Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський національний педагогічний університет

імені Г. С. Сковороди

УДК 37.013.3:57.081.3(043.3)

ТЕОРЕТИЧНІ ТА МЕТОДИЧНІ ОСНОВИ

ФОРМУВАННЯ ЦІЛІСНОСТІ ЗНАНЬ ПРО ПРИРОДУ

УЧНІВ ЗАГАЛЬНООСВІТНЬОЇ ШКОЛИ

13.00.09 -- теорія навчання

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора педагогічних наук

ГУЗ Костянтин Жоржович

Харків -- 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті педагогіки Академії педагогічних наук України.

Науковий консультант: доктор педагогічних наук, професор, дійсний член АПН України Гончаренко Семен Устимович, Інститут педагогічної освіти і освіти дорослих АПН України, провідний науковий співробітник.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор, дійсний член АПН України Ляшенко Олександр Іванович,

Академія педагогічних наук України, академік-секретар відділення дидактики, методики та інформаційних технологій в освіті;

доктор педагогічних наук, професор Степанюк Алла Василівна, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, завідувач кафедри методики біології;

доктор педагогічних наук, професор Іонова Олена Миколаївна, Харківський національний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди, завідувач кафедри природничо-математичних дисциплін.

Захист відбудеться 13 березня 2008 року о 13⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.053.04 у Харківському національному педагогічному університеті імені Г.С. Сковороди за адресою: 61002, м. Харків, вул. Артема, 29, ауд. № 216.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського національного педагогічного університету імені Г.С. Сковороди (61168, м. Харків, вул. Блюхера, 2, ауд. 215 В).

Автореферат розісланий “ 11 ” лютого 2008 року.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Штефан Л. А.

АНОТАЦІЯ

Гуз К. Ж. Теоретичні та методичні основи формування цілісності знань про природу учнів загальноосвітньої школи. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук зі спеціальності 13.00.09 - теорія навчання. - Харківський національний педагогічний університет імені Г. С. Сковороди. - Харків, 2008.

У дисертації вперше теоретично обґрунтовано та експериментально апробовано модель цілісної неперервної природничо-наукової освіти для початкової, основної, старшої школи; розроблено концепцію цілісної природничо-наукової освіти 1-12 класів, методичну систему та навчально-методичний супровід втілення в навчальний процес цілісності знань про природу через систему навчальних програм, підручників, посібників для учнів та вчителів до освітніх галузей “Людина і світ”, “Природознавство”. Розкрито зміст і структуру понять “цілісність знань про природу”, “образ світу”, “образ природи”, “природничо-наукова картина світу”, “онтодидактичний стрижень освітньої галузі”, “ядро природничо-наукових знань”. Узагальнено педагогічні умови формування цілісності знань про природу, визначено критерії, показники, рівні сформованості в учнів цілісності знань про природу. Розроблено педагогічні засади навчання учителів початкової школи та предметів природничого циклу у післядипломній освіті, підготовку їх до викладання цілісності змісту освітньої галузі. природничий школа освіта методичний

Ключові слова: цілісність знань учнів про природу, образ світу, образ природи, концепція цілісної природничо-наукової освіти, методична система формування цілісності знань про природу, ядро природничо-наукових знань, система навчальних комплектів до освітньої галузі, загальноосвітня школа.

АННОТАЦИЯ

Гуз К.Ж. Теоретические и методические основы формирования целостности знаний о природе учащихся общеобразовательной школы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальности 13.00.09 - теория обучения. - Харьковский национальный педагогический университет имени Г. С. Сковороды. - Харьков, 2008.

В диссертационном исследовании впервые дано теоретическое обоснование и проведена экспериментальная апробация модели целостного непрерывного естественнонаучного образования для начальной, основной, старшей школы, разработано методическую систему и учебно-методическое сопровождение воплощения в учебный процесс целостности знаний о природе. Поставлена и решена на примере целостного естественнонаучного образования проблема отраслевого подхода к формированию содержания образования, создания методической системы воплощения его в учебный процесс.

Раскрыто содержание и структуру понятий “целостность знаний о природе”, “образ мира”, “образ природы”, “естественнонаучная картина мира”, “основания естественнонаучной картины мира”, “ядро естественнонаучных знаний”, “онтодидактический стержень образовательной отрасли”; раскрывается понятие целостности знаний о природе как результате непрерывной сущностной интеграции трех потоков информации, получаемой учащимися в процессе изучения: объектов и явлений непосредственно в окружающем мире; усвоения содержания предметов естественнонаучного цикла на протяжении обучения в школе; информации, получаемой в индивидуальном опыте и практической деятельности. В методической системе понятие естественнонаучной картины мира рассматривается как система знаний о природе, образуемой на основе представлений о наиболее общих взаимосвязях в окружающем мире (начальная школа), система знаний, образуемая путем обоснования элементов знаний на основании наиболее общих закономерностей природы (основная школа); система знаний, основанием которой является ядро естественнонаучных знаний (система частных законов и закономерностей предметов естественнонаучных дисциплин, объединенных общими закономерностями природы).

Образ природы -- личностно значимая для учащегося система знаний о природе, имеющая основания, единые с естественнонаучной картиной мира.

Разработаны педагогические условия формирования целостности знаний о природе, которые включают теоретическую концепцию целостного естественнонаучного образования для средней школы и методическую систему внедрения ее в начальной, основной, старшей школе.

Определено критерии сформированности у учащихся целостности знаний о природе: овладение учащихся и учителей понятийно-терминологическим аппаратом, необходимым для формирования целостности знаний о природе; операционной способностью конструировать целостности знаний о природе различных уровней; понимание необходимости для человека целостно ставить и решать проблемы в практической деятельности; разработаны показатели, уровни сформированности у учащихся целостности знаний.

Выявлено и экспериментально проверено понятийно-терминологический аппарат содержания образования, методы и формы обучения, необходимые для формирования у учащихся общеобразовательной школы целостности знаний о природе, естественнонаучной картины мира, образа природы. Включено элементы нового содержания естественнонаучного образования в систему программ, учебников, учебных пособий для учащихся, методических пособий для учителей. Внедрено в практику школы систему учебно-методический комплектов, обеспечивающих у учащихся целостность содержания образовательных отраслей “Человек и мир”, “Естествознание”.

