Теоретичні основи формування природничих знань

1.1 Теоретичні основи формування природничих знань

Знання про людину як живий організм належать до природничо-наукових знань.

У педагогічній енциклопедії [43, 331] зазначається, що знання - це перевірений практикою результат пізнання, відображення в свідомості людини навколишньої дійсності, що об’єктивно існує поза нею. Відображення відбувається у формі фактів, уявлень, понять, закономірностей, законів, теорій, що передаються мовою.

Т. Байбара, О. Біда, Ф. Кисельов, В. Пакулова, О. Савченко стверджують, що природничо-наукові знання засвоюються учнями початкової школи у формі таких видів знань - конкретних фактів, уявлень, понять [4; 8;25;38;44].

Пізнання навколишнього світу починається з відчуття, на базі яких виникає сприйняття. Сприйняття відображають предмет як ціле з усіма його властивостями, а відчуття - тільки окремі властивості або ознаки предметів і явищ. Так, пізнаючи за допомогою різних органів чуття той чи інший об’єкт навколишнього світу, учні відчувають його окремі властивості – форму, розміри, колір, запах та інші. Сприймають же об’єкт як ціле з усіма його властивостями. У процесі сприймання беруть участь увага, спостережливість, пам’ять, мислення, об’єднуючи всі властивості об’єкта в цілісний образ.

На основі відчуттів і сприймання як результат усвідомлення, запам’ятовування і відтворення в пам'яті людини виникають уявлення.

Уявлення - це чуттєво-наочний, узагальнений образ, в якому відображені зовнішні ознаки, властивості, зв’язки раніше сприйнятого об’єкта чи групи об’єктів. [4, 64].

Кожне уявлення має зміст, тобто зовнішні ознаки, властивості і зв’язки чуттєво-наочного образу, які були сприйняті різними органами чуття і створили цей образ.

Уявлення створюються в пам'яті людини головним чином на основі безпосереднього сприймання нею предметів і явищ навколишньої дійсності.

Але на думку Ф. Кисельова, уявлення — не завжди звичайний образ раніше сприйнятого предмета або явища. Воно може включати в себе деякі узагальнення, може бути осмисленим, певною мірою узагальненим образом ряду предметів і явищ. Як стверджують вчені, уявлення — це не тільки образи предметів, які ми колись сприймали. Можна мати уявлення і про такі предмети, яких ми ніколи не бачили. Вони створюються на основі осмислення ряду уявлень про навколишні предмети або явища [25].

Ф. Кисельов стверджує, що уявлення - це найперші, елементарні узагальнення. Без чуттєвих сприйнять і уявлень неможливе мислення, неможливий процес пізнання. Тому нагромадження достатнього запасу яскравих і точних уявлень про предмети і явища - одне з найважливіших завдань вивчення навколишнього світу [25, 26].

Роль уявлень у процесі вивчення природи дуже велика: чим багатші у дітей уявлення, чим вони повніші за обсягом і точніші за змістом, тим краще розвиваються у дітей пам'ять і мислення. Уявлення є також необхідною умовою формування понять, розуміння учнями слів учителя, а також засвоєння матеріалу підручника.

У методичній літературі [ 8;12;15 та ін.] зазначається, щоб сформувати в свідомості учнів чітке уявлення про незнайомий предмет, треба показати їм його, дати можливість доторкнутися до нього, а іноді понюхати і попробувати на смак. Якщо предмет як певний комплекс подразників діє на ряд аналізаторів, у корі великих півкуль утворюються тимчасові зв'язки, внаслідок чого організм реагує на предмет як єдине ціле. Отже, одночасна робота різних аналізаторів є найважливішою умовою переходу від окремих відчуттів до сприйняття предмета в цілому.

Так, діти, знайомлячись шкірою, за допомогою зорового аналізатора сприймають особливості кольору шкіри ; органами дотику — її пружність, характер поверхні (гладенька), температуру; органами нюху — відсутність запаху та ін.

