Get Adobe Flash player
Сайт Анатолия Владимировича Краснянского

Н.Е. Кузнецова. Содержание и структура школьного курса химии. (Отрывок из главы IV книги "Методика преподавания химии").

28.01.2011 22:12      Просмотров: 17340      Комментариев: 0      Категория: Химическое образование

 

Источник информации: Методика преподавания химии. Учебное пособие для студентов педагогических институтов по химическим и биологическим специальностям. Москва. "Просвещение". 1984.  (Глава IV, § 4  и § 5. Содержание курса химии. С. 50 –  61).

Главы  I  (полностью),  II (полностью) смотрите в разделе: http://avkrasn.ru/article-1091.html 

  Главы  III  (полностью),  IV (полностью)  и V (полностью) смотрите в разделе: http://avkrasn.ru/article-1090.html

Н.Е. Кузнецова

Глава IV

 § 4. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА ХИМИИ


    Содержание знаний в соответствии с задачами обучения определяется уровнем развития науки. В них в первую очередь выделяются основные объекты химии. Предметом познания химии являются вещества как вид материи со всем многообразием их превращений, связанных с особенностями химической формы движения. Школьный курс химии образуется двумя основными системами знаний – системой знаний о веществах и системой знаний о химических реакциях. Эти знания отбираются в соответствии с принципами построения школьного курса химии и целями обучения.

Вопрос о выборе концепции построения школьных курсов химии в разных странах решается по-разному. В большинстве стран, в том числе в СССР, за основу взята структурная концепция, выделяющая в качестве главной систему знаний о веществе, зависимости свойств веществ от их строения. Она стала ведущей идеей раскрытия учебного материала в курсах неорганической и органической химии в средней школе.

Временные рамки и познавательные возможности учащихся заставляют из необозримого многообразия веществ выбрать для изучения немногие. Основой для их выделения будет познавательная и практическая значимость. По этому признаку отбираются следующие вещества:

1)    имеющие большое познавательное значение. На их основе формируется система понятий, создается фактологическая база для изучения теорий (водород, кислород, вода, некоторые металлы и неметаллы, типичные оксиды, кислоты, основания, соли);

2)    имеющие большое практическое значение (минеральные удобрения, иониты, мыла, синтетические моющие вещества и др.);

3)    играющие важную роль в неживой и живой природе (соединения кремния и кальция, жиры, белки, углеводы и др.);

4)    на примере которых можно дать представление о технологических процессах и химических производствах (аммиак, серная и азотная кислоты, этилен, альдегиды и др.);

5)    отражающие достижения современной науки и производства (катализаторы, синтетические каучуки и волокна, пластмассы, искусственные алмазы, синтетические аминокислоты, белки и др.).

    Круг этих веществ ограничен, но позволяет на примере типичных представителей раскрыть закономерности состава, строения, свойств, общие для данного класса веществ, показать прикладную сторону химии.

    Как на примере небольшого числа веществ показать их многообразие в природе и свойственные им закономерности бытия?

    Решить эту сложную задачу помогает учение о химических элементах. Из сравнительно небольшого числа известных в настоящее время химических элементов образованы миллионы простых и сложных веществ.

Количество химических элементов, включаемых для более или менее подробного изучения в школьный курс, весьма ограниченно. Прежде всего это элементы малых периодов, т. е. типические (как называл их Д. И. Менделеев). Кроме того, изучают некоторые элементы глазных (А) и некоторых «побочных» (В) подгрупп больших периодов, имеющие большое практическое и познавательное значение.

