Теоретико-методичні засади біологічної складової підготовки еколога у вищих навчальних закладах

Підтверджено, що формуванню біологічних знань сприяють такі принципи, як науковість, доступність, наочність, практична спрямованість, систематичність і послідовність, емоційність навчання.

В четвертому розділі “Дослідження ефективності розробленої методичної системи біологічної підготовки майбутніх екологів у ВНЗ III-IV рівнів акредитації“ розглядаються організація, зміст, контроль та результати педагогічного експерименту. У дослідженні автор спирався на праці відомих учених-педагогів і методистів з питань методології, методики та організації педагогічного експерименту (С.І. Архангельский, Ю.К. Бабанський, Н.Я. Берещук, М.С. Бернштейн, В.П. Беспалько, С.Д. Бешелєв, Л.І. Білик, Д.Ж. Гласс, С.У. Гончаренко, М.І. Грабар, Л.В. Занков, В.І. Євдокимов, Л.Б. Ітельсон, М.М. Китаєв, А.А. Киверялг, Ю.В. Павлов, О.П. Рудницька, Н.Т. Тверезовська, В.С. Черепанов, М.Г. Чобітько, О.Г. Ярошенко).

Враховуючи те, що всі студенти різняться між собою не тільки рівнем знань, а й суб'єктним досвідом, до складу якого входять поняття, уявлення, настанови, особистісні смисли, стереотипи, ми надавали важливого значення системі педагогічного контролю студентів, що виконувала діагностичну, контролюючу, навчальну, розвивальну та виховну функції. Педагогічний контроль, з одного боку, визначав стан опанування студентами спецкурсів біологічного спрямування, а з другого - ефективність викладання і вивчення конкретної дисципліни та відповідної методичної системи навчання.

При цьому застосовувались такі методи дослідження, як педагогічні спостереження, інтерв'ювання, тестування та анкетування студентів, щоб з'ясувати розуміння ними значення біологічних знань для майбутньої діяльності, виявити зміни у сформованості мотивів нарощування біологічних знань у процесі підготовки. Усне опитування студентів дало можливість визначити їхні уміння застосовувати біологічні знання для виконання конкретних професійних завдань. Проводилось також анкетування викладачів і бесіди з ними, щоб з'ясувати, якою мірою реалізується принцип професійної спрямованості навчання біології і які засоби навчання використовуються. Аналізувались результати тестування, контрольних робіт і комплексних державних іспитів.

Під час проведення педагогічного експерименту не створювались контрольні групи, здійснювався послідовний експеримент, можливість і доцільність якого обґрунтована фахівцями Я. Скалковою, В. Давидовим, І. Ломпшером, О. Іванців, Н. Негруцею, О. Ярошенко. Вважаємо дидактично неправильним штучне розмежування студентів одного курсу на контрольну та експериментальну групи, оскільки лекційні й семінарські заняття проводяться з усім курсом чи академічною групою (ліцензійний набір студентів-екологів у ВНЗ невеликий). Отже, усі задіяні у формувально-коригувальному етапі групи є експериментальними.

З метою одержання достовірних результатів застосовувались елементи константної методики, а саме: після проведення формувально-коригувального етапу експерименту результати навчання порівнювалися з відповідними результатами констатувального етапу за такими критеріями: рівень засвоєння фактичного матеріалу; уміння робити узагальнюючі висновки; обґрунтованість пояснень під час розв'язання завдань проблемного характеру; cтавленням до вивчення спецкурсів біологічного спрямування в цілому та зацікавленість у вивченні окремих тем, що пов'язані з біологічною проблематикою довкілля (тобто визначення мотивів біолого-пізнавальної діяльності); вміння пов'язувати біологічні знання з екологічними і розуміти їх значення для майбутньої професійної діяльності на засадах коеволюційної парадигми сталого розвитку.

Упродовж формувально-коригувального етапу експерименту проводились контролюючі зрізи, що передбачали анкетування, виконання тестових завдань і контрольних робіт тощо. На основі досліджень Н.П. Єфіменко, Н.Ю. Олійник, Г.П. Пустовіта, А.М. Фалєєва було розроблено систему контролю, яка складається із критеріїв вимірювання сформованості компонентів біологічних знань, шкали вимірювань і показників. Варіативність експерименту забезпечувалася різними рівнями сформованості біологічних ЗУН у студентів (початковий, середній, достатній, високий) та інтегративними ознаками їх виявлення (когнітивний, мотиваційний та діяльнісний), як подано в таблиці 1.

Для біологічної підготовки студентів застосовувались усі форми навчально-виховного процесу у ВНЗ: лекції, лабораторні, семінарські заняття, різні види практики (загально-екологічна навчальна, ландшафтно-екологічна навчальна, виробнича, переддипломна), науково-дослідна робота в наукових гуртках та проблемних групах, самостійна робота студентів.

Під час педагогічних досліджень застосовувався метод Делфі (експертних оцінок). Аналізуючи оцінки експертів, для досягнення вірогідності результатів, виявляли ступінь конкордації - погодженості думок експертів за кількома чинниками. У наших дослідженнях цей показник дорівнював 0,64, що означає достатню ступінь погодженості в експертних оцінках та їх достовірність результатів.

Щодо спостережень за навчанням біології студентів-екологів, то розглядались

Таблиця 1

Рівні сформованості біологічних знань у студентів-екологів та ознаки їх виявлення

різні аспекти навчально-виховного процесу (активність студентів під час занять, їх інтерес до навчального матеріалу, організація самостійної роботи студентів, якість відповідей: правильність, повнота, усвідомленість тощо). Складаючи анкети, додержувались основних вимог, що ставляться до їх змісту. Так, для підвищення вірогідності та надійності опитування до анкети включалося не одне, а група запитань, спрямованих на виявлення міркування з приводу певного припущення. Інтерв'ювання проводилося як для уточнення результатів анкетування, так і для одержання незалежної від анкетування інформації. Крім спостережень, анкетування та бесід пропонувались також контрольні роботи, тести, індивідуальні творчі завдання, до складу яких входили елементи біологічних знань, рівні їх засвоєння, завдання для перевірки.

