей, зосереджуючи увагу на забезпеченні максимально можливої активності та самостійності школярів.

Можемо підсумувати, що набуття школярами предметної компетентності з хімії виявляється в зміні рівня сприйняття ними навколишнього світу, осмисленні та вербалізації діяльності, формуванні ціннісного відношення до предмету вивчення. Це дозволяє виокремити певні аспекти прояву предметної компетентності, а саме: пояснювально-аналітичний, прогностичний, процесуальний, результативно-діяльнісний, ціннісно-концептуальний. Набуття школярами компетентності здійснюється в результаті засвоєння ними змісту освіти, за умов активної навчально-пізнавальної діяльності.

Перспективи подальших досліджень вбачаємо у створенні системи завдань практичного спрямування з хімії.

Література:

1. Бабенко О.М. Етапи формування предметних компетенцій з хімії учнів середньої загальноосвітньої школи// Педагогічні науки. Стан та перспективи шкільної хімічної освіти. – Суми: СумДПУ. –  2005. – С. 43-49.

2. Герберт Д. Организационная психология. Человек и организация. – Х.: Гуманитарный центр, 2006. – 624 с.

3. Гурняк І.А. Навчальні завдання як засіб організації пізнавальної діяльності учнів // Біологія і хімія в шк.  – 2007. - № 4. – С. 17-20.

4. Корсакова О., Трубачева С. До проблеми змісту сучасної шкільної освіти // Біологія і хімія в шк. – 2002. - № 6. – С. 8-13.

5. Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів у системі загальної середньої освіти. – К.: Ірпінь, 2004. – 176 с.

6. Пометун О.І. Дискусія українських педагогів навколо питань запровадження компетентнісного підходу в українській освіті // Компетентнісний підхід у сучасній освіті: світовий досвід та українські перспективи: Бібліотека з освітньої політики / Під заг. ред. О.В. Овчарук. – К.: «К.І.С.», 2004. – С. 66-72.

7. Чайченко Н.Н. Формування в учнів ціннісного ставлення до хімічних знань // Педагогічні науки. – Суми: СумДПУ. –  2000. – С. 453-460.

Методические осонования формирования у школьников предметных компетентностей по химии.

В статье предлагается определение, обосновывается структура и основные аспекты проявления предметной компетентности по химии; анализируется содержательная и инструментально-процессуальная стороны комплекса средств, способствующих её формированию у школьников.