Разработано педагогические основы формирования готовности учителей начальной школы и предметов естественнонаучного цикла в последипломном образовании к изложению целостности содержания образовательной отрасли в учебном процессе.

Ключевые слова: целостность знаний учащихся о природе, образ мира, образ природы, естественнонаучная картина мира, концепция целостного естественнонаучного образования, методическая система формирования целостности знаний о природе, ядро естественнонаучных знаний, система учебных комплектов к образовательной отрасли, общеобразовательная школа.

ABSTRACT

K.Zh. Huz. Theoretical and Methodological Bases of Forming Secondary School Pupils' Knowledge Integrity about Nature. - Manuscript.

The Thesis for scientific degree of Doctor of Pedagogical Sciences, speciality 13.00.09 - Learning Theory - Kharkiv Skovoroda National Pedagogical University. - Kharkiv, 2008.

This thesis investigation is the first in which the theoretical ground is given and the experimental approbation of the model of integral continuous Natural Sciences education for primary, secondary and high school was carried out; the concept of integral continuous Natural Sciences education (at secondary school - 1-12 forms) was elaborated. The methodological system and the teaching & methodological maintenance (the system of school syllabus, textbooks, manuals for teachers and pupils) were worked out and entered them into school practice for school subjects “A Man and the World”, “Natural Science” in order to form knowledge integrity about nature in the learning process. The content and structure of notions “knowledge integrity about nature”, “nature image”, “ontodidactic core of educational branch”, “kernel of Natural Sciences knowledge” were characterized. The pedagogical conditions of forming knowledge integrity about nature were generalized; the criteria, factors and levels of forming pupils' knowledge integrity were determined. The pedagogical bases of primary school and Nature Sciences teachers' training in the system of post diploma education, their preparation to the description of integrity of the educational branch content in learning process were characterized.

Key words: pupils' knowledge integrity about nature, world image, nature image, conception of natural & scientific education integrity, the methodological system of forming the knowledge integrity about nature, natural & scientific knowledge core, system of learning sets for educational branch, secondary school.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЇ

Актуальність теми дослідження. Проблема цілісності знань учнів загальноосвітньої школи є однією з актуальних у вітчизняній і зарубіжній педагогіці. З цією проблемою пов'язані завдання реалізації особистісно орієнтованої освіти та продуктивного навчання, формування в учнів адекватного дійсності образу світу.

Освіченість як найважливіша інтегративна якість особистості включає в себе три цілісності, які є власним продуктом особистості -- “образ світу”, “образ я”, “образ я у світі” (О. Леонтьєв, С. Смирнов, В. Ільченко, С. Подмазін). Особистісна орієнтованість освіти характеризується, насамперед, наявним в учня “образом світу” -- цілісної системи знань про природне, створене людиною та суспільне довкілля. За допомогою образу світу учень осмислює своє буття в природі, у предметному світі, світі інших людей, формує свою самосвідомість, набуває здатності до самооцінки та рефлексії.

Проблема особистісно орієнтованої освіти у вітчизняній педагогіці розглядається як один з основних напрямків реформування освіти в Україні, що відзначається як у нормативних документах про освіту, зокрема в Національній доктрині розвитку освіти України в ХХІ столітті, так і в працях вітчизняних вчених (І. Бех, В. Ільченко, О. Іонова, В. Кремень, С. Подмазін, О. Савченко, О. Сухомлинська та ін.). Ядром особистісно орієнтованої освіти обґрунтовано вважається продуктивна освіта (М. Башмаков, В. Мадзігон).

Створення продукту є водночас процесом формування цілісності, інтеграції знань, умінь та попереднього досвіду для досягнення поставленої мети. У зв'язку з цим інтеграція змісту освіти також є однією з актуальних проблем як сучасної української педагогіки, так і педагогіки близького та дальнього зарубіжжя (С. Гончаренко, В. Ільченко, О. Іонова, І. Козловська, А. Степанюк, І. Алексашина, Н. Груздєва, А. Данилюк, В. Максимова та ін.).

На противагу багатопредметності, яка продовжує панувати у вітчизняній і зарубіжній школах, освіта України, як і освіта інших країн, переходить на галузевий принцип формування змісту шкільної освіти і втілення її у навчальний процес. Цілісність знань з кожної освітньої галузі дає можливість формувати у свідомості учнів систему знань про дійсність -- образ світу, в якому всі знання про дійсність взаємопов'язані та взаємообумовлені.

З цілісністю знань пов'язане їх розуміння, адже воно досягається через включення нових знань у цілісність. Оскільки розуміння є природним станом буття людини (Х.-Г. Гадамер, М. Хайдеггер), досягнення цілісності знань учнів є необхідною умовою здоров'я дітей, виховання у них екологічної культури. Криза цивілізації не є чимось зовнішнім по відношенню до людства, вона є наслідком сегментованого бачення людиною реальності, застосування недопустимих технологій, що є, в свою чергу, наслідком сучасної освіти, її вузькопредметності, це призводить до розчленування свідомості учня у навчальному процесі.

Експлікатом цілісності є підлягання всіх її елементів загальним закономірностям (С. Кримський, А. Уйомов, А. Цофнас). Отже, досягнення цілісності знань пов'язане з їх інтеграцією шляхом обґрунтування, фундаменталізації на основі найбільш загальних для цієї галузі знань та закономірностей. Фундаменталізація знань, згідно з меморандумом ЮНЕСКО (1994), є умовою національної безпеки. Таким чином, проблема формування цілісності знань про природу пов'язана з вирішенням задач формування цілісності змісту освітньої галузі та методичної системи його втілення в навчальний процес, що має не тільки педагогічне, а й соціальне значення.