Изучение элементов и их свойств дает разгадку многообразия образованных ими веществ, подчиненность их общим закономерностям состава и строения. Не случайно Д. И. Менделеев писал: «Вся сущность теоретического учения в химии лежит в отвлеченном понятии об элементах»  Величайшим обобщением знаний об элементах является периодический закон. В нем отражена идея развития элементов, периодические закономерности изменения состава, строения, свойств элементов и образованных ими веществ. Графическое выражение закона – периодическая система химических элементов –  служит теоретическим обобщением и естественной классификацией всех знаний об элементах. Она позволяет вскрыть единство природы элементов и образованных ими веществ во всем их многообразии. Периодический закон и периодическая система, раскрываемые в свете электронной теории, являются теоретической основой школьного курса химии, а потому включаются в учебный предмет и занимают в нем центральное место. Для раскрытия сущности периодического закона в школьном курсе химии необходима система первоначальных химических знаний. Сюда входят атомно-молекулярное учение, первоначальные химические понятия, знания конкретных веществ (кислорода, водорода, воды), понятия о важнейших классах неорганических соединений. Это отодвигает изучение периодического закона от начала курса. В последние годы удалось заметно сократить этап предварителього накопления знаний путем их более строгого отбора и осуществления межпредметных связей. В этом нашло отражение закономерное развитие школьных программ в направлении приближения теории к началу обучения.

Первоначальные химические знания, необходимые для усвоения периодического закона, периодической системы и электронной теории, составляют содержание курса химии седьмого класса. Это по существу пропедевтический курс классической химии, содержащий описательный фактический материал с необходимыми и доступными учащимся обобщениями на базе атомно-молекулярного учения.

    В курсе восьмого класса периодический закон и периодическая система раскрываются на их физической основе  – электронной теории, хотя предварительно к пониманию закона учащихся подводят путем сравнения и анализа химических фактов. Первоначальные сведения о строении атома ученики получают в курсе физики. В курсе химии они уточняются, пополняются квантово-механическими представлениями о состоянии электронов в атоме и используются для раскрытия физического смысла закона периодичности, для объяснения структуры периодической системы. Чтобы полнее использовать затем познавательные возможности периодической системы для раскрытия зависимости свойств веществ от их строения, в школьный курс включено понятие о химической связи (об ее природе, типах связи, механизмах ее образования, влиянии на свойства веществ). В соответствии с этим введены новые характеристики элемента –  относительная электроотрицательность и степень окисления; существенно развивается и приобретает новое качество первоначальное понятие о валентности. Для изучения структурной организации веществ (твердых тел) включено понятие о кристаллических решетках и их типах. Совокупность этих знаний позволяет обоснованно раскрыть причинно-следственные связи между строением и свойствами веществ.

Вторая система школьного курса химии – учение о химическом процессе. Главное в этой системе  – знания об основных типах химических реакций, закономерности их протекания и способы управления процессами. Для их изучения отбирают наиболее типичные реакции, протекание которых не имеет кинетических затруднений, а их сущность понятна учащимся. Эмпирические знания о химических реакциях помещаются в самое начало курса химии. Их развитие протекает параллельно развитию знаний о веществе, приобретая более теоретический характер. Закон сохранения массы веществ способствует раскрытию количественной стороны реакций. Для ее более глубокого понимания и отражения практического значения введены расчеты по формулам и уравнениям. Количественные отношения при химических реакциях раскрываются и на основе других стехиометрических законов, в том числе закона Авагадро применительно к объемным отношениям между газами. Здесь дано понятие о моле как химической единице количества вещества. Изучаемые далее элементы термохимии позволяют обобщить знания о количественных отношениях в химии с позиций всеобщего закона сохранения массы и энергии.

    Наиболее полное развитие учение о химической реакции получает на основе электронной теории. Понятия об электроотрицательности и степени окисления, о химической связи позволяют параллельно с их формированием раскрыть сущность окислительно-восстановительных реакций и дать представление о механизме реакции. Развитие этих знаний осуществляется далее при изучении галогенов. Этой темой начинается систематический курс неорганической химии, насыщенный фактическим материалом (об элементах, их соединениях, их реакциях), развивающий и конкретизирующий важнейшие химические теории (периодический закон, строение веществ, механизмы химических реакций и управление ими). При изучении элементов VI—V групп главных подгрупп знания учащихся о химических процессах обогащаются кинетическими понятиями о скорости химических реакций, о катализе, о химическом равновесии.

