Розвиток експериментальних умінь учнів старшої школи засобами експериментальних завдань з природничих наук

Abstract

(ua) Буднікова С.С. Розвиток експериментальних умінь учнів старшої школи засобами експериментальних завдань з природничих наук – Кваліфікаційна робота на правах рукопису. Кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістра за спеціальністю 014 «Середня освіта (Природничі науки)». – Центральноукраїнський державний університет імені Володимира Винниченка, Кропивницький, 2023. Пошук і використання сучасних і найбільш ефективних форм, методів і засобів розвитку експериментальних умінь учнів старшої школи у навчанні природничих наук сприятиме інтелектуальному розвитку особистості, підвищенню якості освіти, продовженню освіти у відповідності з професійними намірами. Це відповідає вимогам сучасного суспільства про необхідність сформувати професійно і соціально компетентну, мобільну особистість, здатну робити професійний і соціальний вибір і нести за нього відповідальність. Зростаюча роль науки і завдання модернізації школи вимагають навчання молоді вмінню творчо та самостійно здобувати знання. Оволодіння загальними вміннями, навичками, способами діяльності як суттєвими елементами культури є необхідною умовою розвитку і соціалізації учнів. Метою роботи є теоретичне обґрунтування та експериментальна перевірка методики розвитку експериментаторських умінь учнів старшої школи у навчанні природничих наук засобами експериментальних завдань з природничих наук. Об’єкт дослідження – процес розвитку експериментаторських умінь учнів старшої школи засобами експериментальних завдань з природничих наук. Предмет дослідження – методика розвитку експериментаторських умінь учнів старшої школи засобами експериментальних завдань з природничих наук. Завдання дослідження: 1) Проаналізувати наукову і методичну літературу, розкрити суть педагогічної проблеми формування в учнів старшої школи експериментальних умінь проведення експерименту з природничих наук. 2) Визначити теоретичні основи формування експериментальних умінь школярів в процесі вивчення природничих наук. 3) Визначити класифікації експерименту у вивченні природничих наук. 4) Визначити традиційні та інноваційні методи формування експериментальних умінь при проведенні експерименту в школі при вивченні природничих наук учнями старшої школи. 5) Розкрити зміст навчального матеріалу, принципи та форми організації шкільного експерименту з природничих наук. 6) Розкрити зміст і місце факультативного курсу «Хімічний аналіз харчових продуктів» в системі профільного навчання природничих наук, як засобу впровадження експериментальних завдань з природничих наук. 7) Визначити зміст використання експериментальних завдань у процесі формування експериментальних умінь старшокласників у факультативному курсі «Хімічний аналіз харчових продуктів». 8) Розробити методику розвитку експериментальних умінь старшокласників у навчанні природничих наук. 9) Упровадити експериментальні завдання у навчання природничих наук для учнів старшої школи з метою розвитку експериментальних умінь. 10) Експериментально перевірити ефективність методики і експериментальних завдань, які сприяють розвитку і формуванню експериментаторських умінь старшокласників у навчанні природничих наук. Основні результати дослідження показують позитивний розвиток експериментальних умінь учнів під час проведення експериментів. Методи дослідження: 1) теоретичні: аналіз педагогічної та науково-методичної літератури, дисертацій, інтернет ресурсів з проблеми дослідження (п.1.1.-п.2.2.2.) 2) емпіричні: педагогічне спостереження та аналіз діяльності учнів у процесі навчання: анкетування, бесіди, проведення експерементальної перевірки (п.3.1. –п.3.1.2.) 3) статистичні: методи математичної статистики для кількісного і якісного аналізу результатів експериментального дослідження (п.3.1.2.). Наукова новизна: Теоретично обґрунтована та розроблена методика розвитку експериментаторських умінь з природничих наук в учнів старшої школи за допомогою експериментальних завдань з природничих наук. Практична значущість: полягає в розробленні та практичній реалізації методики розвитку експериментальних умінь старшокласників у навчанні природничих наук, експериментальній перевірці ефективності її реалізації за допомогою розроблених методичних матеріалів; розроблені інструктивних карток до експериментальних досліджень на основі занять факультативного курсу «Хімічний аналіз харчових продуктів», за темами: «Визначення вмісту води у продуктах харчування на прикладі хліба.», «Вивчення властивостей ферментів в харчових продуктах.», «Дослідження кондитерських виробів на прикладі мармеладних цукерок, ірису, карамельних цукерок і халви.», «Визначення вмісту вітамінів у овочах і фруктах. Якісні реакції на вітаміни.», «Дослідження pH харчової продукції та виготовлення індикаторів із харчових продуктів на прикладі червоноголової капусти.», «Якісні реакції для виявлення фальсифікації продуктів харчування.», «Аналіз харчових продуктів з точки зору фізики. Фізичні явища при приготуванні їжі.» (en) Budnikova S.S. Development of experimental skills of high school students by means of experimental tasks in natural sciences. - Qualification work on manuscript