Проблема цілісності розглядається у працях філософів (А. Аверьянов, П. Анохін, В. Афанасьєв, С. Клепко, С. Кримський, В. Кузьмін, С. Подмазін, А. Уйомов, І. Цехмістро, А. Цофнас, Г. Югай та ін.), психологів (Л. Виготський, О. Леонтьєв, С. Смирнов, М. Холодна, С. Якиманська та ін.), педагогів (Л. Бурова, С. Гессен, І. Звєрєв, Л. Зоріна, В. Ільченко, О. Іонова, П. Каптєрєв, Б. Комісаров, В. Краєвський, І. Лернер, О. Ляшенко, М. Скаткін, А. Степанюк та ін.).

Проблеми цілісності знань торкаються докторські дослідження вітчизняних педагогів, які присвячені формуванню природничо-наукової картини світу в учнів випускного класу (С. Гончаренко), учнів 7-11 класів на прикладі предмету фізики (В. Ільченко), методологічним та теоретичним основам формування цілісності знань про живу природу (А. Степанюк), теоретико-методологічним основам інтеграції знань учнів професійно-технічної школи (І. Козловська). Наявні кандидатські дослідження, пов'язані з досягненням цілісності знань школярів, завдяки їх систематизації, інтеграції стосуються природознавчих курсів для 5-6 класів (О. Мащенко) або початкової школи (О. Ільченко).

Спеціальні дослідження з проблеми формування цілісності знань учнів про природу в загальноосвітній школі відсутні. Ця проблема пов'язана з переходом вітчизняної школи від багатопредметності у навчальному процесі до формування в учнів цілісності знань з освітньої галузі. Проте введення у типовий навчальний план і Державний стандарт освітніх галузей недостатньо позначилося на зміні методики навчання та формуванні цілісності знань учнів у навчальному процесі. Особливо це стосується знань про природу, які розчленовуються на велику кількість предметів.

Розв'язання проблеми формування цілісності знань учнів про природу має державне значення, оскільки природничо-наукова освіта становить основи образу світу людини, підготовки репродуктивних сил суспільства до оволодіння наукоємними технологіями, підвищення конкурентної здатності держави на світовому ринку. Цілісність знань учнів про природу -- необхідна умова наявності у них адекватного дійсності образу світу як вихідного пункту і результату пізнавального процесу, блокування руйнівної діяльності людини у природі та суспільстві.

Дослідження готовності вчителів початкової школи та предметів природничого циклу до формування цілісності знань про природу показало, що вони не готові самостійно вирішити цю проблему і практично навіть не ставлять її перед собою, оскільки вимоги до вмінь і знань учнів, наявні у програмах відповідних предметів, не включають поняття цілісності знань про природу, природничо-наукову картину світу, образ природи.

Відсутність достатньо повних, заснованих на теоретичному аналізі та практичному досвіді розробок формування цілісності знань учнів про природу, соціальна значущість проблеми, об'єктивна необхідність розв'язання існуючих суперечностей, завдань галузевого підходу до реформування природничо-наукової освіти зумовили актуальність і доцільність вивчення зазначеної проблеми та дали підстави для вибору теми дослідження “Теоретичні та методичні основи формування цілісності знань про природу учнів загальноосвітньої школи”.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження належить до наукових напрямів -- технологія інтеграції змісту природничо-наукової освіти в початковій і основній школах (реєстраційний номер № 0198U007999), психолого-педагогічні основи формування природничо-наукової картини світу та продуктивних природничо-наукових знань учнів середньої загальноосвітньої школи (реєстраційний номер № 0198U007999). Тему дисертації затверджено вченою радою Інституту педагогіки АПН України (протокол № 6 від 17.07.1998 р.) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні (протокол № 1 від 29.01.2002 р.).

Мета дослідження -- розробити теоретично та перевірити експериментально концепцію цілісної природничо-наукової освіти, методичну систему формування цілісності знань про природу учнів загальноосвітньої школи.

Гіпотезу дослідження склало припущення про те, що цілісність знань про природу може неперервно формуватися в учнів початкової, основної, старшої школи за умов теоретичного обґрунтування дидактичних засад цього процесу, розробки змісту знань учнів про природу на основі концепції цілісної природничо-наукової освіти учнів (1-12 класи), втілення у навчальний процес методичної системи вивчення цілісного змісту освітньої галузі “Природознавство” через систему навчально-методичних комплектів. Реалізація методичної системи цілісної природничо-наукової освіти через впровадження в навчальний процес системи програм, підручників, дидактичних матеріалів для учнів та вчителів призведе до формування цілісності знань учнів про природу, яка зумовить: підвищення рівня розуміння знань та розвиток інтелекту учнів; ущільнення, фундаменталізацію знань без їх механічного скорочення та засвоєння учнями ядра природничо-наукових знань; розвиток екологічної культури учнів; підвищення мотивації навчання з природничих дисциплін та покращення стану здоров'я учнів; зміцнення соціальної функції природничо-наукової освіти.

У відповідності до мети та гіпотези у дослідженні поставлені завдання:

1. Дослідити сучасний стан розробки проблеми формування цілісності знань школярів про природу в теорії та практиці навчання, вивчити педагогічні, соціальні проблеми, пов'язані з цілісністю знань людини про природу.

2. Проаналізувати основні дидактичні категорії та поняття, пов'язані з цілісністю знань учнів про природу, здійснити їх розвиток, уточнення та модифікацію.

3. Виявити сутність, структуру поняття цілісності знань про природу та розробити концепцію її формування, розкрити умови втілення цієї концепції у Державному стандарті початкової, базової і повної освіти.

4. Розробити психолого-педагогічні умови формування цілісності знань про природу, втілити їх у моделі методичної системи цілісної природничо-наукової освіти для середньої школи та системі навчально-методичних комплектів до цієї моделі.

5. Експериментально перевірити ефективність концепції цілісної природничо-наукової освіти та її методичної моделі у практиці загальноосвітньої школи. Узагальнити наслідки експерименту, вказати основні напрямки удосконалення природничо-наукової освіти в аспекті поставлених у дослідженні завдань.

6. Втілити у практику загальноосвітньої школи систему навчально-методичних комплектів, які реалізують теоретичні та методичні основи формування цілісності знань про природу.