Усвідомленість знань визначалась умінням студентів-екологів застосовувати їх для розв'язування і виконання завдань, правильністю і обґрунтованістю суджень. Як вони усвідомлюють біологічні знання у фаховому розумінні встановлювали на основі аналізу відповідей на професійно спрямовані запитання контрольних робіт, співбесід, тестів та спеціальних завдань.

Проводячи експериментальне дослідження, ми додержували таких вимог:

1) створювали однакові умови експерименту, які забезпечують подібність і незмінність навчальних процесів в академічних групах ВНЗ, задіяних в експерименті;

2) систематично оцінювали, вимірювали, класифікували і реєстрували частоту та інтенсивність подій педагогічного експерименту;

3) проводили статистичну обробку фактичного матеріалу (визначали середнє арифметичне - Х_сер; показник середньоквадратичного відхилення - ; довірчий інтервал - Q). Під час оцінювання результатів контрольних робіт (рівня засвоєння біологічних знань) обчислювався коефіцієнт засвоєння К_а матеріалу на основі відповідей на кожне завдання (за В.П. Беспалько):

,

де N₁ - кількість студентів, які виконували завдання (загальна кількість відповідей); N₂ - кількість студентів, що виконали завдання правильно (кількість правильних відповідей). Високий рівень засвоєння теоретичних знань дорівнює значенням коефіцієнта, що перебуває у межах 0,7 < К_б < 1; задовільному (достатньому) значенню засвоєння біологічних знань відповідають умови 0,5 < К_б < 0,7; К_б< 0,49 - критичні (низькі) значення. Обчислювався також середній коефіцієнт засвоєння знань певного рівня складності:

К › = (N ₁ + N ₂ + …+ N _n) / N,

де N₁ + N₂ + …+ N_n - кількість правильних відповідей на кожне запитання I, II, III або IV рівня складності; N - загальна кількість запитань певного рівня.

Аналіз відповідей на запитання біологічного змісту показав, що майже 57% першокурсників-екологів ВНЗ мають початковий рівень біологічних знань, які є базовими для формування біологічних компетенцій (24-29 правильних відповідей із 45 запропонованих). Студенти недостатньо володіють біологічною термінологією, неправильно співвідносять поняття; не мають системності в знаннях, допускають значні помилки в поясненні матеріалу. Наприклад, студенти не могли пояснити зміст біологічних термінів “популяція“, “мутація“, “генофонд“, “хемосинтез“, “автотрофи“, “адаптація“, “коеволюція“, “гомеостаз“. Середній рівень знань виявлено в 33%; достатній - у 10%; високий рівень - у 0% студентів-першокурсників. Після закінчення 4-го курсу студенти-екологи мають інші показники рівня сформованості біологічних знань: початковий - 1%; середній - 21; достатній - 51; високий - 27%. Це означає, що 78% (51+27) випускників оволодівають біологічною термінологією, правильно співвідносять поняття, розуміють суть явищ, процесів, зв'язків між ними; виявляють інтерес до творчого осмислення екологічних процесів, явищ в контексті коеволюційної парадигми.

Аналіз відповідей студентів на запитання проблемного характеру засвідчив, що особливо важким виявилося таке: “Чим відрізняється дихання рослин від дихання тварин?“. Майже 73% респондентів-першокурсників різних ВНЗ відповіли, що рослини виділяють кисень, а тварини його споживають, тобто ототожнюють дихання рослин з фотосинтезом. Переважання початкового рівня сформованості біологічних знань у першокурсників можна пояснити тим, що альтернативою профілюючої дисципліни (біології) на вступному іспиті у багатьох ВНЗ є хімія, географія чи математика (сьогодні - це зовнішнє незалежне оцінювання). Істотну різницю виявлено в деяких показниках сформованості екологічних знань на біологічних засадах у студентів 1-го і 5-го курсів (рис.1).

Рис. 1 Показники сформованості екологічних знань на біологічних засадах: 1 - знання змісту біологічної термінології основного навчального матеріалу; 2 - розуміння основних біолого-екологічних зв'язків, законів природи; 3 - вміння оцінювати коеволюційний зв'язок “біосфера-суспільство“ крізь призму майбутньої професійної діяльності

Для порівняння точок зору викладачів і студентів на деякі аспекти проблеми, ми запропонували викладачам запитання, частина яких була в анкеті для студентів. Порівняльний аналіз відповідей на деякі запитання подано в таблиці 2.

Аналіз відповідей засвідчив, що більшість викладачів (78% респондентів) погоджується з необхідністю формування професійної компетентності в майбутніх екологів на основі пріоритетності біологічних знань, але водночас їхні думки відносно доцільності вивчення спецкурсів “Основи біотехнології“, “Біогеохімія“ та “Проблеми біобезпеки“ розділилися. Близько 65% опитаних дали на це запитання позитивну відповідь, 5% - відповіли “ні“ і 30% - важко було відповісти. Що стосується порівняння відповідей студентів-екологів різних ВНЗ, то майже 70% опитаних студентів усвідомлюють значення біологічних знань для своєї майбутньої професійної діяльності. Саме тому на запитання щодо доцільності вивчення спецкурсів біологічного спрямування 45% студентів-екологів дали стверджувальну відповідь, 10% - заперечну і 45% - важко було відповісти. На наш погляд, порівняно низьким є відсоток студентів (45%), які усвідомлюють потребу у вивченні спецкурсів біологічного спрямування, хоча 70% з них вважають за потрібне мати ґрунтовну біологічну підготовку для подальшої фахової діяльності.