Уявлення формуються на основі спостережень. А для того, щоб в учнів утворилися чіткі і правильні уявлення необхідне систематичне керівництво з боку вчителя процесом сприймання учнями предметів і явищ [8].

Діти сприймають тільки ті особливості предмета, які відразу впадають в око, хоч вони можуть бути й неістотні.

Мало чути — треба вміти слухати, мало дивитися—треба вміти бачити. І вчитель керує цим процесом. Наприклад, спочатку учні розглядають всю шкіру як орган, схоплюючи її загальний образ. Поступово вчитель підводить учнів до різнобічного ознайомлення з об'єктом. Діти дають його словесний опис, встановлюють причинно-наслідкові зв'язки.

З меншою ефективністю, але все ж можна створити цілісне уявлення про той чи інший предмет і за допомогою наочних посібників: картин, діапозитивів, діафільмів та ін.

Уявлення про предмет можуть утворитися і під час його опису, але з обов’язковим посиланням на наявні вже в дітей уявлення, набуті шляхом безпосереднього чуттєвого сприймання предметів.

Отже, вчитель, застосовуючи різноманітні засоби наочності, організовуючи спостереження дітей, постійно повинен керувати процесом сприймання учнями явищ і об'єктів, утворення в їхній свідомості яскравих уявлень. Таке керування проводиться спрямуванням уваги дітей на істотні ознаки об'єкта, розкриттям взаємозв'язків окремих предметів або явищ. Увага стимулюється за допомогою різноманітних запитань і завдань, а також виконанням дітьми цілеспрямованої роботи з предметом.

Такими чином, на підставі вищесказаного, ми вважаємо, що у процесі формування уявлень у школярів вчитель повинен дотримуватись таких педагогічних умов:

-     вміло формулювати питання і завдання, які потребують відтворення відчуттів;

-     організовувати вправи на впізнавання і розрізнення об’єктів;

-     використовувати різноманітні наочні засоби навчання;

-     вміло керувати процесом спостереження.

Аналіз педагогічної літератури [4;8;38] показав, що виділяють такі етапи у формуванні уявлення в молодших школярів:

1. Організація цілеспрямованого відчуття і сприймання ознак, властивостей природних об’єктів, їх зовнішніх взаємозв’язків.

2. Поєднання чуттєвої суті сприйнятого із словесним позначенням.

3. Організація усвідомлення змісту уявлення.

4. Організація запам’ятовування чуттєво-наочного образу об’єкта чи групи об’єктів.

5. Організація закріплення сформованого уявлення шляхом репродуктивного відтворення його змісту без наявності об’єкту.

6. Організація застосування сформованого уявлення при розв’язанні задач за зразком, у подібній і новій ситуаціях.

Сприймання та уявлення забезпечують чуттєве пізнання предметів і явищ, але не дозволяють проникнути в їх сутність, розкрити внутрішні зв'язки і взаємозалежності між ними, а також закономірності об'єктивної реальності. Рух пізнання від явища до суті пов'язаний з переходом від конкретного сприймання до абстрактного, логічного мислення, в результаті чого встановлюються і розкриваються внутрішні зв'язки й закономірності. Такий перехід здійснюється шляхом утворення наукових понять.

В. Пакулова стверджує, що в системі знань про об’єкти і явища навколишнього світу поняття відіграють важливу роль, оскільки вони служать опорним моментом в пізнанні реальної дійсності і є своєрідним наслідком її пізнання [38,57].

За Т. Байбарою, поняття – це знання загальних, суттєвих властивостей класу предметів або явищ дійсності та суттєвих зв’язків та відношень між ними. Вони становлять фундамент змісту навчального курсу і виступають як основна форма знань та мислення учнів. [4, 68].

В. Горощенко, К. Нарочна підкреслюють, що поняття — це узагальнена форма відображення у свідомості людини навколишньої дійсності. У цьому розкривається сутність речей, істотні ознаки, властивості предметів і явищ, внутрішні зв'язки і відношення між ними та їхні внутрішні протиріччя [15; 35].