Об'єкт дослідження -- зміст природничо-наукової освіти та навчальний процес по засвоєнню знань про природу учнями загальноосвітньої школи.

Предмет дослідження -- методична система формування цілісності знань про природу учнів загальноосвітньої школи.

Концепція дослідження. Науково-теоретичні засади та складний інтегративний характер сутності цілісності знань про природу зумовлюють обґрунтування ідей дослідження на різних рівнях: методологічному, теоретичному та методичному.

Методологічний концепт втілює взаємозв'язок і взаємодію наукових підходів до вирішення проблеми формування в учнів загальноосвітньої школи цілісності знань про природу, зокрема:

-- інтегративний підхід уможливлює об'єднання на основі сутнісних зв'язків знань учнів, набутих при безпосередньому вивченні реальних об'єктів свого довкілля, з інформацією, отриманою внаслідок засвоєння досвіду людства про об'єкти природи, основ наук про природу, що вивчаються на уроках природознавчих курсів, та індивідуальним досвідом, набутим під час створення різних рівнів цілісностей знань унаслідок практичної діяльності;

-- природовідповідний підхід створює умови для конструювання змісту природничо-наукової освіти на основі положень філософії екологічного реалізму, теорії пізнаючого тіла, згідно яких природа має вивчатися учнем у класі та поза шкільним приміщенням, у процесі взаємодії з реальними об'єктами довкілля, їх безпосереднього дослідження;

-- системний підхід дає можливість розглядати зміст освіти як систему різних рівнів його формування, методичні основи втілення в навчальному процесі змісту освітньої галузі -- як систему розкриття взаємозв'язків рівнів формування змісту освіти, втілення його в навчальному процесі з подальшим контролем і корекцію результатів цього процесу;

-- компетентнісний підхід є основою для розкриття сутності та формування компетентностей, які обумовлюють навчально-пізнавальну здатність учнів цілісно сприймати завдання і їх розв'язувати.

Теоретичний концепт визначає систему філософських, психологічних, соціологічних, педагогічних та методичних дефініцій, які покладені в основу розкриття сутності цілісності знань учнів про природу, її втілення в змісті освіти.

Методичний концепт передбачає створення методичної системи формування цілісності знань про природу, перевірку її ефективності у практиці загальноосвітньої школи, визначення критеріїв і показників результатів дослідження.

Методологічні основи дослідження багаторівневі. На філософському рівні ми спиралися на теорію систем, теорію пізнання, праці, присвячені проблемам розуміння і пояснення в науковому пізнанні, холістичну філософію науки (А. Уйомов, А. Цофнас, І. Цехмістро, Г. Рузавін, Х.-Г. Гадамер, М. Хайдеггер та ін.); на висновки з праць, присвячених філософії особистісно-орієнтованої, інтегративної, продуктивної освіти (В. Кремень, С. Клепко, С. Подмазін, С. Поздняков, М. Башмаков, Н. Крилова та ін.); на філософські поняття наукової, природничо-наукової картини світу, світоглядних категорій у природознавстві (П. Дишлевий, Л. Микешина, Б. Кузнєцов, В. Кузнєцов, М. Мостепаненко, С. Кримський, В. Стьопин та ін.); на висновки аналізу моделей світу (М. Попович, Е. Фромм та ін.); на поняття цілісності (В. Садовський, А. Урсул, Г. Югай та ін.); на поняття синергетичних процесів у науці (І. Добронравова, В. Гофкіхнер, І. Пригожин та ін.).

Психологічні основи дослідження базуються на працях, присвячених психології образу, проблемі активності психічного відображення (В. Зінченко, О. Леонтьєв, Б. Ломов, С. Рубінштейн, С. Смирнов, В. Тюхтін та ін.), проблемі інтеграційних процесів у освіті, концепції цілісності (В. Моргун, Е. Носенко, В. Семиченко та ін.), засадам розвивального навчання (В. Давидов, Л. Занков, Д. Ельконін та ін.), проблемам особистісно-орієнтованого навчання (О. Бондаревська, В. Сєриков, І. Якиманська та ін.).

Дидактичні та методичні засади дослідження спираються на висновки з праць, присвячених принципу природовідповідності (С. Гессен, А. Дістерверг, Дж. Дьюї, О. Кушнір, Ж.-Ж. Руссо та ін.), теоретичним основам інтеграції змісту освіти (І. Алексашина, С. Гончаренко, В. Ільченко, І. Козловська, А. Степанюк та ін.), проблемам формування національних образів світу, національної самосвідомості (Г. Гачев, В. Хотинець, Т. Усатенко та ін.), проблемам формування змісту загальної середньої освіти (В. Байденко, І. Журавльов, В. Краєвський, І. Лернер, О. Ляшенко, М. Рижаков та ін.); на нормативні документи: Національну доктрину розвитку освіти в Україні, концепцію розвитку загальної середньої освіти для 12-річної школи, Державний стандарт освіти (початкової, основної, старшої школи), типовий навчальний план.

Методи дослідження: теоретичні методи включали історико-методологічний, логіко-гносеологічний, науково-методичний та структурно-функціональний аналізи філософської, соціологічної, психологічної, педагогічної, науково-методичної та навчальної літератури, що забезпечило обґрунтування загальних теоретичних та методичних питань з проблеми дослідження; на основі системно-аналітичного методу проведено узагальнення досліджень і праць вітчизняних та зарубіжних педагогів щодо аспектів формування цілісності знань з різних галузей природознавства; логічний аналіз наукових джерел з філософії, соціології, психології, педагогіки, основ природничих наук дав змогу розробити концепцію цілісної природничо-наукової освіти та виявити основні поняття, пов'язані з формуванням цілісності знань про природу; ретроспективний аналіз нормативної документації, в тому числі навчальних планів, програм, Державного стандарту початкової, базової і повної освіти, дав можливість комплексно представити еволюцію структури природничо-наукової освіти та вказати аспекти її зміни в напрямку досягнення цілісності; методи історико-методологічного аналізу та структурно-системного моделювання були застосовані при розробці моделі цілісної природничо-наукової освіти, методичної системи, навчального плану для її реалізації; емпіричні методи включали вивчення нормативно-правових документів, спостереження, анкетування учнів і вчителів, математичну і статистичну обробку отриманих даних, забезпечували здійснення констатувального, формувального етапів експерименту, обробку його результатів; за допомогою системно-узагальнюючого методу були зроблені висновки за результатами дослідження.

