Стаття «Міжпредметні зв’язки на уроках хімії як засіб формування екологічної компетентності учнів»

Бурхливий розвиток науково-технічного прогресу ставить перед шкільною освітою важливі завдання з формування інтелектуально розвиненої особистості з достатнім рівнем креативного мислення, свідомості та культури. Однак, швидкі темпи науково-технічного розвитку згубно впливають на стан навколишнього природного середовища від якого залежить життя людства.

Базові знання особистості закладаються під час навчання у загальноосвітній школі, але сучасний стан шкільної освіти має низку недоліків, серед яких: фрагментарність, безсистемність знань, невміння використовувати вивчене у нестандартних ситуаціях, відсутність здатності аналізувати та узагальнювати. Основна причина даного стану полягає у тому, що більшість знань отриманих учнями під час навчання, залишаються простою сумою знань, які мало пов’язані між собою та з матеріалом інших предметів. В основному, ці знання представлені сукупністю ізольованих блоків інформації з різних навчальних предметів. Покращення цієї ситуації можливе не лише шляхом підвищення професійно-методичного рівня вчительського складу, але і завдяки врахування міжпредметних зв’язків навчальних предметів школи.

Тому, під час навчання у школі потрібно значну увагу приділити формуванню міжпредметних зв’язків хімії й екології, які дозволять на якісно новому рівня вирішувати низку навчальних проблем, а також формувати екологічну компетентність, екологічне мислення, екоцентричний тип свідомості, екологічну культуру, і як наслідок сприятимуть покращенню екологічного стану планети та запобігти негативному впливу людської діяльності.

У контексті даного питання є актуальними наукові пошуки, присвячені проблемі реалізації міжпредметних зв’язків у навчально-виховному процесі загальноосвітньої школи.

Аналіз наукової літератури дозволив встановити, що дане питання висвітлене у різних напрямах, а саме: сутність та класифікація міжпредметних зв’язків (В.М. Максимова, Г.Ф. Федорець); практична реалізація міжпредметних зв’язків у навчальному процесі загальноосвітньої школи (Н.М. Буринська, С.В. Ніконова); методика проведення уроків на міжпредметній основі (С.В. Басюк (інтегровані уроки біологія і хімія), С.А. Іванова (бінарні уроки біологія й хімія), Л.С. Лисенко (інтегровані уроки хімія і біологія) та ін..).

Однак, варто зазначити, що незважаючи на велику кількість наукових праць із даного питання, недостатньо уваги приділено аспектам реалізації міжпредметних зав’язків у процесі вивчення хімії і екології у стінах загальноосвітньої школи.

Тому, метою нашого дослідження є розкриття важливості міжпредметних зв’язків у курсах хімії й екології, як засобу формування екологічної компетентності учнів, збереження та примноження природного навколишнього середовища.

У сучасній педагогічній літературі існує достатньо велика кількість трактування сутності поняття "міжпредметні зв’язки". З погляду загальнодидактичного підходу міждисциплінарні зв’язки трактуються як:

• засіб відображення продуктів міжнаукової інтеграції у змісті кожного навчального предмета і в навчальній діяльності учнів [7, 17];
• засіб створення цілісної системи шкільного змісту навчання (загальнонаукові і світоглядні ідеї та поняття) [9, 6];
• дидактична умова, що забезпечує послідовне відображення у змісті шкільних природничих дисциплін об’єктивних взаємозв’язків [7, 13];
• чинник формування системності знань учнів [8, 107-108];
• закономірність педагогічного процесу, яку слід брати до уваги під час визначення змісту, форм і методів навчання школярів на уроці [5, 8].

З погляду діяльнісного і системного підходів сутність міжпредметних зв’язків полягає у системі взаємозв’язаної діяльності роботи вчителів різних предметів і учнів під час оволодіння знаннями, залучення змісту суміжних предметів із метою міцнішого засвоєння програмового матеріалу [5, 7].

У методичній літературі питання міжпредметних зв’язків вивчається з позиції інформаційного і хронологічного підходів. Так, інформаційний підхід передбачає встановлення спільних для дисциплін об’єктів, понять, умінь, навичок та методів дослідження. В основу хронологічного підходу покладено послідовність вивчення предметів на основі спірально-концентричного принципу побудови курсів, визначених Державним стандартом шкільної освіти.

