Теоретичні та методичні основи створення і впровадження засобів навчання географії (регіональний компонент)

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК 371.64/.69+911(077)

Теоретичні та методичні основи створення і впровадження засобів навчання географії (регіональний компонент)

13.00.02 - теорія та методика навчання (з галузі географії)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора педагогічних наук

ЗЕЛЕНСЬКА ЛЮБОВ ІВАНІВНА

Київ - 2000



Дисертація є рукопис

Робота виконана на кафедрі фізичної та економічної географії Дніпропетровського державного університета Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант: доктор географічних наук, професор,член-кореспондент АПН України Шищенко Петро Григорович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка,завідувач кафедри географії України

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, Професор Сиротенко Анатолій Йосипович, головний науковий співробітник Інституту проблем виховання АПН України; доктор педагогічних наук, професор Левицький Іван Юрійович, завідувач кафедри фізичної географії і картографії Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна; доктор педагогічних наук, професор, академік АПН України Ільченко Віра Романівна, завідувач лабораторії інтеграції змісту шкільної освіти Інституту педагогіки АПН України (м. Полтава)

Провідна установа: Криворізький державний педагогічний університет, кафедра педагогіки і методики трудового і професійного навчання і кафедри

економічної і соціальної географії.

Захист відбудеться “_5_” ___квітня__ 2000 р. о _14_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.16 у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка (01017, м.Київ, вул. Володимирська, 60, ауд.314).

З дисертацією можна ознайомитись у библіотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01017, м.Київ, вул. Володимирська, 58, кімн.10).

Автореферат розiслано “_3_”____березня___ 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Корнєв М.Н.



АНОТАЦІЇ

Зеленская Л. И. -Теоретичні та методичні основи створення і впровадження засобів навчання географії (регіональний компонент) - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 - теорія та методика навчання (з галузі географії). - Київський університет імені Тараса Шевченка. - Київ, 2000.

Дисертація присвячена питанням теорії і методології розробки засобів навчання регіональної географії, оцінці сучасного стану, новим підходам до їх створення та інформаційно-картографічного забезпечення географічної освіти в цілях оптимізації процесу навчання і формування об'єктивного географічного образу території.

Дано обґрунтування методики практичної реалізації традиційних та комп'ютерних засобів навчання для різних освітніх рівнів , виконано їх системно-структурний подання. Визначено місце у класифікації сучасних засобів навчання регіональної географії комп'ютерних засобів навчання, їх зміст, географічна інформаційна база, відмічені їх переваги, труднощі створення та впровадження. Здійснена розробка наукових принципів відбору репрезентативної інформації у відповідності з державним стандартом базової географічної освіти та його регіональним компонентом.

Ключові слова: регіональна географія, комп'ютерні засоби навчання з регіональної географії, технологія навчання, електронні карти та атласи, географічні інформаційні системи (ГІС), педагогічний експеримент, інформаційно-картографічне забезпечення географічної освіти, просторові географічні образи, семантичне поле регіональних географічних уявлень.



Зеленская Л. И. Теоретические и методические основы создания и внедрения способов обучения географии (региональный компонент) - Рукопись. регіональний географія картографічний

Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения (в области географии). - Киевский университет имени Тараса Шевченко. - Киев, 2000.

Диссертация посвящена вопросам теории и методологии разработки средств обучения региональной географии, оценке современного состояния, новым подходам к их созданию и информационно-картографическому обеспечению географического образования в целях оптимизации процесса обучения и формирования объективного географического образа территории.

Дано обоснование методики практической реализации традиционных и компьютерных средств обучения для разных образовательных уровней , выполнено их системно-структурное представление. Определено место в классификации современных средств обучения региональной географии компьютерных средств обучения, их содержание, географическая информационная база, отмечены их достоинства, преимущества, трудности создания и внедрения. Осуществлена разработка научных принципов отбора репрезентативной информации в соответствии с государственным стандартом базового географического образования и его региональным компонентом.

Теоретические и методологические заключения основываются на опыте создания системы средств обучения региональной географии, в которую входят:

классические (традиционные) картографические средства обучения регионального масштаба: школьно-краеведческий атлас области, серия настенных карт Днепропетровской области;

картографические средства обучения в традиционном и электронном вариантах: экологический, медико-географический, топонимический атласы Днепропетровской области, при создании которых использовались географические информационные системы (ГИС);

вербальные средства обучения региональной географии: учебно-методический комплекс по географии родного края (5кл.): учебник “Солнечные тропинки родного края”, рабочая тетрадь с печатной основой, атлас “Мой родной край", комплекс вербальных средств обучения для абитуриентов и др., при этом использовался научный подход, направленный на сочетание в средствах обучения научного содержания, высокого уровня наглядности в соответствии с возрастными психологическими особенностями личности;

новые средства обучения, технологии и формы обучения, сочетающие приемы представления информации и контроля знаний в виде компьютерных обучающих систем, ориентированных на операционную деятельность учащихся: компьютерная обучающая система вузовского и школьного уровней "Физическая география Украины", каждый кадр которой представляет собой структурно-логическую схему, позволяющую наглядно, компактно и емко представить учебную информацию. Ведущая роль в содержательной части учебника принадлежит картам (~28%) со специфическими средствами изображения динамики объектов и явлений. Это мигающие знаки, поэтапно заполняемые контуры, векторы движения и т.д. Основная отличительная особенность учебника - его высокая степень наглядности. При разработке компьютерных обучающих систем параллельно решались отдельные частные, но актуальные географические задачи, например разработка электронных карт: их содержания, условных знаков; методов показа динамики географических явлений и процессов и т.д.;

нетрадиционные средства обучения, воспроизводящие объекты и явления: учебный компьютерный фильм по палеогеографии региона.