Ознакою називається те, чим відрізняються або чим схожі між собою предмети і явища. Ознаки поділяють на істотні й неістотні. Істотні ознаки — це такі, які належать предметам певної групи і відрізняють їх від предметів іншої групи. Так, у понятті "людина" маються на увазі такі істотні ознаки, як свідомість, мова і праця.

Вивчення педагогічної літератури [ 8; 12; 19 та ін.] показало, що у кожному понятті розрізняють дві його взаємопов'язані і взаємопротилежні сторони: зміст і обсяг.

Зміст поняття – це — сукупність істотних ознак, взаємозв'язки між якими утворюють структуру поняття. Так, у зміст поняття "жива природа" поряд з іншими входять такі ознаки, як властивість дихання, народження, живлення, ріст, рух. Обсягом поняття називають сукупність об’єктів, що мають спільні ознаки. Обсяг характеризує кількість предметів і явищ, які відображаються поняттям. Так, поняття "жива природа" об'єднує тварин, рослин, людину.

Поняття поділяють на:

-     одиничні, що стосуються окремих предметів, явищ (річка Дніпро, ромашка лікарська, ведмідь бурий, ластівка міська та ін.);

-      загальні, які охоплюють групу об'єктів (річка, місто, звір, птах та ін.). Категорії — це поняття найвищого рівня узагальнення (тварина, рослина, природа та інші).

-     конкретні, що стосуються предметів, явищ;

-      абстрактні, які стосуються властивостей предметів і явищ, узятих як самостійний об'єкт думки (погода, клімат тощо);

-     прості – включають один елемент знань;

-     складні – включають кілька елементів знань.

Поняття завжди існує в слові і виражається словом або групою слів.

Зміст понять розкривається в судженнях, які виражаються в словесній формі. Судження відображає зв'язки між предметами і явищами навколишнього світу або між властивостями й ознаками одного об'єкта. Утворення суджень відбувається:

- безпосередньо при відображенні чуттєво існуючих об'єктів, їх ознак і зв'язків;

- опосередковано — шляхом умовиводів і міркувань.

Умовивід — це форма мислення, внаслідок якого із кількох суджень, через їх зіставлення та аналіз, виводиться нове судження. Можливі два види умовиводів: індуктивні і дедуктивні.

Індуктивний умовивід — це спосіб міркування від часткових суджень до загального. Формується він шляхом накопичення та аналізу конкретних даних, їх порівняння, виділення істотного, яке узагальнюється у визначенні.

Наприклад, судження:

—людина живиться;

—людина росте;

—людина дихає;

—людина рухається.

Умовивід: людина живиться, росте, рухається, дихає, отже належить до живої природи.

Дедуктивний умовивід — це спосіб міркування від загального до конкретного.

Наприклад, судження:

—усі предмети живої природи живляться, дихають, ростуть, рухаються;

—людина – дихає, росте, рухається, живиться.

Умовивід: людина належить до живої природи.

Умовиводи є основною формою опосередкованого пізнання навколишньої дійсності, тобто пізнання шляхом абстрактного мислення.

Як стверджують Т. Байбара, О. Біда, О. Скрипниченко, Н. Казанський та інші вчені усі логічні форми мислення: поняття, судження, умовивід — взаємопов'язані між собою і в процесі пізнання переходять одна в одну. Але поняття серед них є найбільш сталим і постійним, оскільки воно відображає не будь-які ознаки, зв'язки і відношення, а тільки істотні та загальні [4;8;13;24].

Як відзначав видатний психолог Л. С. Виготський: "Мислення завжди рухається у піраміді понять". В основі будь-якої думки лежить процес оперування поняттями. Тому всі поняття повинні бути не формально засвоєними (запам'ятовування термінів, визначень), а осмисленими у процесі активної пізнавальної діяльності. Адже поняття, судження, умовиводи — це результати мислительної діяльності, що складається з операцій аналізу і синтезу, порівняння і протиставлення, абстрагування і узагальнення, якими цілеспрямовано повинні оволодіти учні [13].