rights. Qualification work for obtaining a master's degree in specialty 014 "Secondary education (Natural sciences)". – Central Ukrainian State University named after Volodymyr Vinnichenko, Kropyvnytskyi, 2023. The search and use of modern and most effective forms, methods and means of development of experimental skills of high school students in the study of chemistry will contribute to the intellectual development of the individual, the improvement of the quality of education, and the continuation of education in accordance with professional intentions. This meets the requirements of modern society about the need to form a professionally and socially competent, mobile personality, capable of making professional and social choices and being responsible for them. The growing role of science and the task of school modernization require teaching young people the ability to creatively and independently acquire knowledge. Mastering general abilities, skills, methods of activity as essential elements of culture is a necessary condition for the development and socialization of students. The purpose of the work is the theoretical substantiation and experimental verification of the methodology for the development of experimental skills of high school students in the teaching of natural sciences by means of experimental tasks in natural sciences. The object of the research is the development of experimental skills of high school students by means of experimental tasks in natural sciences. The subject of the research is the method of developing experimental skills of high school students by means of experimental tasks in natural sciences. Objectives of the study: 1) To analyze the scientific and methodical literature, to reveal the essence of the pedagogical problem of the formation of high school students' experimental skills of conducting an experiment in natural sciences. 2) To determine the theoretical foundations of the formation of experimental skills of schoolchildren in the process of studying natural sciences. 3) Determine the classification of the experiment in the study of natural sciences. 4) To determine traditional and innovative methods of forming experimental skills when conducting an experiment at school during the study of natural sciences by high school students. 5) Reveal the content of the educational material, the principles and forms of organizing a school experiment in natural sciences. 6) Reveal the content and place of the optional course "Analysis of food products" in the system of specialized education in natural sciences, as a means of implementing experimental tasks in natural sciences. 7) Determine the content of using experimental tasks in the process of forming experimental skills of high school students in the optional course "Analysis of food products". 8) To develop a methodology for the development of experimental skills of high school students in teaching natural sciences. 9) To implement experimental tasks in the teaching of natural sciences for high school students in order to develop experimental skills. 10) Experimentally check the effectiveness of the methodology and experimental tasks that contribute to the development and formation of experimental skills of high school students in learning natural sciences. The main results of the study show the positive development of students' experimental skills during experiments. Research methods: 1) theoretical: analysis of pedagogical and scientific-methodical literature, dissertations, Internet resources on the research problem (clauses 1.1.-clauses 2.2.2.) 2) empirical: pedagogical observation and analysis of students' activities in the learning process: questionnaires, interviews, experimental testing (clauses 3.1. - 3.1.2.) 3) statistical: methods of mathematical statistics for quantitative and qualitative analysis of experimental research results (item 3.1.2). Scientific novelty: Theoretically grounded and developed method of developing experimental skills in natural sciences in high school students using experimental tasks in natural sciences. Practical significance: consists in the development and practical implementation of the methodology for the development of experimental skills of high school students in the teaching of natural sciences, experimental verification of the effectiveness of its implementation with the help of developed methodological materials; developed instructional cards for experimental studies based on the classes of the optional course "Analysis of food products", on the topics: "Determination of water content in food products using the example of bread.", "Study of the properties of enzymes in food products.", "Research of confectionery products using the example of marmalade candies, toffee, caramel candies and halva.", "Determining the content of vitamins in vegetables and fruits. Qualitative reactions to vitamins.", "Study of the pH of food products and the production of indicators from food products using the example of red cabbage.", "Qualitative reactions to detect adulteration of food products.", "Analysis of food products from the point of view of physics. Physical phenomena during food preparation."