Таблиця 2

Порівняльний аналіз відповідей викладачів і студентів на запитання, %

Ми дослідили особисту участь студентів-екологів в природоохоронній діяльності. Тільки 65% респондентів (з 325 опитаних) повідомили, що беруть особисту участь у різних екологічно доцільних заходах, а самостійно організовують певні види цієї роботи лише одиниці (2%). Такі відповіді свідчать про споглядальний характер турботи про природу, про невідповідність між теоретичним розумінням стану довкілля та практичною його реалізацією.

Нас цікавило труднощами та перешкодами, з якими стикаються студенти-екологи в процесі вивчення біології та чим вони зумовлюються. Анкетуванням першокурсників ВНЗ встановлено, що основні труднощі в біологічній підготовці майбутніх екологів полягають у тому, що вони не вміють користуватись теоретичним матеріалом під час виконання практичних завдань і конспектувати; не можуть продуктивно організовувати самостійну роботу; у них недостатня шкільна біологічна підготовка; слабкі пізнавальні здібності, не вироблена звичка постійно працювати. Крім того, до причин, які заважають успішно навчатися, респонденти віднесли: дефіцит часу, велике навчальне навантаження; побутові чи матеріальні проблеми; низьку якість викладання біологічних дисциплін у ВНЗ; відсутність інтересу до навчання; недостатнє уявлення про майбутню роботу за фахом еколога; слабкий стан здоров'я.

Аналіз результатів опитування свідчить: студенти-екологи недостатньо оволодівають біологічними знаннями, уміннями і навичками. Є недоліки в організації самостійної роботи студентів, навчальні завдання для самостійного опрацювання матеріалу не завжди сприяють формуванню пізнавальних здібностей і розвитку самостійності. Причиною зазначених труднощів є орієнтація навчального процесу у багатьох ВНЗ на репродуктивну діяльність, алгоритм якої зазвичай однаковий: на лекціях записують у конспект необхідну навчальну інформацію; у позааудиторний час закріплюють в пам'яті отримані знання; на модульній контрольній роботі, іспиті чи заліку відтворюють те, що вимагає викладач. У процесі такого навчання майбутній фахівець-еколог здобуває біологічні знання в готовому вигляді, що, звичайно, мало сприяє розвитку самостійного мислення та дій суб'єкта, оскільки внутрішня творча його активність невелика.

У процесі дослідження було з'ясовано, що розширення біологічних компетенцій майбутнього еколога можливе за умови високої мотивації навчальної діяльності, яка спонукає студентів до дій і вчинків. Результати дослідження, що проводилось на основі шкали мотивів навчання, висвітлено в таблиці 3. Максимально можливий рівень вираженості мотивів - 5 балів.

Таблиця 3

Зміни у формуванні мотивів здобування біологічних знань, умінь і навичок у студентів-екологів 1-го і 4-го курсів (за 5 бальною шкалою)

Як свідчать результати цього дослідження, навчальна діяльність спрямовується, з одного боку, внутрішніми мотивами, такими, як прагнення стати висококваліфікованим спеціалістом; на “відмінно“ і “добре“ складати сесію; бажання здобути глибокі й міцні знання (мотиви 1, 2, 3, 4 таблиці 3 характерні як для першого курсу, так і для четвертого), а з другого - зовнішніми відносно навчальної діяльності, наприклад, уникнення осуджень і покарань за погане навчання; здобуття похвали батьків, виконання педагогічних умов (мотиви 7, 8, 9, 10, 11 притаманні лише для першокурсників).

Враховуючи здобуті результати та щоб краще усвідомити значення мотивації у навчанні студентів, ми скористалися досвідом М. Чобітько і об'єднали мотиви в три групи: 1) навчально-пізнавальні мотиви (на “відмінно“ і “добре“ складати сесію; успішно продовжувати навчання на наступних курсах; бути постійно готовим до наступних занять); 2) професійні мотиви (стати висококваліфікованим фахівцем-екологом; отримати диплом); 3) мотиви соціальної ідентифікації (не відстати від однокурсників, здобути повагу викладачів, бути прикладом для однокурсників; виконувати педагогічні вимоги; уникнути осуджень і покарань за погане навчання).

Аналіз результатів показує, що для студентів четвертого курсу характерними є мотиви, що належить до першої і другої груп (1, 2, 3 і 4 позиції), тобто навчально-пізнавальні та професійні. Першокурсники перебувають на початковій стадії фахового становлення, вони недостатньо зорієнтовані на майбутню професійну діяльність, і тому для них характерна наявність усіх груп мотивів із домінуванням мотивів соціальної ідентифікації. Це свідчить, що під час навчання у ВНЗ поступово формується екологічна свідомість студентів, у них зростає бажання стати висококваліфікованим екологом. Спільними мотивами для першого і четвертого курсів є домінування позицій 2, 3, 4 (отримати диплом; на “відмінно“ і “добре“ складати сесію; успішно продовжувати навчання на наступних курсах).

На основі результатів дослідження формулюємо робочу гіпотезу: процес біологічної підготовки майбутнього еколога буде ефективнішим, якщо його здійснювати з урахуванням пріоритетної ролі навчально-пізнавальних і фахових мотивів учіння. Правомірним, на нашу думку, вважати: якщо мотиви учіння визначають характер навчальної діяльності в цілому, то порівняння мотивів і цілей навчально-виховної діяльності визначають оптимальний зміст учіння для кожного майбутнього еколога.