   Теория электролитической диссоциации представляет более высокий уровень познания веществ и химических реакций. На ее основе следует показать новые стороны проявления периодического закона, обобщить материал о классах неорганических соединений, о химических реакциях, протекающих в водных растворах, раскрыть их закономерности, углубить сущность обменных и окислительно-восстановительных процессов.

   При изложении материала о систематике элементов и образованных ими веществ уже больше внимания уделяется их индивидуальности в единстве с рассмотрением их общих свойств. К раскрытию этого материала применяется преимущественно дедуктивный подход с необходимыми элементами индукции. Большое место занимает прикладной материал.

Первыми рассмотрены неметаллы. Сначала дано общее представление о группе и положении элементов в периодической системе, затем более подробно охарактеризованы один или два важнейших элемента главной подгруппы и по аналогии с ними более кратко разобраны другие. В заключение показана общая характеристика данной группы элементов.

Изучение металлов начинается с их общих свойств. Электронная теория обогащается здесь понятиями о металлической связи и особенностях кристаллической решетки металлов, представлениями о сплавах, о зависимости свойств от структуры. Электрохимический ряд напряжений и выраженные в нем закономерности можно использовать для прогнозирования реакций металлов. На этой основе рассмотрен электролиз солей и его применение в технике, коррозия металлов и борьба с ней.

    После общих свойств металлов следует их систематика. Принципы ее изучения те же, что и систематики неметаллов. В основном представлены металлы главных подгрупп. Несколько сокращено ознакомление f-элементами. Традиционно изучаются железо и его соединения. Из-за сложности усвоения сокращен сейчас материал о хроме и его соединениях. Предусмотрены лишь в общем виде сведения о строении атомов, сравнительная характеристика состава и свойств их оксидов и гидроксидов с разной степенью окисления.

   В содержание систематического курса химии включены политехнические знания. Материал с политехническим содержанием отобран в соответствии с важнейшими направлениями развития современной промышленности: освоением новых источников сырья, заменой устаревших производственных процессов более современными, широким использованием научных принципов производств. В этом плане важно не знание большого количества конкретных производств, а понимание общих научных основ химического производства, его идей, принципов, направлений технического прогресса.

Политехнический материал отбирается на основе следующих принципов:

1.    Связь политехнического содержания с основами наук.
2.    Выделение в качестве ведущих знаний основных технологических понятий и принципов химического производства.
3.    Раскрытие их на материале конкретных производств, обеспечивающих современное представление о химической промышленности.
4.    Отбор производств, отвечающих требованиям современности и народнохозяйственной важности, позволяющих познакомить учеников с передовой технологией и техникой.
5.    Концентрация производственного материала в определенных разделах курса, чтобы средствами химии показать решение крупных народнохозяйственных проблем.
6.    Наглядность политехнического материала.
7.   Исторический подход к его изучению, позволяющий показать развитие промышленности в условиях социалистического общества. Современные технологические процессы, научные принципы производства раскрываются на основе физико-химических закономерностей, что позволяет самостоятельно определять оптимальные параметры ведения химических процессов, направления их интенсификации. Для изучения в школе отбирают производства, относящиеся к основной химической промышленности (производства серной и азотной кислот, аммиака и некоторых минеральных удобрений), из промышленности органического синтеза (производство этанола и полимерных материалов). Кроме собственно химических, рассматривают и нехимические производства, позволяющие показать направления химизации народного хозяйства и представить химию как производительную силу общества (производства чугуна, стали, алюминия, химической переработки нефтепродуктов, газов, каменного угля и др.). В процессе раскрытия этого материала отражаются связи: наука –  производство –  общество, влияние развития химической промышленности на экологию природы и проблемы ее охраны. Учитывается возможность использования политехнического материала для профориентации учащихся и их воспитания.