Предложены к использованию натуральные географические объекты и явления региона как средства обучения. Рекомендованы следующие направления использования территории в сфере научно-просветительского туризма: природоведческое (геологический, минералогический, гидрологический, геоботанический, экологический туризм), историко-географическое, политехническое и др.

Приведены экскурсионные объекты, которые можно использовать как средства обучения во время научно-просветительских экскурсий, однако этот далеко не полный перечень позволяет судить об огромном экскурсионном потенциале региона. Рассмотрены функциональные структурные компоненты системы средств обучения региональной географии: аппарат ориентировки, аппарат обеспечения информацией, аппарат организации усвоения знаний, представленный различными организационными формами и видами контроля знаний как способами стимулирования ответных действий обучаемых. В средствах обучения региональной географии нашли отражение региональные особенности территории: экологическая напряженность, высокая степень урбанизации, географическая маргинальная мплиментарность, особенности заселения и формирования административно-территориального устройства, наличие значительного объема потерь географической информации (географических названий). Аргументирована необходимость использования исторического пласта географической информации при создании средств обучения, а именно вовлечение в сферу разработки современных средств обучения старинных карт из картографических фондов музеев и библиотек, привлечение материалов земской статистики. Проведен педагогический эксперимент по оценке разработанных средств обучения региональной географии и формированию у учащихся пространственных географических образов регионального уровня, по определению структуры и содержания семантического поля региональных географических представлений.

Ключевые слова: региональная география, компьютерные средства обучения региональной географии, технология обучения, электронные карты и атласы, географические информационные системы (ГИС), педагогический эксперимент, информационно - картографическое обеспечение географического образования, пространственные географические образы, семантическое поле региональных географических представлений.



Zelenskaya L.I. Theoretical and methodological fundamentals of designing and implementing the means of teaching geography (regional component). - Manuscript. Dissertation to quality for the academic degree of the Doctor of Pedagogy in “Theory and Methods of Instruction” (Classificatory code of the special area 13.00.02.) -Kyiv university named after Taras Schevchenko. - Kyiv, 2000. The dissertation is devoted to the issues of theory and methodology of designing means of teaching regional geography. Approaches to designing and practical implementation of the traditional and computer-assisted means of instruction are substantiated. The set of means for teaching the regional geography has been suggested which includes a comprehensive description of the content of geographical informational base. The set include atlases and maps in the traditional and electronic variants, the verbal means of instruction (text-books and computer soft ware), natural objects, etc. Ways of involving the historically-oriented geographical information into the process of designing means of instruction have also been suggested. Pedagogical investigations have been carried out to define the structure and content of the semantic field of the regional geographical domain of knowledge.

Key words: regional geography; computer-assisted means of instruction in the field of regional geography; teaching technology; computerized maps and atlases; geographical informational cartographic base of geographical education; spatial geographical images; semantic field of the geographical domain of knowledge.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА І СТРУКТУРА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження обумовлена суспільною орієнтацією на глибокі та якісні зміни в усіх сферах життєдіяльності. У першу чергу вони відчутні у прагненні до корінної перебудови освіти, спрямованої на виховання освіченої, високоморальної, гармонійної людини. Значне місце в цьому процесі відводиться географії, освітня змістовність якої поєднує навчальні і виховні фактори, продукує формотворчі явища активної життєвої позиції, особливо щодо надзвичайно важливої проблеми ХХ століття - природокористування. Останнім часом помітною є тенденція до регіоналізації географічної освіти. Цей процес простежується через фактори:

- гуманізації та екологізації географії і формування політичної, екологічної, географічної культури, виховання почуття патріотизму;

- комплексного сприйняття й адекватної оцінки природно-техногенних ландшафтів регіону як частин цілісного простору; необхідності об'єктивної оцінки його структурних компонентів;

- достатнього рівня екологічної грамотності для з'ясування найрізноманітніших життєвих ситуацій.

Ці та інші аспекти регіональної географічної освіти вже стали об'єктом пильної уваги науковців, як вітчизняних, так і зарубіжних. Прикладом тому є Міжнародний науково-практичний семінар “Сучасний стан і перспективи вивчення географії рідного краю в школах” (Харків, 1994), на якому обговорювались питання регіональної географії; одна із секцій Міжнародної науково-практичної конференції “Географічна освіта на порозі ХХI століття” (Москва, 1996, 1998 рр.) працює в контексті теми “Регіональний компонент в системі шкільної географічної освіти”. Крім того, існують програми фундаментальних географічних досліджень під назвою “Моделі регіональної організації навколишнього середовища” та інші, до виконання яких залучені провідні географічні центри країн СНД.

Певні набутки у сфері регіональної географічної освіти водночас актуалізували надзвичайно важливу проблему: формування системи засобів навчання. Як відомо, залишки “радянської географічної культури”, домінуючим принципом якої був “пролетарський інтернаціоналізм”, функціонують і сьогодні як розрізнені структурні компоненти, не спроможні задовольнити сучасних вимог освіти. Це спричинило ситуацію в регіональній географічній освіті, для якої, на нашу думку, характерними є:

- обмежене врахування регіональних географічних особливостей;

- недостатнє впровадження геоінформаційних технологій у навчальний процес;

- обмежене використання результатів фундаментальних географічних досліджень та недостатня їх адаптація до рівня сприйняття охоплених навчанням;

- диспропорція між кількістю наукових розробок в галузі регіональної географії і змістом засобів навчання;

- відсутність найбільш суттєвих чинників комплексу засобів навчання регіональної географічної освіти, а саме: комп'ютерних навчальних систем, електронних атласів, демонстраційних наочних посібників, стінних освітніх карт для середньої школи, тематичних карт регіонального рівня для вищої школи (наприклад, топонімічних, економічних, що відбивають сучасні соціально-економічні реалії), методичних посібників для вчителів та ін.