У побудові моделі особистісно орієнтованої методичної системи навчання біології у підготовці студентів-екологів ми спиралися на власні спостереження та наукові підходи до цього питання, висвітлені в педагогічній літературі (В.П. Беспалько, О.В. Бондаревська, Л.Б. Волошко, І.В. Гавриш, В.А. Кушнір, І. Лернер, В.Т. Лозовецька, В.П. Сергієнко, І.О. Солошич, С.В. Стрижак, В.В. Танська, М.Г. Чобітько).

Модель побудовано за такими характерними системними ознаками, як наявність множини (групи, сукупності); виділення компонентів або елементів; визначення спільного принципу або спільних ознак для об'єднання цих елементів (принципи міждисциплінарності, інтегративності, системності та узгодження); впорядкованість у наведеному об'єднанні; висвітлення певних зв'язків і взаємодій між елементами, компонентами системи; функціонування системи як цілісного утворення; цілеспрямованість у функціонуванні системи; наявність керування функціонуванням системи.

Модель методичної системи навчання біології у підготовці студентів-екологів (рис. 2) пропонується як реальна діяльнісна система підготовки, в якій особистість - активний і творчий суб'єкт власного розвитку, самоосвіти, самовизначення і водночас розвитку навколишньої дійсності. У нашому дослідженні створена модель біологічної підготовки висвітлює структуру процесу підготовки, а результатом процесу підготовки є готовність майбутніх екологів до використання біологічних знань, умінь і навичок у професійної діяльності. Особистісно орієнтоване навчання біології забезпечує формування фахових та особистісних якостей еколога у вигляді системи (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 2 Модель методичної системи навчання біології у підготовці еколога

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 3 Професійні та особистісні якості еколога, формування яких передбачає модель особистісно орієнтованої біологічної підготовки

Методична система біологічної підготовки еколога є органічною ланкою цілісної системи підготовки фахівця у ВНЗ з властивими їй метою, змістом, засобами та конкретним результатом. Тому перелік якостей, поданих на рис. 3, варто доповнити такими уміннями і навичками, як комп'ютерна обізнаність, знання іноземних мов; володіння пошуковими системами Інтернет, робота з базами даних та інформаційними ресурсами; визначення та реалізація власної позиції щодо різних джерел інформації тощо.

Під час проведення навчаючого експерименту на формувально-коригувальному етапі передбачалось: 1) вивчення студентами 3-5-го курсів дисциплін біологічного циклу (“Біогеохімія“, “Основи біотехнології“, “Проблеми біобезпеки“); 2) формування когнітивного компонента інтегрованих біологічних знань у межах вивчення спеціальних дисциплін: “Економіка природокористування“, “Утилізація та рекуперація відходів“, “Екологічне інспектування“ та “Основи екологічної культури“; 3) виконання біоцентрично зорієнтованих завдань 3-4 рівнів складності з їх наступним обговоренням. Такий підхід до біологічної підготовки майбутніх екологів забезпечив її ефективність, оскільки навчання сприяло формуванню умінь і навичок, пов'язаних із збереженням біорізноманіття та здоров'я людини. Інтеграція еколого-біологічних знань відбувалась у процесі розв'язання складних екологічних завдань на користь збереження біологічного і ландшафтного різноманіття. При цьому визначались базові елементи та логічні взаємозв'язки між ними на основі міждисциплінарної інтеграції матеріалу інших фахових дисциплін, використовувались проблемні завдання.

Порівняння результатів констатувального та формувально-коригувального етапів свідчить, що у процесі формувально-коригувального етапу експерименту відбулися якісні та кількісні зміни важливих показників (рис. 4, 5, 6):

Рис. 4 Рівні сформованості когнітивного компонента біологічної підготовки студентів-екологів, %

На основі аналізу сформованості біологічних ЗУН студентів за критеріями (початковий, середній, достатній, високий рівні) та інтегральними ознаками їх виявлення (когнітивний, мотиваційний та діяльнісний компоненти) можна зробити висновок про ефективність методичної системи навчання біології у підготовці студентів-екологів. Досвід, набутий студентами на етапі навчаючого експерименту,

Рис. 5 Рівні сформованості мотиваційного компонента біологічної підготовки студентів-екологів, %

Рис. 6 Рівні сформованості діяльнісного компонента біологічної підготовки студентів-екологів, %

а також використання збільшеної кількості біоцентрично зорієнтованих завдань третього-четвертого рівнів складності сприяють зростанню рівня готовності студентів-екологів до застосування біологічних компетенцій у майбутній екологічній діяльності. Встановлено, що в процесі біологічної підготовки за розробленою методичною системою формуються фахові переконання майбутніх екологів, зростає зацікавленість у самостійному пошуку відповідей на актуальні питання охорони довкілля та збалансованого природокористування на біологічних засадах, прагнення до усвідомлення принципів екологічної культури та відповідальності.

Результати дисертаційного дослідження свідчать, що мету досягнуто, завдання реалізовано, висунута гіпотеза та розроблені теоретичні положення здобули експериментальне підтвердження.

ВИСНОВКИ

У дисертації подано теоретичне узагальнення і описано практичне розв'язання проблеми відповідності змісту, форм, методів і засобів навчання біології студентів-екологів сучасній парадигмі сталого коеволюційного розвитку суспільства і біосфери, що підтвердило гіпотезу дослідження і дало можливість зробити певні висновки.