У свідомості людини знання (поняття) здатні поглиблювати свій зміст і розширювати об’єм, вони знаходяться у постійному розвитку. Але перш, чим знання (поняття) почне розвиватися, воно повинно бути утвореним, сформованим.

Утворення і розвиток знань (понять) може відбуватися стихійно або під керівництвом. Стихійний процес іде повільніше і може призвести до того, що у людини сформуються невірні знання.

Від чуттєвих сприймань і уявлень за допомогою мислення людина піднімається до розкриття суті предметів і явищ, тобто на вищий ступінь пізнання – до створення понять. В основі формування понять лежить шлях наукового пізнання – від живого споглядання до абстрактного мислення і від нього – до практики.

Згідного такого підходу необхідно формувати у дітей загальні знання через конкретні, поодинокі. Такий підхід важливий стосовно молодших школярів, для яких характерне конкретне, образне мислення. "Такий хід навчання, - писав К. Ушинський, - від конкретного до абстрактного, від уявлення до думки є природнім і ґрунтується на психологічних законах..." [49].

Поняття, як форма знань, відображає об’єктивний хід діяльності, внаслідок якої воно утворюється в свідомості людини, а саме:

-     чуттєве сприймання;

-     засвоєння або актуалізація уявлень про окремі об’єкти чи їх групи;

-     розумова діяльність , спрямована на виявлення істотних ознак;

-     узагальнення і словесне вираження сутності поняття;

-     введення терміну, яким позначається поняття.

Відповідно до алгоритму діяльності щодо засвоєння понять, враховуючи вікові особливості молодших школярів, у педагогічній літературі [8, 12, 48 ] виділяють такі етапи у формуванні понять у молодших школярів:

1. Мотиваційна і змістова підготовка до засвоєння природничого
поняття. Актуалізація опорних знань.

2. Організація чуттєвого сприймання ознак, властивостей, властивостей предметів або явищ, формування уявлень про них або актуалізація раніше сформованих уявлень.

3. Організація розумової діяльності, спрямованої на виділення істотних ознак.

4. Забезпечення узагальнення і словесного визначення суті поняття, позначення його відповідним терміном.

5. Організація закріплення сформованого поняття шляхом репродуктивного відтворення його змісту.

6. Організація застосування засвоєного поняття у подібних і нових ситуаціях.

На першому етапі процесу формування природничих понять важливим є мотиваційна підготовка до засвоєння природничих знань. Навчально-пізнавальні (внутрішні) мотиви пов'язані з короткочасною зацікавленістю змістом поняття. Щоб діти активно включилися в роботу, їм варто усвідомити, для чого необхідно засвоїти це поняття, тобто мотив своєї діяльності. Реалізація мотиву здійснюється через визначення цілей. Однак цілі без мотиву не можуть визначити навчальну діяльність, оскільки мотив створює настанову до дії. Цьому сприятиме перетворення зовнішніх (суспільно-особистісних) мотивів у внутрішні (навчально-пізнавальні) та формування безпосередньо внутрішніх шляхом добору конкретних об'єктів, які викликають інтерес та позитивні емоції своєю новизною, незвичністю, доступністю для сприйняття.

Однак зауважимо, що мотиваційна діяльність не закінчується на першому етапі, а здійснюється протягом усього процесу формування природничого поняття.

На цьому етапі учитель також виявляє опорні знання учнів, які будуть використані на наступних етапах. Під час формування в учнів нових знань важливим є виявлення в учнів опорних знань. Якщо учитель не виявив в учнів опорні знання, то нове поняття, яке формується, завчається учнем. Будь –яка думка може бути засвоєна або зрозуміла лише тією людиною, у якої вона входить в склад її власного досвіду.

Оскільки об'єкти, що сприймаються, становлять чуттєвий досвід дитини, без якого неможливе теоретичне засвоєння знань, то другий етап є обов'язковим. Його завдання полягає в тому, щоб забезпечити свідоме сприймання учнями об'єктів і явищ природи (впізнати і назвати їх).