Актуальність використання міжпредметних зв’язків хімії і екології обумовлена необхідністю формування в учнів єдиної загальнонаукової картини світу за умов постійного збільшення обсягу навчальної інформації та браку часу на їх засвоєння.

У низці наукових джерел зазначено перелік функцій налагодження міжпредметних зв’язків у процесі вивченні курсу хімії, зокрема: освітня, розвивальна, виховна [10, 18]; діалектична, логічна, психологічна, дидактична [2, 86]; прогностична та інтегруюча [4, 93].

З огляду на важливість використання міжпредметних зв’язків під час уроків хімії і екології основними функціями є:

• навчальна (комплексний підхід до відбору навчальної інформації, узгодженість та інтеграція знань, умінь і навичок із хімії та екології);
• виховна (формування екологічних знань, екологічного мислення, світогляду, культури, природокористування та ін..);
• розвивальна (розвиток екологічних почуттів, інтересів тощо).

Виділені  функції збігаються із функціями процесу навчання у загальноосвітній школі.

Шкільний курс хімії посідає чільне місце серед навчальних предметів загальноосвітньої школи. Знання про речовини, їх структуру, властивості, біологічні функції, знаходження у природі та взаємоперетворення є базовим для формування екологічних знань.

Сучасне трактування поняття "екологія" – це наука, яка вивчає закономірності існування, формування та функціонування біологічних систем усіх рівнів організації в їх взаємодії з оточуючим середовищем. А біологічна форма руху матерії базується на хімічній, звідси випливає, що всі об’єкти живої природи мають речовинну будову. Дане стосується, як живої так і неживої природи в основі яких знаходяться неорганічні та органічні речовини.

Окрім цього, хімія досліджує окремі складові об’єктів живої природи (людина, рослини, тварини, мікроорганізми) та неживої природи (гірські породи, вода, грунт, повітря та ін.) виходячи з речовинної структури організації.

Для характеристики важливості міжпредметних зв’язків доцільно зупинитися на проблемі охорони природи та формуванні екологічної компетентності учнів під час вивчення курсу шкільної хімії. Результатом інтегрованого вивчення курсів хімії і екології є руйнування антропоцентричного типу свідомості і формування екоцентричного типу свідомості, а також екологічної компетентності учнів.

Екоцентричний тип екологічної свідомості зорієнтований на відсутність протиставляння людини й природи, людина виступає не власником природи, а її однією зі складових частин. Взаємодія людини з природою побудована на принципі непорушення існуючої в природі екологічної рівноваги [3, 8-13]. Також даний тип свідомості сприятиме гуманному ставленню до оточуючого природного навколишнього середовища, свідомому оволодінню системою екологічних знань, які необхідні сучасній людині для розуміння сутності екології, яка відображає інтереси людини у навколишньому світі, і є потужним потенціалом для розвитку нових способів взаємодії у системі людина-природа-суспільство.

Звідси випливає, що природа – самоцінність, яка має право на існування, незалежно від корисності або некорисності, – шкоди, для людини [6, 33-34].

У сучасній науковій психолого-педагогічній літературі накопичено достатньо інформації, що дозволяє аналізувати сутність поняття "компетентність".

Під "компетентністю" у педагогічній науці розуміють рівень освіченості, достатній для самоосвіти і самостійного вирішення виникаючих при цьому пізнавальних завдань, проблем і визначення особистісної позиції. З іншого погляду, це інтегроване поняття, яке охоплює не тільки знання, вміння і навички, але і мотиваційні, етичні, соціальні і поведінкові складові, спроможність виконання дій у певній сфері, конкретній соціально-практичній ситуації. Складовою життєвої компетенції будь-якої людини є екологічна компетентність.

У свою чергу певний рівень "екологічної компетентності" формують здатність учнів бачити і розуміти навколишній світ, орієнтуватися в ньому, вміти вибирати цільові установки своїх дій і вчинків; здатність бачити і розуміти хімічні явища в природі, прогнозувати напрям наукового використання хімічних знань у практичній діяльності людини [6, 46].