Розвиток освіти і науки, що забезпечує сталий (збалансований) розвиток людства із врахуванням синергетичних можливостей біосфери є соціально-екологічним пріоритетом XXI ст. Екологічна освіта - складова змісту глобальної освіти. Основна її мета - формування екологічної свідомості, мислення та моральної відповідальності за довкілля на основі знань і активної життєвої позиції. Завдання екологічної освіти полягає не в усуненні суперечностей між людиною і природою, а в їх науковому розумінні та вчасному практичному розв'язанні. Аналіз філософських, психологічних, педагогічних, культурологічних та екологічних концепцій вітчизняних і зарубіжних учених, результатів власних досліджень з питань екологічної освіти свідчить про надзвичайну актуальність проблеми формування світоглядних, загальнонаукових і професійних знань у студентів-екологів на засадах біологічних знань. В екології домінує біологічний тип пізнання. Біологічні знання містять фундаментальні теоретичні узагальнення, які наближаються до філософських знань, відображають внутрішні закономірності та взаємозв'язки між явищами, істину у всій конкретності та об'єктивності, становлять основу наукового світогляду і практичної природоохоронної діяльності.

Сучасний стан теорії та методики навчання біології майбутніх екологів характеризується такими тенденціями:

– рівень біологічної підготовки як студентів-екологів ВНЗ, так і фахівців, які працюють у галузі охорони навколишнього середовища та збалансованого природокористування, виявляється недостатнім і потребує підвищення; формування у студентів-екологів готовності до застосування біологічних знань у майбутній професійній діяльності відбувається неефективно; у підготовці фахівців-екологів спостерігається певна технократизація, поступовий відхід студентів-екологів ВНЗ від біологічної парадигми екологічної науки, від проблем навколишнього природного середовища, що підтверджується аналізом навчальних планів і програм. Значна кількість студентів-екологів (28%) вважає, що для їх майбутньої професійної діяльності не потрібні ґрунтовні теоретичні і практичні біологічні знання. Антропоцентричне мислення притаманне 25% викладачів нормативних і вибіркових дисциплін хіміко-технологічного та соціально-економічного профілю;

– переважання початкового рівня сформованості біологічних знань у екологів-першокурсників пояснюється тим, що альтернативою профілюючої дисципліни (біології) на вступному іспиті (з 2008 р. - на зовнішньому незалежному оцінюванні) у багатьох ВНЗ є хімія або математика;

– викладання дисциплін біологічного циклу здебільшого проводиться на репродуктивному рівні. Пізнавальна діяльність студентів організовується за єдиною схемою: подання навчальної інформації, її закріплення та контроль. У процесі такого навчання майбутній еколог здобуває знання в готовому вигляді, що відчутно зменшує можливості розвитку самостійного мислення та активності суб'єкта, оскільки внутрішня його творчість не використовується;

– застосування біологічних компетенцій у майбутній професійній діяльності потребує від студента-еколога усвідомлення суспільного й особистого значення біологічної підготовки, наявності стійкої мотивації екологічної та природоохоронної діяльності;

– мотивація навчання біології майбутніх екологів недостатня і потребує актуалізації; їх самостійна та науково-дослідна робота організовується не на належному рівні;

– у багатьох ВНЗ у процесі навчання відбувається чітке керування пізнавальною діяльністю студентів, що потребує реалізації особистісно орієнтованої системи навчання (врахування індивідуальних особливостей, рівня наявних знань, творчих здібностей, суб'єкт-суб'єктної активізації особистості).

На основі аналізу існуючого стану проблеми зроблено висновок про необхідність створення дієвої методичної системи біологічної підготовки майбутніх екологів.

Для створення методичних орієнтирів навчання біології майбутніх екологів у ВНЗ III-IV рівнів акредитації розроблено й теоретично аргументовано концепцію біологічної підготовки студентів-екологів, яка ґрунтується на принципі єдності змістового і процесуального компонентів навчального процесу. У концепції визначено загальні вимоги до професії еколога в контексті коеволюційної парадигми; мету, завдання, заходи, форми, методи і принципи навчальної діяльності ВНЗ щодо біологічної підготовки фахівців цього напряму; соціально-економічну значущість біологічних знань.

У межах понятійно-категоріального компетентністного підходу запропоновано розглядати зміст поняття “біологічні компетенції еколога“ як особливу форму організації біологічних знань, умінь і навичок, систему цінностей і відносин, що забезпечують становлення його професійної компетентності, можливість приймати оптимальні рішення для збереження біологічного та ландшафтного різноманіття як запоруки існування екологічної ніші людства. Біологічні компетенції відображають сутність спеціальності, якою оволодіває студент-еколог, тому можуть характеризуватись як концептуальні компетенції фахівця. Поняття “професійна компетентність еколога“ є комплексною категорією, що виявляється в конкретних фахових і соціальних ситуаціях життєдіяльності; на практиці компетентність охоплює і реалізує компетенції (зокрема біологічні).

У процесі дослідження вдосконалено трактування поняття “екологія“. Ми подаємо його у такому вигляді: екологія - біоцентрична наука, що вивчає сукупність живих організмів, які взаємодіють один з одним і утворюють з навколишнім природним середовищем деяку єдність - екосистему, у межах якої здійснюється процес трансформації речовини, енергії та інформації.

З метою біологізації змісту підготовки еколога розроблено і реалізуються в практичній педагогічній діяльності варіативні компоненти освітньо - професійних програм та навчальних планів підготовки студентів за різними освітньо-кваліфікаційними рівнями: бакалавр (спеціальність: 6.070800; кваліфікація: бакалавр з екології) і магістр (спеціальність 8.07801; еколог, викладач вищого навчального закладу).