У зв'язку з вищеозначеним очевидною є необхідність формування нових теоретичних та методичних засад регіональної географічної освіти, розробки відповідної їм системи засобів навчання, їх апробації і впровадження в освітній процес.

Методологічну і теоретичну основу дослідження становлять психолого-педагогічні концепції та досягнення в галузі теорії і методики навчання взагалі та окремо в галузі методики навчання з географії, зокрема праці І.Барінової, А.Даринського, А.Григорьєва, Л.Занкова, В.Коринської, В.Корнеєва, І.Лернера, В.Максаковського, І.Матрусова, В.Оніщука, М.Скаткіна, А.Сиротенка, О.Савченко, П.Шищенка та ін. Значний інтерес для дослідження становили праці вчених, що безпосередньо займались вивченням проблем вербальних засобів навчання, а саме шкільних підручників, зокрема роботи Ю.Бабанського, В.Бейлінсона, В.Беспалька, І.Душиної, Д.Зуєва та ін., створення та впровадження картографічних засобів навчання, які обгрунтовані в працях О.Берлянта, Я.Жупанського, Ф.Зузука, І.Левицького, А.Руденка, В.Шевченка та ін. Вивченню психолого-педагогічних проблем комп'ютеризації освіти, теоретичним та практичним питанням впровадження комп'ютерів до навчального процесу присвячені дослідження О.Довгялло, Є.Машбиця, Н.Тализіної, О.Савельєва, Г.Клеймана та ін. Багато вчених працюють над вдосконаленням навчального процесу, підвищенням якості знань, умінь і навичок. В Україні це С.Гончаренко, В.Ільченко, І.Підласий та ін., в СНД - Ю.Баришева, В.Голов, А.Панчешнікова, С.Шаповаленко. Методологічними засадами у дослідженні з психолого-педагогічних проблем формування регіональних географічних уявлень є праці провідних фахівців в галузі навчання і розвитку особистості А.Алексюка, П.Гальперіна, Г.Костюка, О. Леонтьєва, Г. Сагач та ін.

Зв'язок дисертаційної роботи з науковими програмами. Дослідження виконувались за тематичним планом, затвердженим Міністерством освіти України від 28.03.94 та Вченою радою Дніпропетровського держуніверситету (наказ № 32 від 01.02.94 ).

Об'єктом дослідження є діяльність по створенню і впровадженню системи засобів навчання в галузі регіональної географії.

Предметом дослідження є процес, сутність, провідні тенденції освіти у сфері регіональної географії, що базуються на нових засобах навчання, створених на основі сучасних досягнень у географії (ГІС-технологій, комп'ютерних навчальних систем, програмних засобів тощо) з урахуванням традиційних і нетрадиційних джерел інформації в галузі регіональної географії. Термін “регіон” належить до понять, які завдяки багатоплановості свого функціонування визначають сутність різноманітних наукових концепцій і поглядів. Межі його функціонування дуже поширені. Регіон є водночас географічною, політичною, етнографічною, історичною категорією.

Районом дослідження обрано Дніпропетровську область - один з найбільших регіонів України зі значним природно-ресурсним потенціалом. При цьому вважаємо за доцільне у даній дисертації поповнити поняття “регіон” динамічним компонентом, оскільки Дніпропетровська область розглядається нами не тільки в межах сучасних кордонів. Історико-географічний підхід свідчить, що територія області значно змінювалась і в окремі періоди збільшувалась до розмірів, що прирівнюються до площі сучасних економічних районів України (наприклад, у відповідності просторово-часовому картографічному зрізу 1784 року територія Новоросійської губернії перевищувала за площею сучасну область у 2,3 рази). Дніпропетровська область відзначається природною складністю території, високим ступенем антропогенного навантаження на природні геосистеми. Вибір території дослідження обумовлений ще й тим, що автор дисертаційного дослідження понад 20 років працює в даному регіоні у сфері географічних досліджень і географічної освіти, що стало підгрунтям для вирішення завдань теоретичного та методичного спрямування.

Метою дисертаційної роботи є розробка теоретичних та методичних засад створення і впровадження засобів навчання регіональної географії як системи та обгрунтування їх до рівня концепції, підпорядкованої ідеї просторового географічного образу регіону. Просторовий географічний образ регіону це провідна ідея, реалізація якої забезпечить нерозривний зв'язок, цілісність, інтеграцію регіональної географії.

Концепція дослідження полягає в послідовному, системному, ефективному формуванні об'єктивного географічного образу території при вивченні регіональної географії, що досягається шляхом розробки, створення і впровадження системи засобів навчання, де взаємодіють її складові - вербальні, картографічні, комп'ютерні, натуральні засоби навчання.

Основними завданнями теоретичного та методичного спрямування є такі:

формування процесу освіти в галузі регіональної географії через створення об'єктивного географічного образу території, який традиційно передбачає адекватне відображення навколишньої дійсності;

обгрунтування необхідності переведення результатів наукових досліджень в галузі регіональної географії у сферу освітньої дисципліни відповідно до державного стандарту базової географічної освіти та її регіонального компонента;

обгрунтування цільового педагогічного призначення основних функцій новітніх технологій і засобів навчання географії на регіональному рівні, поєднання їх з традиційними засобами навчання та визначення їх місця в існуючій класифікації засобів навчання;

розробка нових технологій і форм навчання, що поєдують засоби подачі інформації і контролю знань у вигляді комп'ютерних навчальних систем і фільмів з традиційними технологіями і формами з метою стимулювання позитивних мотивів щодо навчання регіональної географії;

залучення до процесу створення нових засобів навчання регіональної географії історичних нашарувань географічної інформації, так званої часової координати: старовинних карт, матеріалів земської статистики, результатів географічних досліджень минулого та ін.;

конструювання технології навчання регіональної географії та впровадження ії до навчального процесу, що передбачає такі етапи:

діагностику вихідного географічного образу території шляхом тестування за спеціально розробленим стимульним матеріалом і методикою “Пам'ять на географічні і картографічні образи”;

впровадження комплексу засобів навчального регіонального змісту (традиційних, вербальних, картографічних, комп'ютерних навчальних систем, орієнтованих на інтерактивну діяльність учнів, з паралельним вирішенням часткових, але актуальних завдань, як то: розробка електронних карт, їх змісту, умовних знаків, методів показу динаміки географічних явищ і процесів та ін.;

поглиблення змісту регіональних географічних засобів навчання раціонально-логічним (науковим) і емоційно-образним компонентами;

створення апарату організації засвоєння регіональних географічних знань (робочих зошитів із завданнями, тестів різного рівня складності та різних типів як способів стимулювання відповідних дій;

діагностика і оцінка якостей сформованого географічного образу території;

розробка та проведення педагогічного експерименту щодо впровадження в навчальний процес нових засобів навчання географії;

створення навчально-методичного комплексу: підручник-робочий зошит -атлас “Сонячні стежини рідного краю (Географія Дніпропетровської області)”;

стимулювання чинників навчання і виховання, що продукують становлення регіональної свідомості (“чуття місця”) крізь призму маргінальної компліментарності.

У відповідності з об'єктом, предметом та метою дослідження була висунута наукова гіпотеза, яка полягає в доведенні того, що система засобів навчання регіональної географії, спрямована на створення просторового географічного образу регіону, буде ефективною за умови:

- оновлення процесу регіональной географічної освіти на підставі теоретичних і методичних засад та технологічних дій у галузі створення системи засобів навчання, що забезпечує формування об'єктивного географічного образу території при запровадженні реальних інноваційних технологій;

- ефективності процесу оновлення регіональної географічної освіти при запровадженні системи вербальних, картографічних, комп'ютерних навчальних систем, орієнтованих на інтерактивну діяльність охоплених навчанням;

- відбір, організація складових системи засобів навчання і приведення їх змісту у відповідність з тенденціями та закономірностями функціонування та розвитку регіональної географії;

- забезпечення послідовності, логічності у викладенні навчального матеріалу, компактного поєднання різноманітних методів і форм його організації із процесом контролю знань з підтримкою ГІС-технологій і комп'ютерних засобів.

Методологічна основа дослідження грунтується на засадах наукового пізнання, діалектичному характері взаємодії, взаємовпливу світових і регіональних уявлень у суспільній географії; гуманізації та екологізації освіти; ряді концептуальних положень філософської, психологічної та педагогічної наук; теорії особистості, з урахуванням тенденцій її розвитку.

Виконання поставлених завдань дослідження здійснювалося шляхом використання таких методів.

Теоретичні: історико-логічний аналіз філософської, психолого-педагогічної та методичної літератури з проблем дослідження з метою виявлення стану проблеми і визначення шляхів її вирішення; моделювання педагогічних процесів, аналіз нормативних документів з актуальних питань географічної освіти, праць з психології, педагогіки, методики викладання географії українських та зарубіжних авторів, хронологічний, ретроспективний, системно-структурний та порівняльний аналіз змісту підручників, програм, навчальних посібників з географії, теоретичне осмислення передового педагогічного досвіду.

Емпіричні: методи масового збору емпіричного матеріалу (спостереження за педагогічним процесом, вивчення практики роботи вчителів географії сучасної школи стосовно обраних для дослідження питань, бесіди, інтерв'ю, анкетування), педагогічний експеримент, статистичні методи обробки експериментальних даних.

Етапи дослідження (1988-2000 рр.). На першому пошуково-підготовчому етапі (1988-1990 рр.) проведен теоретичний аналіз проблем суперечної ситуації в регіональній географії між потребами в засобах навчання і їх відсутністю. Проведено аналіз літератури і визначені вихідні теоретичні засади створення системи засобів навчання. В результаті виконаної роботи на другому етапі (1991-1996 рр.) розроблені пропозиції щодо розробки і створення окремих складових системи засобів навчання. Визначені найбільш суттєві компоненти складових системи. Виконані організаційні-методичні роботи із залученням нових нашарувань географічної інформації. Розроблені попередні програми педагогічних експериментів. На третьому етапі (1997-1998 рр.) проведено педагогічний експеримент з перевірки ефективності існуючих засобів навчання. Проведено корегування і уточнення технології формування географічної інформації і її включення до засобів навчання. На четвертому етапі (1998-2000 рр.) узагальнені та проаналізовані результати впровадження засобів навчання до регіональної географічної освіти різного рівня. Розглянуті питання подальшої розробки і впровадження нових складових системи засобів навчання регіональної географіх.

Наукова новизна отриманих результатів дослідження полягає у:

науковому обгрунтуванні комп'ютерної навчальної системи (КНС) з мовою програмування Microsoft BASIC Compiler V.6.0, що відповідає курсу фізичної географії України для вищої школи, яка виконувалася вперше і являє собою інформаційну модель педагогічної системи;

розробці моделі різнорівневих систем засобів навчання регіональної географії та обгрунтуванні змісту засобів навчання за рівнями освіти та формою відображення природного середовища;

теоретичному обгрунтуванні науково-методичних принципів як основних засад для створення системи засобів навчання в галузі регіональної географії на основі нових ГІС-технологій, комп'ютерних навчальних систем і таке ін.

Теоретичне значення отриманих результатів дослідження полягає у:

розробці технологій навчання шляхом перетворення комп'ютерної освітньої системи в педагогічну (поєднання процесів навчання, контролю знань і виховання) з урахуванням методичних, дидактичних і психологічних досягнень сучасної науки;

обгрунтованні необхідністі залучення історичних нашарувань географічної інформації до розробки і створення регіональних засобів навчання;

визначенні педагогічних умов і основних компонентів процесу формування об'єктивного географічного образу території як адекватного відображення навколишньої дійсності, що передбачає забезпечення гармонійного поєднання глобального і регіонального світобачення.