Це здійснюється шляхом попереднього добору і демонстрування об'єктів природи, які за змістом відповідають змістові того поняття, що формується. Їхні істотні ознаки незмінні, а всі інші контрастно відрізняються. У разі відсутності безпосередніх об'єктів сприймання використовується опосередковане сприймання їх ознак.

Коли у свідомості дитини є достатня кількість конкретних фактів, уявлень, то відбувається осмислення цього матеріалу в процесі розумової діяльності. Це проходить на третьому етапі. Його завдання — виділити істотні ознаки об'єкта природи, встановити взаємозв'язки і взаємозалежності між ними. Реалізацію завдання забезпечує виконання учнями пізнавальних завдань, в основі типології яких лежать прийоми розумової діяльності.

Сутність четвертого етапу полягає в тому, що в процесі осмислення істотних ознак поняття відбувається їх узагальнення, яке призводить до утворення поняття. При цьому здійснюється словесне визначення його суті та позначення відповідним терміном. Термін — це слово або словосполучення, що означає чітко окреслене спеціальне поняття будь-якої галузі науки, техніки, мистецтва, суспільного життя. Термін виконує дві функції: називає поняття і відображає його зміст. Без осмислення змісту поняття термін залишається для учня словом. Зауважимо, що в практичній діяльності вчителями дуже часто недооцінюється залучення дітей до формування визначення поняття, а також не проводиться робота над терміном як мовним об'єктом та його заучуванням молодшими школярами.

 На п’ятому і шостому етапах відбувається введення сформованого поняття в систему природничих знань шляхом встановлення зв'язків і відношень між її елементами, їх реалізація забезпечується виконанням пізнавальних завдань типу: заповнення таблиць, виконання схематичних малюнків, побудова образно — символічних схем, складання планів.

Поняття, яке утворилось, обов’язково розвивається, збагачуючись новими характеристиками. Керівництво процесом розвитку знань здійснюється через систему повторення, застосування все більш складних питань і завдань, серед яких основне місце займають завдання на виявлення логічних зв’язків між окремими засвоєними поняттями.

Методисти Т. Байбара, О. Біда, О. Варакута, В. Горощенко, Ф. Кисельов та інші стверджують, що складний процес руху мислення учнів від незнання до знання, від явища до сутності речей відбувається в тісному зв’язку, в єдності з розвитком мови учнів. Без словесного вираження і відповідності роботи над ним, без формулювання учнями висновків, узагальнень, визначень неможливий ні сам процес мислення, ні керівництво його розвитком. Природничий матеріал, що вивчається в початкових класах відкриває перед учителем великі можливості для керівництва розвитком мислення і мови учнів. Найбільше таких можливостей там, де пізнавальний процес не зупиняється на утворенні уявлень, а доводиться до його логічного кінця - до утворення в свідомості учнів наукових (хоч і елементарних) понять та формулювання самими учнями чітких визначень, узагальнень, висновків [4;8;12;15].

Важливими складовими процесу формування природничих понять є дидактичні умови, які в органічній єдності та взаємозв'язку забезпечують ефективність засвоєння понять учнями. Під дидактичними умовами, О.Біда, О. Варакута, В. Пакулова розуміють змістову характеристику компонентів, які утворюють систему навчання. До них належать:

-     здійснення системно-структурного аналізу змісту природничого матеріалу;

-      дотримання поетапності формування природничих понять;

-      використання міжпредметних зв'язків у формуванні природничих понять;

-      конструювання системи пізнавальних завдань для формування природничих понять.

Здійснення системно-структурного аналізу змісту природничого матеріалу полягає, насамперед, у з'ясуванні вчителем системної, структурної організації навчального матеріалу в підручниках, оптимального співвідношення в ньому фактів, уявлень, понять, логіки розгортання змісту.

Засвоєння понять - це складний процес, який включає сприймання, осмислення, закріплення і застосування.