Теоретично обґрунтовано і практично забезпечено безперервність біологічної підготовки студентів-екологів у ВНЗ, а саме: розширено біологічні аспекти нормативних навчальних дисциплін різних циклів; внесено еколого-біологічну інформацію до тих навчальних предметів, де її не було; введено спецкурси біологічного спрямування; посилено еколого-біологічну спрямованість змісту позааудиторної навчально-виховної роботи зі студентами; забезпечено належну організацію різних видів практики; стимулюється самостійна та науково-дослідна робота студентів-екологів біологічної спрямованості.

Відповідно до завдань дослідження визначено педагогічні умови, що позитивно впливають на формування готовності студентів до застосування біологічних знань у майбутній екологічній діяльності, а саме:

- сприяння позитивній мотивації оволодіння майбутньою професією та усвідомлення значущості біологічних знань, умінь і навичок у забезпеченні сталого коеволюційного розвитку людства і біосфери;

- забезпечення вимог до засобів навчання, що сприяють формуванню біологічних компетенцій еколога з урахуванням пріоритетності біологічної складової професійних знань, умінь і навичок;

- створення умов для глибокого засвоєння біологічних законів функціонування і розвитку екосистем, оволодіння методиками моніторингу довкілля із застосуванням біологічних знань;

- створення умов для особистісно орієнтованого навчання студентів-екологів: врахування їхніх інтересів, відповідних настанов, потенціалу наявних природничих і соціально-гуманітарних знань, оперативних умінь;

- встановлення відносин співробітництва педагогів і студентів на основі взаємоповаги, взаєморозуміння та потреби у спільній пізнавальній діяльності;

- створення можливостей для вільного вибору студентами-екологами навчальних предметів біологічного спрямування (з циклу дисциплін самостійного вибору студента).

У дослідженні подано тлумачення вислову “готовність студентів-екологів до застосування біологічних знань“ у майбутній діяльності. Це інтегрована динамічна якість особистості, що проявляється у стійкій мотивації до здійснення фахової діяльності, у наявності глибоких біологічних знань, свідомому і відповідальному ставленні до трансформації змісту біологічних дисциплін в ситуації реальних екологічних чи природоохоронних дій.

Відповідно до мети дослідження розроблено й теоретично обґрунтовано модель особистісно орієнтованої біологічної підготовки студентів-екологів як комплекс взаємопов'язаних елементів педагогічного процесу, що забезпечують формування в студентів високого рівня екологічної свідомості і відповідальності. Основними в методичній системі є дві групи компонентів: функціональні (діагностико-коригувальний, розвивально-проектувальний, контрольно-оцінний, організаційний, стимулюючо-спонукальний) та структурні (ціле-мотиваційний, інформаційний, діяльнісний, емоційно-ціннісний та творчо-пошуковий).

Модель пропонується як реальна, діяльнісно зорієнтована система підготовки спеціалістів, в якій особистість є активним і творчим суб'єктом власного розвитку, самоосвіти і самовизначення. У моделі зосереджується увага не на окремих знаннях чи уміннях випускників-екологів, а на їх спроможності професійно розв'язувати комплексні завдання майбутньої екологічної та природоохоронної діяльності. Ефективність запропонованої методичної системи біологічної підготовки майбутніх екологів підтверджена результатами педагогічного експерименту.

На основі аналізу та практичних досліджень встановлено, що особистісно орієнтоване навчання біології студентів-екологів має цілісний і систематичний характер; воно передбачає поєднання аудиторних занять із самостійною та науково-дослідною роботою студентів. Для реалізації такого навчання біології запропоновано два шляхи - екстенсивний та інтенсивний. Перший передбачає створення та впровадження нових спецкурсів з предметів біологічного спрямування та збільшення годин на їх вивчення. Другий - в орієнтації лекційних, лабораторних і семінарських занять з дисциплін навчального плану на формування в студентів-екологів готовності до застосування біологічних знань і вмінь у професійній діяльності. Для цього потрібно:

а) на лабораторних і семінарських заняттях створювати реальні ситуації та умови для формування професійних умінь і навичок екологічної та природоохоронної діяльності на основі біологічних знань;

б) самостійну роботу студентів спрямовувати на пошук зв'язків між змістом засвоєних знань біологічного змісту та можливостями його застосування в екологічній діяльності;

в) навчальний процес у ВНЗ спрямовувати як на формування біологічних знань і вмінь у майбутніх екологів, так і на розвиток у них навичок науково-дослідної діяльності, розглядаючи її в неподільній єдності з іншими компонентами сучасних освітніх технологій (пізнавальним, виховним, розвивальним);

г) орієнтувати студентів на прийняття рішень у майбутній екологічній діяльності в ринкових умовах відповідно чіткої настанови: біологічна безпека має бути пріоритетною над економічною прибутковістю.

Реалізація цих рекомендацій в умовах особистісно орієнтованого навчання сприятиме розвитку творчого біологічного мислення, формуванню в студентів навчально-пізнавальних і спеціальних умінь та навичок, пізнавальної самостійності, інтересів, уподобань, що разом забезпечить високий рівень біологічної підготовки майбутніх екологів. Зміст навчальних дисциплін біологічного циклу стає засобом виховання і розвитку студентів-екологів.

Педагогічний експеримент показав динамічність мотиваційної сфери здобування біологічних знань і вмінь у процесі фахової підготовки студентів-екологів, що виявляється в зміні пріоритетів окремих мотивів і, як наслідок, мотивації в цілому. Початкова стадія фахового становлення першокурсників засвідчила, що вони недостатньо зорієнтовані на майбутню професійну діяльність, тому для них характерним є домінування мотивів соціальної ідентифікації здобування біологічних знань (не відставати від однокурсників; здобути похвалу батьків і оточуючих; успішно навчатися, на “відмінно“ і “добре“ складати сесію; бути постійно готовим до наступних занять; уникати осуджень і покарань за погане навчання). Для старшокурсників притаманним є переважання навчально-пізнавальних і професійних мотивів, що свідчить про поступове формування фахової свідомості в студентів, зростання в них бажання стати висококваліфікованими екологами.