Практичне значення роботи і реалізація результатів дослідження. Посібник “Фізична географія України” (науковий керівник авторського колективу і співавтор Л.І. Зеленська), створений на основі КНС - єдиний в Україні, що пройшов експертизу у Науково-методичній раді з географії Міністерства освіти України і якому був присвоєний гриф Міністерства освіти України. Окремі розділи підручника демонструвались на міжнародних, республіканських, регіональних наукових конференціях.

Основною галуззю використання КНС “Географія України” є географічна освіта, хоча методичний апарат, принципи побудови структурних елементів КНС, дидактичні основи комп'ютерного підручника можуть бути використані також і при розробці аналогічних систем в історії, біології, екології та інших галузях знань не тільки в Україні, а також для освітніх і просвітніх організацій української діаспори.

Територія Дніпропетровської області відтворена в стінних картах шкільного рівня як необхідному елементі єдиної системи засобів навчання регіонального статусу (держбюджетна тема 10-69-97, номер держреєстрації 9197V000679), затверджена наказом ДДУ № 690 від 20.12.95, науковий керівник Л.І. Зеленська). Тематика карт розроблена у відповідності з програмою курсів “Географія України: регіональні компоненти програми”, “Географія рідного краю”. Система тематичних карт всебічно відображає специфіку природи, склад населення, особливості господарства області і складається з 10 основних карт масштабом 1:500 000 і 60 додаткових - масштабом 1:1 000 000. Створенню карт передувала робота по формуванню бази вихідної інформації, розробка тематики кожної з основних і додаткових карт, узгодження макетів і змісту карт з провідними методистами області.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи та її результати доповідались на більше ніж 50 наукових зібраннях різного рангу з публікацією доповідей, матеріалів та тез, а саме: на міжнародних конференціях (Берлін, 1995; Дніпропетровськ, 1995, 1996, 1997, 1998; Донецьк, 1996, 1997; Київ, 1996, 1997, 1998; Китай, 1996; Москва, 1996, Москва-Голіцино, 1996; Світязь, 1998; Томськ, 1995; Харків, 1996, 1998,1999); на з'їздах Українського географічного товариства (Сімферополь, 1985; Одеса, 1990; Київ, 1995); на республіканських, регіональних наукових, науково-практичних, науково-методичних конференціях (Дніпропетровськ, 1991, 1992, 1993, 1997; Київ, 1994; Львів, 1991, 1994; Луцьк, 1992, 1993; Перм, 1985; Рівне, 1992; Тернопіль, 1993; Харків, 1993, 1994, 1995; Чернівці, 1991). На окремих конференціях доповідались результати досліджень без публікацій основних положень, як то: на Всеукраїнській науково-практичній конференції з топоніміки “Створення національного інформаційного банку географічних назв” (Київ, 1995); на Міжнародній конференції “Географічні інформаційні системи у XXI столітті” (Італія, 1998) та ін.

Дисертація обговорювалась на засіданні міжкафедрального семінару, в якому прийняли участь співробітникі кафедр фізичної та економічної географії, геоекології, загальної геології, педагогіки і психології та інші вчені Дніпропетровського державного університету.

Вірогідність результатів роботи та її основних наукових висновків забезпечується теоретико-методологічною обгрунтованістю вихідних положень дисертації, застосуванням різноманітних взаємодоповнюючих методів дослідження, адекватних його об'єкту, логіці дослідження, меті й завданням; цілеспрямованим вивченням наукової, методичної та іншої літератури, використанням досягнень у педагогіці, психології та методиці викладання географії, критичним оглядом світового досвіду використання сучасних інформаційних технологій у навчанні, грунтовним аналізом одержаних експериментальних даних, зіставленням результатів дослідження з масовою педагогічною практикою та практичною педагогічною діяльністю на геолого-географічному факультеті Дніпропетровського держуніверситету, позитивними результатами педагогічного експерименту.

Публікації. Основні положення, висновки та рекомендації, сформульовані у дослідженні знайшли своє відображення в опублікованих роботах. За темою дисертації опубліковано: 1 монографію; 2 атласи, в яких автор є керівником редакційного колективу і співавтором більшості карт; один підручник і робочий зошит з друкованою основою для середньої школи (одноособовий); три навчальних посібники (дисертант - член редколегії і автор окремих розділів); один навчальний посібник (одноособовий); 35 статей, з них 15 одноособових; 50 тез, з них 30 одноособових. Комп'ютерному підручнику для середньої школи “Фізична географія України” (дисертант є керівником авторського колективу) присвоєний гриф Міністерства освіти України (знаходиться у друці).

Дисертант був безпосереднім учасником написання наукових звітів з п'яти держбюджетних та госпдоговірних тем (у двох з них - у статусі наукового керівника, в інших - відповідального виконавця).

Особистий внесок автора в роботу. Дисертаційне дослідження є результатом більш ніж двадцятилітніх досліджень (1976-1998), здійснених автором у межах Придніпров'я у сфері палеогеографії, геоморфології, картоукладання, в галузі методики викладання географії у вищій школі. Значний внесок зроблено у розробку засобів навчання географії (підручники, навчальні і методичні посібники, атласи, карти, словники, комп'ютерна навчальна система вузівського і шкільного рівнів, серія демонстраційних карт і т.ін.)