Організація дослідження. Дослідження проводилося протягом 1994-2007 рр. і охоплювало три етапи науково-педагогічного пошуку.

На першому -- аналітико-констатувальному -- етапі дослідження (1994-1996 рр.) вивчався стан розробки проблеми дослідження в її теоретичному і прикладному аспектах. Були створені попередні варіанти концепції інтеграції змісту природничо-наукової освіти, модель цілісної природничо-наукової освіти для учнів 1-11 класів, відповідний цій моделі навчальний план, концепція освітньої системи “Довкілля”: для 1-4 класів розроблявся соціоприродничий курс, для 5-6 класів -- природознавчий курс, для 7-11 класів -- предметно-інтегративна модель природничо-наукової освіти. Зміст і структура цілісної природничо-наукової освіти були втілені у навчальному плані та програмах для 1-11 класів (1996 р.).

За рішенням колегії МОН України і Президії АПН України від 26.11.1996 р. розпочався широкомасштабний експеримент з перевірки ефективності моделі цілісної природничо-наукової освіти, відомої в країні під назвою “Довкілля”. Цим експериментом було охоплено 282 загальноосвітні навчальні заклади в різних регіонах України.

На другому -- експериментально-моделювальному -- етапі (1997-2000 рр.) була створена (у співавторстві) система навчально-методичних комплектів до курсу “Довкілля” (1-6 класи). Для перевірки їх ефективності були залучені педагоги, батьки, психологи, соціологи. У результаті широкомасштабного експерименту було доведено ефективність моделі освіти “Довкілля” та її навчально-методичного забезпечення. Предмет “Довкілля”, в основу якого покладена модель освіти “Довкілля”, було дозволено використовувати в загальноосвітній школі (наказ № 529 від 13.11.2000 р. МОН України).

На цьому етапі уточнювалися програма і методика дослідження, концепція цілісної природничо-наукової освіти, її навчально-методичне забезпечення та втілення у практику школи; проводилася експериментальна перевірка розроблених теоретичних та методичних основ дослідження; удосконалювалася система навчально-методичних комплектів.

На третьому етапі -- теоретико-узагальнюючому (2001-2007 рр.) -- продовжувалася експериментальна перевірка теоретичних та методичних основ формування цілісності знань про природу; аналізувалися та уточнювалися основні теоретичні та методичні положення дослідження, результати аналізу викладені в монографії та статтях. Набуло завершеного вигляду навчально-методичне забезпечення для 1-7 класів 12-річної школи (навчальні програми, підручники, посібники для педагогічних працівників і учнів тощо).

Експериментальна база дослідження. Дослідно-експериментальна робота виконувалася в Інституті педагогіки АПН України (м. Київ), Полтавському обласному інституті післядипломної педагогічної освіти, Луганському обласному інституті післядипломної педагогічної освіти, Дніпропетровському інституті післядипломної педагогічної освіти, у 282 школах країни, зокрема, лонгитюдне дослідження (1-11 класи) проводилося в загальноосвітніх школах № 30, № 31, № 32, № 34, № 37 м. Полтави, у школі-гімназії № 6 м. Кременчука, у школі-гімназії м. Кремінної (Луганська область), у школах № 66, № 111 м. Дніпропетровська, в Дніпровській ЗОШ Верхньодніпровського району Дніпропетровської області. Лонгитюдним експериментальним дослідженням було охоплено понад 1400 учнів, 945 учителів, 1496 батьків; у дослідженні брали участь наукові співробітники, методисти ОІППО, психологи, педагоги-соціологи.

Наукова новизна та теоретичне значення одержаних результатів дослідження полягає в тому, що вперше: теоретично обґрунтовано та експериментально перевірено концепцію цілісної природничо-наукової освіти для загальноосвітньої школи; розроблено та практично доведено ефективність моделі методичної системи вивчення предметів природничого циклу, що реалізує у навчальному процесі цілісність знань про природу; поставлена і розв'язана на прикладі цілісної природничо-наукової освіти проблема галузевого підходу до формування змісту освіти та впровадження його у навчальний процес; доведена необхідність виділення онтодидактичного стрижня у змісті освітньої галузі, що є основою формування цілісності знань на всіх рівнях (стандарту освіти, навчального предмету, навчального матеріалу, навчальної діяльності, результатів навчання); обґрунтовано зміст та структуру поняття “цілісність знань про природу” та розкрито сутність складових цілісності знань про природу (поняття довкілля, природничо-наукової картини світу, образу природи); виявлено зміст основ природничо-наукової картини світу (для початкової, основної і старшої школи) та ядра природничо-наукових знань, його еволюції на протязі засвоєння учнями знань про природу в загальноосвітній школі; розроблено дидактичну систему інтегрованого курсу “Довкілля” як основи цілісної соціоприродничої освіти в початковій школі та природничо-наукової освіти (5-6 класи) в основній школі; створено концепцію інтегрованого курсу “Природознавство” (10-12 класи) та виявлено системотвірні чинники цілісності знань про природу в старшій школі; розроблено методичну систему цілісної природничо-наукової освіти; визначено рівні цілісності знань учнів про природу та рівні розуміння учнями природничо-наукових знань.

Конкретизовано основні дидактичні поняття (цілісність знань учнів про природу, образ світу), пов'язані з цілісністю знань про природу, виявлено понятійно-термінологічний апарат, необхідний для формування цілісності знань про природу, і введено його у програми та підручники для загальноосвітньої школи; доведено доцільність формування в учнів образу світу (початкова школа), образу природи (основна, старша школа) як умови особистісно орієнтованого продуктивного навчання та фундаменталізації знань про природу.