На основі результатів дослідження з'ясовано, що процес біологічної підготовки студентів-екологів стає ефективним, якщо здійснюється з урахуванням пріоритетної ролі навчально-пізнавальних і професійних мотивів учіння. Мотиви учіння визначають характер навчальної діяльності в цілому; порівнянням мотивів і цілей навчально-виховної діяльності визначають оптимальний зміст учіння для кожного майбутнього еколога.

Сформульовано основні положення інтегративно-гуманітарного підходу до формування біологічних компетенцій еколога:

- інтегративно-гуманітарний підхід до формування екологічних знань у процесі вивчення дисциплін біологічного циклу зумовлюється об'єктивним зв'язком між фундаментальними природничими і соціально-гуманітарними науками;

- основним підходом до формування фахових екологічних знань є їх зв'язок з біологічними дисциплінами та забезпечення системного характеру отримуваних знань з метою якісного супроводу сталого розвитку суспільства засадами екоцентричної (а не антропоцентричної) парадигми;

- важливим є соціальний аспект формування біологічних компетенцій майбутнього еколога, оскільки виробляється науково-філософський природовідповідний світогляд студента, який сприяє розвитку його особистісних та професійних якостей;

- формування біологічних знань студентів-екологів за допомоги спецкурсів біологічного циклу: “Основи біотехнології“, “Біогеохімія“, “Проблеми біобезпеки“ передбачає додержання принципу наступності у викладі знань з урахуванням специфіки професії еколога;

- формування системи еколого-біологічних знань у студентів вищих навчальних закладів має прогностично-мотивацiйний характер. Iнтегративно-гуманітарний підхід дає можливість студентам постійно оновлювати екологічні знання на основі фундаментальних біологічних знань.

Визначено структуру та обґрунтовано принципи, критерії відбору та конструювання біологічного змісту дисциплін фахової підготовки майбутнього еколога. Структурування змісту та методика вивчення спецкурсів біологічного циклу мають забезпечувати зростання рівня біологічної підготовки. При цьому слід враховувати попереднi знання на основi принципів міждисциплінарності, інтегративності, системності та узгодженості, а також кваліфікацію, що її здобувають студенти-екологи конкретного вищого навчального закладу.

Встановлено, що інтеграція еколого-біологічних знань для оптимізації навчальної діяльності студентів відбувається ефективно двома способами: 1) виділенням базових елементів та визначенням логічних взаємозв'язків між ними на основі міждисциплінарного об'єднання матеріалу професійно орієнтованих дисциплін; 2) використанням локальних і розширених проблемно-ситуаційних завдань.

З'ясовано, що самостійна та науково-дослідна робота студентів-екологів - це важливі форми навчального процесу, що зумовлюються необхідністю систематичного впливу на студентів для коригування, упорядкування, удосконалення й підвищення ефективності та якості їх пізнавальної діяльності у навчанні. До навчальних планів (цикл дисциплін за самостійним вибором ВНЗ) підготовки студентів-екологів за освітньо-кваліфікаційним рівнем бакалавр введено вивчення спецкурсів “Основи наукової діяльності“ і “Теорія та практика експерименту“. Понад вимог навчального плану для розвитку дослідницьких і наукових здібностей студентів найбільш ефективними виявилися такі форми: наукові лабораторії, гуртки та проблемні групи, студентські наукові товариства і конференції, олімпіади різного рівня, зустрічі з відомими науковцями тощо.

На формувально-коригувального етапі навчаючого експерименту визначено ефективні способи біологізації змісту підготовки майбутніх екологів: 1) вивчення студентами 3-5-го курсів дисциплін біологічного циклу (зокрема, “Біогеохімія“, “Основи біотехнології“, “Проблеми біобезпеки“); 2) формування когнітивного компонента інтегрованих біологічних знань у межах вивчення спеціальних дисциплін “Економіка природокористування“, “Утилізація та рекуперація відходів“, “Екологічне інспектування“ та “Основи екологічної культури“; 3) виконання біоцентрично зорієнтованих завдань третього-четвертого рівнів складності з їх наступним обговоренням. Ефективність такої підготовки майбутніх екологів забезпечується тим, що в процесі навчання у них формуються уміння та навички, пов'язані із збереженням біорізноманіття та здоров'я людини.

Порівнявши результати констатувального та формувально-коригувального етапів дослідження, переконуємось, що у процесі навчаючого експерименту, спрямованого на формування в студентів-екологів біологічних знань і вмінь, відбулися якісні та кількісні зміни показників їх сформованості. Оцінювання сформованості біологічних знань і вмінь студентів за рівнями (початковий, середній, достатній, високий рівні) та інтегральними ознаками їх виявлення (когнітивний, мотиваційний та діяльнісний компоненти) дає змогу зробити висновок, що запропонована методична система біологічної підготовки студентів-екологів до здійснення професійних функцій є ефективною.

Як з'ясувалось у процесі опитування, викладачi і студенти-екологи старших курсів вважають, що впровадження спецкурсів біологічного циклу сприяє підвищенню якості професійної екологічної освіти (негативних відповідей - 1% серед викладачів і лише 3% серед студентів). Це підтверджує правильність гіпотези дослідження.