Вивчення основ хімії у шкільні роки покликане закласти основи екологічних знань, сприяти виробленню екологічно грамотної і безпечної поведінки, подолання антропоцентричного, споживацького ставлення до природи. Також, це дозволить забезпечити формування екологічно доцільної поведінки, елементів безпеки, системи екологічних поглядів і навичок, запобігання шкоди навколишньому середовищу. Майбутні члени суспільства повинні бути всебічно грамотними, а особливо екологічно.

Вагоме значення налагодження міжпредметних зв’язків хімії і екології має вибір методів навчання. На перших етапах навчання учнів хімії з використанням міжпредметних зв’язків варто надавати перевагу пояснювально-ілюстративним методам, і лише згодом можна використовувати репродуктивний і частково-пошуковий методи і творчі міжпредметні завдання.

Засобами реалізації міжпредметних зв’язків можуть бути:

• Питання міжпредметного змісту, які направлені на відтворення раніше вивченого матеріалу з інших дисциплін.
• Домашнє завдання міжпредметного характеру, наприклад, постановка питань на роздуми, підготовка повідомлень, рефератів, виготовлення наочних посібників, складання таблиць, схем, кросвордів, що вимагають знань межпредметного характеру.
• Міжпредметні наочні посібники (узагальнюючі таблиці, схеми, діаграми, плакати), які дозволяють учням наочно побачити сукупність знань із різних предметів, що розкриває питання міжпредметного змісту.
• Хімічний експеримент, предметом якого є біологічні об’єкти та хімічні явища, що відбуваються в них.

Значна увага до використання міжпредметних зв’язків у процесі вивчення хімії спричинило появу нових форм організації навчального процесу, це комплексний семінар, комплексна екскурсія, межпредметна екскурсія та ін. Уроки з міжпредметним змістом можуть бути наступних видів: урок-лекція, урок-семінар, урок-конференція, урок-рольова гра, урок-консультація та ін.

Реалізація міжпредметних зв’язків повинна мати системний характер, це можуть бути окремі теми з хімії або фрагменти окремих уроків. Наприклад, під час ознайомлення учнів із властивостями амоніаку і процесом його виробництва варто не лише сформувати уявлення про значення амоніаку, але і окреслити коло проблем, що виникають у результаті потрапляння азотовмісних відходів виробництва у навколишнє природне середовище.

Також, варто розглянути питання включення амоніаку в кругообіг речовин і переходу його в категорію забруднювачів природи. Як приклад, потрапляння амоніаку у природне середовище призводить до зміни середовища ґрунтів і водойм та до сильної загазованості і порушення роботи серцевої системи та інших органів живих організмів.

Під час ознайомлення учнів із темою "Значення хімії в народному господарстві та побуті людини" варто наголосити, що за певних умов, при застосуванні хімічних речовин у сільському господарстві, а саме: використання пестицидів, гербіцидів, інсектицидів у боротьбі з хворобами і шкідниками сільськогосподарських культур; добування металів і сплавів у металургії та ін., може призвести до забруднення природного середовища, зокрема повітря і води.

Вивчаючи тему "Оксиген. Поширення та кругообіг у природі. Застосування кисню, його біологічна роль" доречно ознайомити учнів із фізичними властивостями кисню, здатністю розчинятися у воді, і забезпеченні можливості життя живих істот у воді. Так на уроці хімії учні можуть дати відповідь на питання: Значення атмосфери для живих організмів? Назвіть атмосферні шари та розкажіть про склад повітря.

Важливим є наголошення на необхідності проведення екологічних рейдів на водоймах у зимовий період для прорубування ополонок із метою збагачення води киснем. Також, під час ознайомлення з цією темою потрібно окреслити питання шляхів забруднення атмосфери, наслідків цього забруднення та її охорони.

При вивченні властивостей води учні дізнаються про значення води в житті людини, її хімічний склад. Доречним є з’ясування низки питань: На які групи поділяються материкові води? Яка причина утворення гарячих джерел. Шляхи очищення природної води. Яке значення має очищення питної води? Де використовують воду?