Удосконалено систему післядипломної педагогічної освіти в напрямку формування готовності педагогічних працівників до застосування галузевого підходу в навчальному процесі загальноосвітньої школи.

Практичне значення дослідження визначається розробкою методичної системи формування цілісності знань про природу на п'яти рівнях: стандарту освіти, навчального предмета, навчального матеріалу, навчальної діяльності, результатів навчання.

На рівні стандарту освіти результати дослідження можуть бути використані при формуванні змісту освітніх галузей шляхом включення в стандарт освіти метапредметних компонентів змісту.

На рівні навчального предмета за результатами дослідження ефективності природознавчого курсу “Довкілля” (5-6 кл.) у типовий навчальний план 12-річної школи введений предмет “Природознавство” (5-6 кл.).

На рівні навчального матеріалу результати дослідження використані для розробки системи програм інтегрованих курсів, зокрема чинної програми інтегрованого курсу “Я і Україна. Довкілля” (1-4 кл.). В чинній програмі з природознавства (5-6 кл.) використані структура і зміст програми курсів “Довкілля” (5-6 кл.), співавтором якої є дослідник. Розроблена програма предмету “Природознавство” (10-12 кл.). Відповідно до концепції цілісної природничо-наукової освіти колективом авторів написана система експериментальних програм до освітньої галузі “Природознавство”, серед яких у співавторстві дослідником написана програма з фізики (7-11 кл.).

На рівні навчальної діяльності за розробленою в дослідженні концепцією системи навчально-методичного забезпечення створені та апробовані для загальноосвітньої школи підручники “Я і Україна. Довкілля” для 1, 2, 3, 4 класів, підручники “Природознавство. Довкілля” (5 кл.), “Природознавство” (6 кл.), “Фізика” та “Біологія” (7 кл.); відповідно до програм і підручників створена система навчальних посібників для учнів (зошити, щоденники спостережень та досліджень), які спрямовують навчальну діяльність учнів на формування образу світу (1-4 кл.), образу природи (5-7 кл.), ключових компетентностей. За підручниками, створеними до освітніх галузей “Людина і світ”, “Природознавство”, навчаються більше 1 млн. учнів 1-7 класів.

На рівні результатів навчання розроблена і втілена в підручники та навчальні посібники система різнорівневих завдань, які дають можливість учителю й учню виявити особистісну орієнтованість, продуктивність навчання, рівні сформованості цілісності знань про природу, рівні розуміння знань учнями, навчальність, стан здоров'я учнів.

На основі концепції цілісної природничо-наукової освіти розроблена система методичних посібників для вчителів 1-6 класів, методика вивчення курсу “Я і Україна. Довкілля”, “Методика вивчення природознавства (довкілля)”. Створені методичні посібники можуть використовуватися у навчальному процесі педагогічних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації при вивченні предмету “Педагогіка” (розділ “Дидактика”), фахових методик, в інститутах післядипломної освіти. Для слухачів післядипломної педагогічної освіти розроблено навчальний план та методичні вказівки для формування готовності педагогів до втілення галузевого підходу в навчальному процесі загальноосвітньої школи.

Результати дослідження впроваджено у практику загальноосвітніх навчальних закладів України (довідка про впровадження Міністерства освіти і науки України від 16.11.06 № 6і/2-192), загальноосвітніх закладів Дніпропетровської області та Дніпропетровського ОІППО (довідка про впровадження № 959 від 10.11.2006), загальноосвітніх закладів Полтавської області та Полтавського ОІППО (довідка про впровадження від 10.11.06 № 1053/1), загальноосвітніх закладів Луганської області (довідка про впровадження №135-1 від 9.11.2006 р.).

Особистий внесок у працях, написаних у співавторстві (Л. Булава, Т. Водолазська, В. Ільченко, О. Ільченко, Л. Рибалко, С. Собакар), полягає в обґрунтуванні дидактичних основ, розробці методичної системи формування цілісності знань про природу, втіленні їх у програмах, підручниках, навчальних посібниках для учнів, методичних посібниках для вчителів; включенні до програм, навчально-методичних комплектів понятійно-термінологічного апарату, необхідного для формування цілісності знань про природу; розробці форм і методів організації навчання (специфічних для формування цілісності знань про природу), структури програм, підручників, навчальних посібників, їх методичного апарату, який орієнтує навчальний процес на формування цілісності знань про природу.

У методичних посібниках для вчителів авторові належать методичні рекомендації щодо формування природничо-наукової картини світу, образу світу, образу природи, рекомендації щодо структури уроків, їх системи завдань, що зумовлюють формування, контроль і корекцію цілісності знань учнів, оволодіння учнями термінологічно-понятійним апаратом, здатністю створювати цілісності знань різних рівнів (з теми, розділу, предметів природничого циклу).

Апробація результатів дослідження здійснювалася у процесі широкомасштабного експерименту (1997-2000 рр.), який проводився відповідно до спільного рішення Колегії Міністерства освіти і науки України і Президії Академії педагогічних наук України (від 27.11.1996 р.). Результати апробації обговорювалися на засіданнях ученої ради Полтавського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти (1999-2006 рр.), на засіданні президії Академії педагогічних наук України (1999 р.), на звітних конференціях Інституту педагогіки АПН України (2001-2006 рр.), на колегії управління освіти і науки Полтавської обласної держадміністрації (2006 р.), на десяти Всеукраїнських науково-практичних конференціях, присвячених різним аспектам формування цілісності знань про природу (1997, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 рр. -- м. Полтава), організатором і учасником яких був дослідник; на Всеукраїнських педагогічних читаннях, присвячених пам'яті М. В. Остроградського (2000, 2001 рр. -- м. Полтава); на Всеукраїнському семінарі (2003 р. -- м. Рівне) та на обласних семінарах учителів, що впроваджують модель освіти “Довкілля” (1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 рр. -- м. Луганськ, м. Кривий Ріг, м. Вінниця, м. Харків); на Міжнародних виставках “Сучасна освіта в Україні” (2000, 2002, 2003, 2004, 2006 рр.); на книжковому форумі (2003, 2004 рр. -- м. Львів); у процесі проведення дослідником Всеукраїнських курсів “Навчально-методичне забезпечення освітньої системи “Довкілля” (1995-2007 рр.); у процесі ведення занять на курсах слухачів післядипломної педагогічної освіти Полтавського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Публікації. Основні результати дослідження відображені у 83 публікаціях. Серед праць -- монографії (3), підручники (17), навчальні та методичні посібники (18), програми (10), статті у провідних фахових виданнях (28), матеріали наукових конференцій (7) Ї загальним обсягом понад 80 друкованих аркушів.