Науково-методична робота здійснювалась в межах сумісної діяльності в творчих наукових об'єднаннях. Особистий внесок автора наявний також в науковому узагальненні досвіду роботи по створенню засобів навчання регіональної географії, а саме:

- наукове керівництво по створенню “Екологічного атласу Дніпропетровської області” (проект підтриманий Міжнародним фондом “Відродження” (Сороса); безпосередня участь у розробці 25 карт (співавтор);

- наукове керівництво по створенню медико-географічного атласу Дніпропетровської області “Екологія людини” (проект підтриманий Міжнародним фондом “Відродження” (Сороса); відповідальне виконання (співавтор наявних у атласі карт);

- наукове керівництво темою “Розробка та впровадження автоматизованої навчальної системи з курсу “Географія України” для географічних спеціальностей вищої школи” (1994-1996 рр.);

- наукове керівництво темою “Розробка серії стінних навчальних карт Дніпропетровської області для середньої школи” (1997-1998 рр.).

Крім того, дисертант є:

- автором навчального посібника і робочого зошита для 5-го класу “Сонячні стежини рідного краю (“Географія Дніпропетровської області”);

- співавтором серії карт для шкільно-краєзнавчого атласу Дніпропетровської області (6 найменувань);

- членом редколегії і автором окремих розділів навчальних посібників з географії (1 - одноособовий, 3 - у співавторстві);

- співавтором наукового звіту та геоморфологічної карти Дніпропетровської області масштабом 1:500 000;

- відповідальним виконавцем і співавтором серії карт екологічної тематики, підготовлених на замовлення органів державної адміністрації Дніпропетровська та Дніпродзержинська (1992-1994 рр.), інституту Гіпроград (Київ), НВП “Екосистема” та ін.

Загалом, дисертант - учасник створення понад 300 карт (з них видано друком більше 100 карт); рукописні (фондові) складають 20 найменувань, електронні карти - понад 200. Перелік карт та їх класифікація наводяться в дисертації.

Автором розроблені географічні та психолого-педагогічні тести, мета яких - оцінка знань з регіональної географії.

На захист виносяться такі положення:

Концепція формування просторового географічного образу теріторії на регіональному рівні.

Технологія розробки і створення системи комп'ютерних, картографічних та вербальних засобів навчання з регіональної географії як інтеграції змістових, технологічних та пізнавально-операційних компонентів.

Змістові модулі системи засобів навчання з регіональної географії, що розробляються з акцентацією на розкриття регіональних географічних особливостей.

Експериментальне підтвердження ефективності застосування інноваційних технологій створення і впровадження комп'ютерних засобів навчання (комп'ютерних навчальних систем, орієнтованих на інтерактивну діяльність охоплених навчанням, електронних карт і атласів та ін.) у сукупності з традиційними засобами навчання. Процес оновлення й оптимизації регіональної географічної освіти, що передбачає процес конструювання системи засобів навчання як цілісної науково-методичної системи, спроможної реформувати концептуальні, змістово-структурні та організаційно-дидактичні основи викладання регіональної географії.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Дисертація викладена на 365 сторінках машинописного тексту, включає 56 ілюстрацій (рисунки, графіки, схеми, картосхеми), 34 таблиці, 5 додатків. Список використаних джерел містить 265 найменувань.



Основний зміст дисертації

У першому розділі дисертації “Засоби навчання географії: сучасний стан, нові підходи до їх створення та інформаційного забезпечення” підкреслюється, що система засобів навчання географії визначається змістом географічної освіти, яка передбачає цілісність, структурність, наочність, образність, системність та ін. Їх відкритий характер дозволяє додатково залучати нові компоненти, що сприяє поліпшенню ефективності і результативності засобів навчання, їх виховних якостей. На нашу думку, до таких компонентів системи належать комп'ютерні засоби навчання. Теоретичним підгрунтям застосування комп'ютерів у навчальному процесі є положення: базисом глобального процесу інформатизації суспільства є інформатизація освіти, оскільки саме тут формуються культурні, фахові, соціальні, психологічні передумови інформатизації суспільства. Проведений аналіз психолого-педагогічної, філософської, наукової, науково-методичної літератури із метою обгрунтування доцільності застосування сучасних інформаційних технологій при навчанні (М.Вільямс, О.Довгялло, Є.Машбиць, К.Маклин, Г.Клейман, А.Савельев, Н.Тализіна та ін.).

Аналіз наукових джерел засвідчує недостатній рівень розробленості комп'ютерних навчальних систем з географічних дисциплін, які б охоплювали усі розділи (теми) комплексних курсів, бо домінуючими до цього часу були традиційні методи і засоби навчання, продукуючі можливості яких уже вичерпані. На часі - процес комп'ютеризації у сфері географічної освіти, основним засобом якого є ЕОМ. Накопичений науковцями досвід роботи з різноманітними видами автоматизованих засобів навчання, фундаментальні положення психологічної теорії діяльності людини, а також певні багаторічні набутки дисертанта у розробці регіональних засобів навчання обумовили можливість систематизації комп'ютерних (автоматизованих) засобів навчання регіональної географії. Функціонування їх можливе, на думку дисертанта, за умови дотримання відповідних принципів їх створення, а саме:

- акумульований і трансформований до рівня наукової дисципліни досвід у сфері регіональної географії;

- змістовний аналіз об'єктів засвоєння;

- обгрунтована система понять (на основі використання персональних ЕОМ), представлена мовою дій та операцій суб'єкта;

- контроль знань, здійснюваний за умов функціонування системи в інтерактивному режимі.

Комп'ютерна навчальна система охоплює всі традиційні географічні матеріали, подаючи їх наочно і зримо, як то: багатокольорові карти, графіки, діаграми, схеми, таблиці та.ін. Це суттєва перевага комп'ютерної системи у порівнянні з традиційними засобами навчання. Вироблена з урахуванням принципу плюралізму, з рівноцінною увагою до найрізноманітніших наукових позицій, така система забезпечує можливість навчання з підвищеним рівнем вимог і водночас сприяє формуванню власної позиції щодо географічних подій.