Системне засвоєння природничих понять потребує застосування певних прийомів навчальної діяльності:

-    відтворення опорних знань на основі різних джерел (підручник, слово вчителя, схема, карта). Його важливість обумовлена тим, що системність знань характеризується, насамперед, встановленням зв'язків між сформованими елементами знань і новими поняттями;

-    виявлення причинної залежності між ознаками одного і того ж поняття й іншими елементами знань;

-    виявлення родо-видових, логіко-змістових, причинно-наслідкових зв'язків між поняттями;

-    структурування понять (воно підводить учнів до ієрархії понять);

-    введення опорних понять у нову систему понять;

-    систематизацію понять у схемах, картах, таблицях;

-    усний переказ змісту схем, карт, таблиць;

-    характеристику об'єктів за певним планом;

- узагальнення (цей прийом відіграє особливу роль у систематизації навчального матеріалу. За його допомогою вчителі навчають учнів робити необхідні висновки).

Оволодіння цими прийомами готує школярів до засвоєння складнішого прийому. Суть його в тому, що учень, отримавши знання з підручника чи від учителя, або з інших джерел, може передати їх у вигляді логіко-структурних схем, картосхем, таблиць, а потім знову відтворити у вигляді усного викладу в новій системі зв'язків і відношень між елементами знань. Це свідчитиме про розуміння учнем внутрішньої логіки того, що вивчається, його усвідомлення і глибину засвоєння, і є показником системного засвоєння навчального матеріалу. Прийоми системного засвоєння полегшують формування загальних природничих понять, зменшують навантаження на пам'ять учнів, сприяють повнішому і глибшому засвоєнню понять. Вони значно підвищують активність учнів, формують особливий тип мислення, що характеризується системною орієнтацією.

Важливою дидактичною умовою формування природничих понять в учнів початкових класів є міжпредметні зв'язки. Вони орієнтують вчителя у процесі формування понять на активізацію і застосування знань, умінь та навичок з різних предметів, а також на організацію переносу сформованих понять у нові педагогічні ситуації.

Учитель початкових класів, готуючись до формування певних природничих знань. має чітко проаналізувати:

-    що дітям уже відомо про об’єкт чи явище природи з власного досвіду або попередніх уроків у школі;

-    - що вони повинні засвоїти про цей об’єкт чи явище на уроці;

-    як ці знання з часом будуть ускладнюватися в початковій школі і який рівень знань про нього школярі повинні мати, закінчивши початкову школу.

Такий аналіз змісту навчальних дисциплін початкової школи дає можливість учителеві формувати в учнів початкових класів природничі знання, враховуючи принцип наступності, допоможе правильно активізувати попередні знання, визначити новизну у поясненні, коли і як це нове слід ускладнити, розкриє пропедевтичні можливості навчального матеріалу.

Результативність процесу формування природничого поняття забезпечує система пізнавальних завдань, зміст кожного з яких добирається таким чином, щоб розв'язання наступного ґрунтувалося на результатах попереднього, задовольняючи вимоги кожного етапу та не порушуючи при цьому цілісності системи. Така послідовність пізнавальних завдань спонукає учнів мислити від первинного сприймання об'єкта аж до формування поняття та введення його в систему знань.

О. Варакута, І. Жаркова та інші вчені під пізнавальними завданнями розуміють такі завдання, які призводять до набуття учнями нових знань про об'єкт, спосіб діяльності [11;19].Формування природничих понять забезпечують пізнавальні завдання, в основу типології яких покладено прийоми розумової діяльності. Це завдання:

-    на порівняння як засіб відкриття нових ознак предметів і явищ природи,

-    на виділення істотних ознак, їх узагальнення,

-    на класифікацію об'єктів природи,

-    на встановлення функціональних, причинно-наслідкових, просторових, родо-видових зв'язків,

-    на доведення правильності власного судження і судження вчителя.

Для реалізації спеціально організованого процесу формування природничих понять, який забезпечується схарактеризованими дидактичними умовами, вчитель під час алгоритмізованої спільної діяльності з учнями здійснює сукупність дій, операцій та процедур, використовуючи при цьому оптимальні методи, прийоми і засоби навчання.

Таким чином, у процесі дослідження виявлено сутність, види, етапи та умови формування природничих знань.