Кандидатська дисертація зі спеціальності 13.00.01 -- теорія та історія педагогіки -- “Інтегрований курс з природознавства в 5-6 класах загальноосвітньої школи” захищена в 1997 році. Матеріали кандидатської в тексті докторської дисертації не використовувалися.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (397 найменувань) на 33 с. Повний обсяг дисертації 489 сторінок, основний текст -- 407 сторінок, 22 таблиці на 16 сторінках, 16 малюнків на 6 сторінках, 10 додатків на 27 сторінках.

Основний зміст дисертації

У вступі обґрунтовано актуальність і ступінь розробленості проблеми дослідження, показано його зв'язок з науковими програмами, планами, темами. У вступі також визначено мету, гіпотезу і завдання, об'єкт і предмет дослідження, сформульовано концепцію, методологічні основи та методи дослідження, вказано його етапи та експериментальна база, розкрито наукову новизну, теоретичне і практичне значення та особистий внесок, наведені дані про апробацію та впровадження результатів дослідження.

У першому розділі “Цілісність знань школярів як педагогічна і соціальна проблема” проаналізовано понятійно-термінологічний апарат дослідження, виявлено взаємозв'язок понять “освіта”, “цілісність знань”, “образ світу”, “модель світу етносу”, “модель світу учня”, “модель світу вчителя”. Охарактеризовано сучасний соціально-педагогічний контекст процесу формування цілісності знань учнів про природу, його зв'язок зі становленням особистісно орієнтованої природовідповідної освіти, формуванням цілісності свідомості учнів як умови їхнього здоров'я; виокремлено філософсько-соціологічний, гуманістичний, особистісний, синергетичний аспекти дослідження.

При зміні парадигми освіти слід виходити із зв'язку культурної парадигми з образом природи-суспільства-особи-культури, зміна якого веде до зміни всієї культури. Для зміни парадигми освіти необхідна нова філософія (Л. Бевзенко, С. Курдюмов, Й. Масуда, Р. Флешер та ін.), яка б розробила нові стандарти, норми й цінності. Основними елементами цієї філософії мають стати: новий натуралізм, який стверджує, що людина -- це передусім частина природи; новий холізм, що визначає загальний взаємозв'язок, єдність світу; новий іманентизм, який виявляє внутрішнє джерело будь-якого розвитку. При такій філософії освіти рівень і якість розуміння людиною цілісності природи, основи цілісності знань -- загальних закономірностей природи -- набувають першочергового значення для розвитку колективної свідомості людей.

Для створення нової парадигми освіти необхідно ввести в зміст і методику навчання поняття образу світу, у природничо-наукову освіту -- поняття образу природи. На основі аналізу праць дослідників людської природи (К. Лоренц, Е. Фромм, М. Бахтін, Н. Чеботарьова та ін.) зазначено, що синдром соціальної деструктивності, пов'язаний із фрагментарністю погляду на світ, набирає сили в умовах соціально-економічної нестабільності, екокризи в суспільстві, збільшує кількість психічно неповноцінних людей, які становлять соціальну небезпеку. Роль педагогіки у створенні стратегії розвитку життєствердного суспільства в дослідженні пов'язується із втіленням у навчальний процес психолого-педагогічних основ формування в учнів природовідповідного образу світу, його основи -- образу природи. Це положення підтверджене аналізом філософських (Е. Фромм, М. Попович), психологічних (О. Леонтьєв, С. Рубінштейн, С. Смирнов), педагогічних (В. Ільченко, М. Стельмахович, А. Степанюк, Т. Усатенко) досліджень. На основі аналізу останніх зроблено висновок про життєствердний світогляд українського етносу, про необхідність використання етнічних архетипів при формуванні образу світу учнів.

Виявлено сутність поняття “цілісність знань про природу” та синергетичний характер формування його у свідомості учнів як результату неперервної інтеграції на основі найбільш загальних закономірностей природи трьох потоків інформації, які учень отримує: від вивчення реальних об'єктів довкілля, встановлення найбільш загальних взаємозв'язків між ними; засвоєння соціального досвіду стосовно пізнання природи, формування у навчальному процесі природничо-наукової картини світу; в процесі створення образу природи під час практичного застосування знань про природу, формування цілісностей різних рівнів природничих знань.

Синергетичний підхід у формуванні цілісності знань про дійсність -- шлях до вирішення одного з основних завдань оновлення освіти, який спрямовує суспільство на вихід з екологічної кризи.

Недоліки традиційного навчального процесу -- вузькопредметне викладання змісту знань про природу, позбавлення школярів безпосереднього вивчення об'єктів природи, що призводить до почуттєвого психомоторного пригнічення, обумовлюють розчленування цілісного плану свідомості учнів. Учням необхідно надати можливість перебувати серед об'єктів, які вивчаються, спостерігати та досліджувати їх поза шкільним приміщенням, це є необхідною умовою створення у свідомості учнів адекватного дійсності образу світу, зміцнення їхнього здоров'я (В. Базарний, О. Князєва, О. Туробов).

На основі констатувального експерименту показано, що цілісна природничо-наукова освіта, відома в країні під назвою “Освітня система “Довкілля”, великою мірою усуває недоліки чинної природничо-наукової освіти завдяки цілісності змісту знань, системі занять, що включає уроки серед природи, системі методів навчання, що задовольняють природні потреби дітей у пізнанні дійсності.