   Знания, полученные и обобщенные в курсе неорганической химии служат основой изучения курса органической химии. Факторами преемственности этих курсов будет структурная теория, отражение взаимосвязи между свойствами веществ и их строением и сравнение химии кремния и углерода. Поскольку основная система химических понятий уже сформирована, курс органической химии начинается теорией химического строения, что усиливает дедуктивный подход в обучении, объяснение и прогнозирование знаний. Основные положения теории А. М. Бутлерова раскрываются с опорой на понятие «валентность» и вводимое здесь понятие «изомерия». В основу построения этого курса положена идея генетического развития органических веществ от простых по составу и строению углеводородов до сложных белков. Генезис веществ выражается в последовательном движении знаний от углеводородов к классам кислородсодержащих, а от них к классам азотсодержащих веществ. Первичные объекты изучения –  предельные углеводороды –  непосредственно связаны с неорганическими веществами, просты по составу, что позволяет при их рассмотрении значительно пополнить теорию строения электронными и пространственными представлениями. Эти представления развиваются далее при изучении непредельных и ароматических углеводородов и их производных. Раздел о кислородсодержащих соединениях начинается с класса спиртов. Здесь введено важное понятие о функциональной группе как наиболее реакционно-способной части молекулы; теория химической связи пополняется представлениями о водородной связи. В последующем электронные и структурные представления развиваются на примере новых веществ, пополняются знания о взаимном влиянии атомов в молекуле.

Подход, применяемый к раскрытию материала об отдельных классах органических соединений, сходен с тем, который был использован при изложении групп элементов. В основе раскрытия признаков класса лежит понятие о гомологии. Оно позволяет выводы, сделанные при рассмотрении одного-двух гомологов, перенести на весь ряд, затем вывести общую формулу гомологического ряда, определить присущие ему закономерности, дать номенклатуру соединений.

   Менее четко использована гомология при изучении жиров, углеводов и белковых веществ. Здесь не даны общие формулы рядов, кроме аминов, а только подчеркивается аналогия свойств. При изложении материала об этих веществах усилены элементы биохимии с учетом достижений и значения этой науки. Их рассмотрение осуществляется с опорой на знания биологии. При изучении аминокислот раскрывается их двойственная природа, а при характеристике белков –  их первичная, вторичная и третичная структура, так как именно эти знания обеспечивают понимание их свойств и биологических функций. Учебный материал о них завершается отражением успехов науки в изучении и синтезе белков.

   Расширение знаний о химическом процессе в органической химии не столь интенсивно по сравнению с учением о веществе. Но несколько углубляется представление о механизмах реакций,  о катализе. Этот материал тесно увязан с политехническим содержанием и изучением производств. Другим звеном связи с политехническим содержанием служат способы получения органических веществ и прежде всего тех, которые лежат в основе промышленных синтезов. В наш век полимеров учащиеся средней школы получают необходимые сведения о высокомолекулярных соединениях: пластмассах, каучуках, химических волокнах. В целях более экономного размещения этих знаний в программе общие понятия о высокомолекулярных соединениях даны при изучении непредельных углеводородов, а знания о конкретных представителях полимеров рассредоточены по классам органических соединений. В конце предусмотрено обобщение учебного материала по органической химии.

Содержание курсов неорганической и органической химии раскрывается на основе преемственных (перспективных) и ретроспективных предметных и межпредметных связей, которые устанавливаются на уровне фактов, понятий, идей, теорий, методов и т. д. В последние годы усилены межпредметные связи с курсами биологии, физики, математики, обществоведения, географии, что создает хорошие условия для обобщения знаний и умений, для их переноса, для формирования научной картины мира и мировоззрения учащихся.