Розроблена нами концепція комп'ютерних засобів навчання узгоджується з функціональною спрямованістю усієї запропонованої системи засобів навчання регіональної географії, а саме:

- інформаційною, вираженою у структурованій формі (карти, графіки, рисунки, діаграми та ін.), а відтак і більш сприйнятною для аналізу об'єктів і явищ на конкретній території;

- трансформаційною, в результаті чого наукові досягненя регіональної географічної науки набувають статусу навчального предмету, процесу, що супроводжується розробкою конкретних засобів навчання на основі дидактичних принципів;

- систематизаційною, що забезпечує послідовність викладання матеріалу, орієнтацію охоплених навчанням на оволодіння засобами наукової систематизації;

- закріплюючою та самоконтролюючою, необхідною для забезпечення стійкого засвоення матеріалу;

- самоосвітньою, пов'язаною з вихованням бажання та формування відповідних їм навиків, що спонукають до самостійного набуття знань про навколишній світ, стимулюють навчально-пізнавальні мотивації та потребу в знаннях;

- інтегруючою, що полягає у розробці засобів, спрямованих на відбір і забезпечення цілісності знань, набутих у процесі різноманітних видів діяльності, зокрема на основі залучення нових джерел інформації до регіональної географічної освіти (матеріали земської статистики, картографічні фонди музеїв, бібліотек та ін.).

У створенні системи засобів навчання регіональної географії (розробка концепції, педагогічний експеримент, впровадження) дисертант орієнтувався на синтез традиційних і нетрадиційних дидактичних принципів, як то: високий рівень науковості та зацікавленості; систематичність і послідовність; раціональна єдність виховання і всебічного розвитку особистості, яка набуває знання: її свідомість і творча активність; наочність навчання і зв'язок його з практикою; забезпечення процесів індивідуалізіції навчання у повній відповідності з принципами колективного характеру навчання; перехід від навчання до самоосвіти. Означений комплекс суттєво збагачує емоційний фон навчання.

Порівняльний аналіз засобів навчання передбачає осмислення наявних традиційних вербальних засобів навчання і комп'ютерних підручників за єдиною методикою, розробленою М.Тупальським, Я. Мікком (1977). Порівняльний аналіз здійснений дисертантом відповідно до загальнодидактичних методик на основі бальної системи з допомогою експертів із складу викладачів, аспірантів, студентів. Усього до експерименту було залучено понад 30 підручників і посібників республіканського та обласного рівнів як об'єктів дослідження. Порівняльний аналіз виконаний в історичному контексті становлення і розвитку змісту українських і закордонних шкільних підручників і підручників для вищої школи з географії. Охарактеризовані провідні тенденції створення українських національних підручників з географії для охоплених навчанням на різних історичних етапах; розкриті принципи відбору і структурування змісту підручників з географії.

Порівняльний аналіз засвідчив, що комп'ютерний підручник відмінний від інших видань не лише оформленням і доступністю викладу, але й обсягом матеріалу, наявністю символів-орієнтирів, логічністю вибудови і нетрадиційністю внутрішнього оформлення. Крім того, він сприяє формуванню просторово-часових та кількісних уявлень і відповідає сучасному рівню наукових знань, вимогам до навчального видання, що збагачує змістовність традиційних засобів навчання регіональної географії.

У другому розділі дисертації “Теорія та методологія створення системи засобів навчання географічної освіти” підкреслюється, що процес формування системи засобів навчання регіональної географії базується на наукових принципах відбору репрезентативної інформації у відповідності з державним стандартом базової географічної освіти та її регіональним компонентом.

Теоретичні та методологічні висновки у дисертації грунтуютья на досвіді створення систем навчання регіональної географії, складовими якої є:

- класичні (традиційні) картографічні засоби регіонального навчання, як то: шкільно-краєзнавчий атлас, серія стінних карт Дніпропетровської області та ін.;

- картографічні засоби навчання у традиційному та електронному варіантах, а саме: екологічний, медико-географічний, топонімічний атласи Дніпропетровської області, при створенні яких застосовувався геоінформаційний підхід (рис.1);

- вербальні засоби навчання регіональної географії: навчально-методичний комплекс з географії рідного краю (5 клас) - підручник “Сонячні стежини рідного краю”, робочий зошит з друкованою основою, атлас “Мій рідний край”, комплекс вербальних засобів навчання для абітурієнта та ін. - поєднують наукову змістовність, відповідний рівень наочності, адекватні віковій психології особистості (рис.2);

- комп'ютерна навчальна система вузівського і шкільного рівнів “Фізична географія України”. Поєднуючи інформаційний і контролюючий рівні, вона орієнтує на активізацію операційної діяльності охоплених навчанням. Система комп'ютерних кадрів є структурно-логічною схемою, що наочно, компактно і об'ємно подає навчальну інформацію.

Водночас із розробкою комп'ютерних навчальних систем виконувались окремі часткові, але актуальні географічні завдання, наприклад розробка електронних карт (їх змістовність, умовні знаки), методів демонстрації динаміки географічних явищ і процесів; створення навчального комп'ютерного фільму з палеогеографії регіону і т. ін.

Дисертантом запропоновані також як засоби навчання природні географічні об'єкти регіону. У сфері науково-просвітницького туризму пропонується декілька тематичних напрямків: природознавчий (геологічний, мінералогічний, гідрологічний, геоботанічний, екологічний туризм), історико-географічний, політехнічний та ін.

Розглянемо компоненти комп'ютерної навчальної системи більш детально.