Анкетування учителів початкових класів та предметів природничого циклу, які працюють за чинними програмами, показало, що вчителі не стикалися з проблемою формування цілісності знань про природу, не володіють понятійно-термінологічним апаратом і операційною здатністю, необхідними для формування в учнів природничо-наукової картини світу, її особистісно значимої складової -- образу природи.

У другому розділі “Теоретичні основи формування цілісності знань учнів про природу” розкривається сутність поняття “цілісність”, зосереджена увага на теоретико-методологічному підході до аналізу понять, які безпосередньо пов'язані з поняттям цілісності знань учнів про природу, таких, як умова розуміння знань, ціле і частина, система і цілісність, елемент системи, образ світу як вихідний пункт і результат пізнавального процесу, цілісність змісту освіти, навчальний план як умова цілісності навчального процесу, комплексна оцінка цілісного дидактичного процесу.

Умови досягнення цілісності знань та їх розуміння обґрунтовано на основі аналізу праць філософів (А. Уйомов, А. Цофнас, М. Хайдеггер, Г. Рузавін, Х.-Г. Гадамер та ін.), де показано, що ніяке розуміння новоотриманих знань учнем не досягається інакше, як через включення їх у цілісність. В основі взаємодії цілісності знань і їх елементів як цілого і частини лежить ціле, що активно впливає на частини, перетворює їх відповідно до власної природи, поєднує, інтегрує. Частини знань розвиваються у межах цілісності знань, підпорядковуються їй, узгоджуються з нею функціонально і структурно, оскільки ціле визначає конкретну форму існування того чи іншого об'єкта або процесу як власне частини й у цьому значенні є формотворним фактором. Об'єкт або процес, включені в орбіту цілого, набувають властивостей, яких раніше не мали, властивостей, необхідних цілісній системі (В. Афанасьєв, І. Блауберг, Д. Гриліхес).

В основі понять “система”, “цілісність”, “образ світу” лежить поняття про результат сутнісної інтеграції елементів, які їх складають, на основі спільних для цих елементів закономірностей (В. Ільченко, С. Кримський, А. Цофнас). Експлікатом цілісності знань про природу є підлягання всіх елементів знань, що складають цю цілісність, загальним закономірностям природи. Співставлення понять “система”, “цілісність”, “образ світу”, аналіз праць психологів (В. Зінченко, О. Леонтьєв, С. Рубінштейн, С. Смирнов) призвело до висновку, що образ світу учня є особистісно значимою цілісністю знань його про дійсність, яка відіграє основну роль у процесі її пізнання, а образ природи є основою образу світу. Образ світу не складається з образів окремих явищ і предметів, а розвивається і функціонує як єдине ціле. Будь-який образ об'єкта, що викликає подразнення суб'єкта пізнання, є елементом образу світу, і сутність його полягає не в ньому самому, а у тій функції, яку він виконує в цілісному відображенні реальності. Ця характеристика образу світу визначається взаємозв'язками і взаємозалежностями між елементами самої об'єктивної реальності. Результатом будь-якого пізнавального процесу є не певний новий одиничний образ, а модифікований стимулом образ світу, збагачений певним новим елементом. Образ світу має формуватися при безпосередньому впливові “світу” -- довкілля -- на органи чуття дитини. Текст не замінить інформацію, що отримується від реальних об'єктів.

Образ світу є вихідним пунктом і результатом будь-якого пізнавального процесу. Найважливішою характеристикою образу світу, що забезпечує йому можливість функціонування як активному початку процесу пізнання, є його діяльнісна і соціальна природа. У функціональному плані образ світу передує діяльності, є її активним началом, тобто ініціює і спрямовує її. Виникнення мотиву, мети під час діяльності неможливе без орієнтування за допомогою образу світу. У свою чергу, діяльність постійно впливає на образ світу, збагачуючи і модифікуючи його. В образі світу відображаються найбільш глибокі істотні характеристики світу, що утворюють ядерні структури образу світу, в яких втілені загальні закономірності природи. Основа структури образу світу дитини формується відповідно до моделі світу суспільного оточення у процесі засвоєння архетипів, системи суспільно вироблених символів, закріплених у мові, предметах культури, нормах і еталонах діяльності.

Суть пізнавальної активності полягає в здатності учня будувати прогностичні моделі, образи світу. Ця здатність людини до попереднього синтезу того, що повинно бути проаналізоване, і є вищим виявом пізнавальної активності. Тому навчальний процес як провідна ланка формування образу світу молодих представників суспільства має спиратися на образ світу цього суспільства. З цієї точки зору мають аналізуватися всі нововведення у зміст освіти та інновації в технології навчання. Розуміння соціальної і діяльнісної природи образу світу дає змогу інтерпретувати цей психічний образ як результат діяльності суб'єкта і, водночас, як форму відображення об'єктивної реальності.

Провідне значення цілісного образу світу і його ядерних структур, які забезпечують цілісність даного образу, визначається тим, що вони дають змогу одержати знання про сутності, а не тільки про якості речей чи явищ. Сутнісне знання є системним знанням (В. Кузьмин, Л. Виготський), для відображення сутності речі потрібно вийти за межі цієї речі, виявити ті зв'язки і відносини, у яких вона виявляє себе особливим, тільки їй властивим способом. Проте ці зв'язки і відносини не повно відтворюються в актах чуттєвого сприйняття. Тому відображення істотного, того, що стоїть за річчю, потребує включення її почуттєвої копії в цілісний образ світу. Для виявлення сутності речей, явищ в образі світу повинна бути основа його формування -- загальні закономірності, які використовуються учнями в їх пізнавальній діяльності. Сприйняття об'єкта привносить лише деяку часткову зміну в образ світу як ціле, і часто оцінюється, коректується саме сформованість образу об'єкта, а не модифікований образ світу як результат пізнавального акту. Контролюватися, коректуватися й оцінюватися повинні не фрагментарні знання, образи одиничних об'єктів, а зміна образу світу в цілому внаслідок засвоєння нових знань. Вплив образу світу на пізнавальну активність учнів, мотивацію навчання, розвиток інтелекту підтверджений у дослідженні ефективності освітньої системи “Довкілля”.