Доведено ефективність взаємозв'язку біологічної та фахової спрямованості навчання студентів-екологів, який здійснюється від першого до останнього курсу навчання. Постійний перехiд у різних спецкурсах вiд суто біологічних до екологічних понять (і навпаки) дає можливiсть студентам глибоко усвідомити суть проблем екологічних, природоохоронних та збалансованого природокористування, підійти до наукового сприймання професiйних екологічних знань крізь призму біологічного мислення.

Важливим способом гуманізації фахового екологічного навчання є демонстрування єдності біологічних знань і загальнолюдської культури. Підтверджено доцільність уведення до навчального плану підготовки майбутнього еколога спецкурсу “Основи екологічної культури“, вивчення якого не тільки сприяє розвитку когнітивного компонента знань, а й є підґрунтям для формування операційно-діяльнісного та ціннісно-мотиваційного компонентів, оскільки спрямовує майбутню діяльність еколога на доцільне використання природи з урахуванням її можливостей, виховує дбайливе ставлення до неї. Шлях до високої екологічної культури лежить через ефективну екологічну освіту, яка є необхідною складовою гармонійного, екологічно безпечного розвитку.

Проведене дослідження не вичерпує всіх аспектів проблеми біологічної підготовки майбутнього еколога. До перспективних напрямів подальших наукових пошуків цієї важливої і багатоаспектної проблеми відносимо: урізноманітнення форм і методів біологічної підготовки; впровадження біологічного моніторингу в ландшафтно-екологічну навчальну практику; моделювання біологічних компетенцій еколога на конкретній посаді; підготовка навчально-методичної літератури нового покоління тощо.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографія

1. Рудишин С.Д. Біологічна підготовка майбутніх екологів: теорія і практика: монографія / С.Д. Рудишин. Вінниця: ВМГО “Темпус“, 2009. 394 с.

Навчальні та науково-методичні посібники

2. Рудишин С.Д. Основи біотехнології рослин: навч. посібник [для студ. вищ. навч. закл.] / С.Д. Рудишин. Вінниця: МП “Запал“, 1998. 224 с. (Гриф Міністерства агропромислового комплексу України).

3. Рудишин С.Д. Практикум з основ загальної екології: навч. посібник [для студ. вищ. навч. закл.] / С.Д. Рудишин, В.Г. Кур'ята. Вінниця: Гіпаніс, 2004. 101 с. (Розроблено зміст 30 лабораторних робіт).

4. Рудишин С.Д. Фізіологія рослин: програмоване тестування: навч.посібник [для студ. вищ. навч. закл.] / С.Д. Рудишин, В.Г. Кур'ята. Вінниця: Гіпаніс, 2006. 56 с. (Розроблено зміст 288 тестових запитань).

Методичні посібники, методичні рекомендації.

5. Теорія екосистем. Тематика контрольних робіт та методичні вказівки до їх виконання студентами заочної форми навчання: навчальне видання / [упоряд. С.Д. Рудишин]. Вінниця: ВСЕІ Університету “Україна“, 2007. 10 с.

6. Біологія. Загальна екологія. Економіка природокористування. Моделювання та прогнозування стану довкілля. Статистичні методи в екології. Агроекологія. Загальна хімічна технологія: Тематика та методичні вказівки до виконання курсових робіт: навчальне видання / [упоряд. С.Д. Рудишин, В.Г. Кур'ята, М.Г. Паливода та ін.]. Вінниця: ВСЕІ Університету “Україна“, 2007. 18 с. (Розроблено тематику курсових робіт з біології та загальної екології).

7. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра студентами спеціальності 6.070800 “Екологія та охорона навколишнього середовища“: навчальне видання / [упоряд. С.Д. Рудишин, С.В. Іванюк]. Вінниця: ВСЕІ Університету “Україна“, 2007. 24 с. (Розроблено методичні вказівки).

8. Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста студентами спеціальності 7.070801 «Екологія та охорона навколишнього середовища»: навчальне видання / [упоряд. С.Д. Рудишин, С.В. Іванюк]. Вінниця: ВСЕІ Університету “Україна“, 2007. 23 с. (Розроблено методичні вказівки).

9. Методичні вказівки до виконання магістерської випускної роботи студентами спеціальності 8.070801 “Екологія та охорона навколишнього середовища“: навчальне видання / [ упоряд. С.Д. Рудишин, С.В. Іванюк]. Вінниця: ВСЕІ Університету “Україна“, 2007. 23 с. (Розроблено методичні вказівки).

Статті в наукових фахових виданнях

10. Рудишин С.Д. Науково - методичне забезпечення курсів “Основи загальної екології“ та “Біогеохімія“ у вищих навчальних закладах III - IV рівнів акредитації / С.Д. Рудишин // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми: зб. наук. праць. Вип. 5. Вінниця-Київ: ДОВ Вінниця, 2004. С. 619 - 623.

11. Рудишин С.Д. Християнська педагогіка і професійна екологічна освіта: точки зіткнення / С.Д. Рудишин // Проблеми освіти. Спец. випуск. К.: Науково-методичний центр вищої освіти МОН України, 2004. С. 314 - 317.

12. Рудишин С.Д. Викладання курсу “Біогеохімія“ в вищій школі: предмет, історія та методологія / С.Д. Рудишин // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми: зб. наук. праць. Вип. 7. Київ-Вінниця: ТОВ “Планер“, 2005. С. 449-452.

13. Рудишин С.Д. Екологія людини та її екологічна ніша / С.Д. Рудишин // Проблеми освіти. Третій спец. випуск. К.: Інститут інноваційних технологій і змісту освіти МОН України, Вінницький соціально-економічний інститут Університету “Україна“, 2006. С. 337-341.

14. Рудишин Сергій. Біогеохімія: предмет, історія, методологія / Сергій Рудишин // Біологія і хімія в школі. 2006. № 6. С. 2-4.