При вивченні мінеральних добрив учні знайомляться з значення мінеральних добрив для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, про роль хімії у розвитку тваринництва. Після цього матеріал доповнюється докладними відомостями про властивості мінеральних добрив, їх різновиди та ролі сечовини у харчуванні тварин.

Вивчаючи тему "Природні вуглеводні. Види пального" можна запропонувати питання: Назвіть найбільші родовища кам’яного вугілля. Розкажіть про родовища нафти. Де знаходяться великі родовища природного газу? Особливості ресурсозбереження корисних копалин?

Формування екологічної компетентності учнів засобом міжпредметних зв’язків вивчення хімії повинно також відбуватися з використанням практично-діяльнісного компоненту, а саме методів проблемного навчання, які сприяють розвитку творчості, самостійності пошуку знань.

Прикладом є науково-дослідна робота "Вплив діяльності Іршанського гірничо-збагачувального комбінату на стан навколишнього середовища області". З цією метою учні здійснюють аналіз наукової літератури, дослідження хімічного складу води, визначення кольору, pH, температуру води, формулюють рекомендації щодо природоохоронних заходів даної території.

Вивчення теми "Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва на основі вчення про будову атомів" розкривається роль періодичного закону стосовно до біологічних процесів, що протікають в природі, єдності і цілісності навколишнього світу.

Розгляд теми "Метали" дозволяє розкрити подвійний вплив катіонів металу на природне середовище в залежності від їх концентрації. Ознайомлення з темою "Неметали" можна здійснити у ході дослідницької роботи "Оксиди неметалів" сполуки яких розглядаються як забруднювачі природного середовища. Це у першу чергу "кислотні дощі" їх природа походження, збитки яких вони завдають природному і предметному середовищам (металевим конструкціям, бетонним спорудам тощо).

Висновок. Отже використання міжпредметних зв’язків між хімією і екологією сприяє підсиленню ефективності процесу навчання, вирішенню одного з головних завдань освіти – вихованню у школярів цілісного природничонаукового світогляду, формуванні екологічної компетентності та всебічному розвиткові учнів.

Окрім цього ефективна підготовка учнів до застосування хімічних знань у реальному житті, визначає формування екологічно грамотної особистості і це певною мірою сприяє забезпеченні безпеки природного навколишнього середовища.

Перспективи подальшого пошуку з означеної проблеми потрібно спрямувати у руслі дослідження комплексної проблеми мідпредметних зв’язків природничих дисциплін загальноосвітньої школи та розробці методів навчання та виховання у школярів природничо-наукового світогляду.

ЛІТЕРАТУРА

1. Біда О. Міжпредметні зв'язки природничих предметів початкової та основної школи. // Біологія і хімія в школі. - 2001. - № 3. – C. 32-36.
2. Еремкин А.И. Сисиема межпредметных связей в высшей школе (аспект подготовки учителя): Монография. Х.: Вища шк., 1984. –246 с.
3. Єфименко Н.П. Особливості формування екологічної культури студентів вищих технічних закладів освіти: Дис. … канд.пед.наук: 13.00.04 – Х., 2000. – 137 с.
4. Козловська І.М. Теоретико-методологічні аспекти інтеграції знань учнів професійно-технічної школи: дидактичні основи: Монографія. Львів, 1999. – 237 с.
5. Кулагин П.Г., Межпредметные связи в процессе обучения. М.: 1981. – 67 с.
6. Лазебна О.М. Формування активної екологічної позиції підлітків: Дис... канд. пед. наук: 13.00.07 / Інститут проблем виховання АПН України. К., 2004. 222 с.
7. Максимова В.Н. Межпредметные связи в совершенствовании процесса обучения, М.: 1984. – 136 с.
8. Погоріла І.О., Романенко О.В. Проблеми та перспективи раннього професійного самовизначення ліцеїстів: психолого-педагогоічні аспекти // Науковий віснк. – 2004. №28. – С. 107-108.
9. Пряжников М. Особиста професійна перспектива // Психолог. – 2004. №16. – С.6.
10. Тірушева Л.В. Міжпредметні зв’язки у навчанні хімії. Х.: 2004. – 159 с.