Комп'ютерна навчальна система. Ключова роль у змістовній частині комп'ютерного підручника належить картам (28%), оскільки картографічні засоби у географії взагалі і у регіональній географії зокрема займають значне місце. Саме вони сприяють формуванню географічного образу території, а тому створення запропонованої у дисертації системи засобів навчання обумовлено концепцією інформаційно-картографічного забезпечення географічної освіти у найсучаснішому її варіанті - створенні електронних карт і комп'ютерних навчальних систем, що поєднують у собі функції підручників, карт, збірників завдань та словників до них. Розроблена комп'ютерна навчальна система вузівського і шкільного рівнів “Фізична географія України” є тематичним комплексом з 10 навчальних розділів, складовою яких є: текстова інформація, 200 карт (у шкільному варіанті - понад 140), 120 рисунків, блізько 200 графіків та діаграм, словник географічних назв (540 найменувань об'єктів), а також тести для контролю знань.

Традиційний та електронний варіанти екологічного атласу Дніпропетровської області є комплексним картографічним твором науково-довідкового змісту, першим регіональним виданням такого типу в Україні (вийшов у світ у 1995 р.). Його створення обумовлене як надзвичайною актуальністю екологічної тематики у даному регіоні, так і назрілою необхідністю формування екологічної культури. Якщо на державному рівні у сфері еколого-картографічного картографування накопичено значний теоретичний матеріал і досвід щодо його впровадження (І.Левицький, А.Молочко, Г.Пархоменко, Л.Руденко та ін.), то на регіональному рівні існує досить невирішених проблем, як у розробці екологічно орієнтованих карт і атласів, так і в питаннях їх практичного створення.

Робота по створенню зазначеного атласу супроводжувалась одночасно вирішенням деяких науково-методичних питань, а саме:

- розробка структури атласу відповідно до особливостей екологічного стану у регіоні та найсуттєвіших потреб потенційних споживачів інформації;

- укладання основних структурно-логічних блоків, обгрунтування порядку розміщення карт, їх взаємозв'язок та взаємодоповненість;

- визначення тематики карт, їх змісту, типу, вибір об'єктів і показників картографування;

- обрання способів картографічного зображення, розробка системи картографічних умовних знаків і принципів оформлення атласу;

- випробування методики збирання та обробки джерел картографічної інформації (статистичної, гідрометеорогічної та ін.).

Розробка структури і змісту екологічного атласу здійснювалась на основі системного підходу, що надавав можливість розглядати сучасний стан навколишнього середовища, екологічні проблеми регіону як результат взаємодії елементів системи “суспільство-природа” і взаємообумовленості природних та антропогенних чинників. Відповідно до цього в атласі виділено 5 тематичних блоків, що вміщують 35 карт, 20 з яких розроблені спеціально для цього видання, текст, а також довідкові матеріали, схеми, діаграми.

Створення атласу стало можливим за умови застосування різнорівневих підходів картографування - регіонального та локального, що відображають екологічний стан області в цілому і окремих її територій з найбільш високим антропогенним навантаженням. Ступенем гостроти екологічної ситуації обумовлений рівень детальності характеристики території, кількість об'єктів картографування, набір показників та ін. Так, на регіональному рівні об'єктами картографування стали промислові вузли як джерела забруднення території, на локальному - окремі промислові та сільськогосподарські підприємства; ступінь забруднення повітряного басейну позначений на рівні адміністративних районів та житлових кварталів.

Підгрунтям створеної електронної версії атласу є досягнення у сфері комп'ютерної техніки та геоінформатики. У роботі були використані такі програмні засоби: ArcCAD, ArcView, EPPL-7, МАГ та сучасні редакційно-видавничі системи.

Традиційний і комп'ютерний варіанти медико-географічного атласу області логічно продовжує екологічний атлас, карти якого розглядаються як карти умов життєдіяльності населення. На відміну від традиційного варіанту атласу, який вміщує карти, складені на певні дати, комп'ютерний варіант містить карти аналогічного змісту, але які постійно формуються відповідно до запиту. Різні за специфікою графічного втілення, традиційні та електронні атласи мають спільну інформаційну основу, що передбачає можливість її поповнення і не лише сучасними матеріалами. А тому виправданим є залучення факсимільної карти медичного обслуговування Катеринославської губернії за матеріалами земської статистики 1859 року, віднайденої у фондах Дніпропетровського історичного музею ім. Д.Яворницького.

Електронні карти атласу дозволяють віднайти на конкретні дати оперативну інформацію про просторову специфіку соматичних захворювань дитячого та дорослого населення. Комп'ютерні карти супроводжуються графіками, рисунками, діаграмами.

Традиційний і комп'ютерний макети топонімічного атласу області розроблялись на основі геоінформаційного підходу. Дисертантом обгрунтована структура регіональної топонімічної інформації, створений макет топонімічного атласу, розроблена класифікація географічних назв області за принципами номінації не лише сучасного періоду, але й восьми попередніх історико-географічних етапів. Питання топонімії актуалізовані дисертантом і в інших регіональних засобах навчання. Так, стінна політико-адміністративна карта області містить певні компоненти топонімічної карти, створеної за стратиграфічним принципом, згідно з яким назва кожного населеного пункту чи великого водотоку має форму топонімічного ряду, де у відповідній послідовності зафіксовані усі назви зазначеного об'єкта від першої офіційної згадки про нього до сучасної назви з урахуванням усіх перейменувань. Топопімічні дослідження здійснювалися, зважаючи на втрати географічної інформації назв, що зумовлено такими причинами, як, наприклад, затоплення островів та дніпровських порогів та ін.

Топонімія як сукупність географічних назв знаходиться у ситуації, зумовленій невідповідністю між якістю накопиченої інформації та можливостями традиційної форми її обробки і подання. Це і спонукало дисертанта до створення тематичної бази даних (БД) з топонімії на основі ГІС-технологій.

Процес розробки топонімічної БД передбачав вибудову концептуальної моделі даних з неодмінним урахуванням рівнів (обласного, районного, басейнового, міського), історичних відрізків, а також орієнтації джерел інформації на просторово-часові картографічні зрізи територій області. Розробка БД використовується автором дисертації для створення різночасових та різномасштабних карт.