К важным компонентам содержания обучения относятся умения и навыки. Они необходимы для учебно-познавательной деятельности и развития учащихся. В содержании обучения предусмотрены необходимые для овладения основами химии умения по предмету. По характеру деятельности они могут быть разделены на шесть взаимосвязанных групп:

1)    организационно-предметные: умения планировать эксперимент, ход решения задач, самостоятельную работу с книгой, готовить рабочее место в кабинете и ликвидировать последствия опытов и др.;

2)    содержательно-интеллектуальные: умения, связанные с усвоением, преобразованием и применением теоретических знаний и методов познания, с установлением внутрипредметных и межпредметных связей;

3)    информационно-коммуникативные: умения извлекать учебную информацию при слушании и чтении химических текстов, при работе со справочниками, таблицами, схемами по химии, при использовании аудиовизуальных средств, умение общаться на языке химической науки, перекодировать словесную информацию на язык номенклатуры, терминов, символов и наоборот;

4)    практические умения: выполнять лабораторные операции и опыты, собирать и разбирать приборы, оформлять результаты эксперимента и теоретического познания с помощью графики и др.;

5)    расчетные умения: выполнять расчетные операции, решать химические расчетные задачи;

6)    оценочные умения: дать оценку имеющимся знаниям, методам познания, изучаемым явлениям с позиций поставленных задач. Применить усвоенные нормы отношений к природным и социальным явлениям химии, аргументировать свои ответы, отстаивать свои позиции.

Школьный курс химии завершается обзорным теоретическим обобщением и систематизацией знаний по неорганической и орга¬нической химии с целью уточнения картины мира, введения полу¬ченных в химии знаний и умений в общую систему естественнона¬учного содержания. Велика роль межпредметного обобщения, классификаций, обобщающих схем, мировоззренческих выводов и объективных оценок изученного материала учащимися.

§ 5. СТРУКТУРА ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ

   Учебный предмет характеризуется целостностью, единством и внутренней взаимосвязью всех видов знаний и всех разделов предмета, т. е. имеет определенную структуру.

    Под логической структурой учебного курса следует понимать систему внутренних связей между основными видами знаний и все¬ми структурными компонентами содержания.

    На структуру школьного курса химии оказывают влияние идеи и подходы, к его построению, состав и логика его содержания, современные тенденции развития химического образования. При определении структуры предмета необходимо учитывать принципы системности, последовательности и преемственности в развитии знаний. К структуре курсов предъявляются следующие требования:

1.    Четкое выделение системы основных теоретических знаний.
2.    Дидактически обоснованная последовательность учебного материала.
3.    Оптимальность содержания и структуры учебного материала для сознательного и системного усвоения знаний и умений.

Структурирование содержания школьного курса предполагает выделение в нем главного, фундаментального, т. е. ведущих идей, теорий, законов, общих понятий,
 
   Химию изучают четыре года: в VII – IX классах – неорганическая, в X классе – органическая химия. В VII классе (2 ч в неделю, 68 ч) обобщаются пропедевтические знания, формируется система первоначальных понятий, накапливается фактологический материал о веществах и реакциях, обобщаются знания об основных классах неорганических соединений. В курсе VIII класса (2 ч в неделю, всего 68 ч) изложены количественные отношения в химии, раскрыты периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева, химическая связь и строение веществ, которые затем конкретизируются при изучении групп галогенов и кислорода. В за-вершении курса рассмотрены основные закономерности химических реакций и производство серной кислоты. В IX классе (3 ч в неделю, всего 102 ч) изучают теорию электролитов и затем раздел систематики элементов "(неметаллы и металлы).

В этот материал включены знания о химических производствах в металлургии. Курс IX класса завершается обобщением знаний по неорганической химии. В X классе на изучение органической химии отведены 3 часа в неделю, всего 78 часов. Курс начинается теорией химического строения органических веществ. Затем дедуктивно изучают классы соединений в последовательности: углеводороды, кислородсодержащие, азотсодержащие вещества. Попутно раскрывается ряд теоретических вопросов и политехнические знания. Завершает курс обобщение знаний. Развитие знаний по горизонтали и вертикали обеспечивают внутрипредметные и межпредметные связи.

    Научно-технический и социальный прогресс, изменение требований к школе, достижения теории и практики обучения  – движущие силы смены и совершенствования программ и учебников.

    Анализ и обобщение исторического процесса развития учебного предмета дал член-корреспондент АПН СССР Л. А. Цветков . Коренная перестройка содержания и структуры школьной химии была в начале 70-х годов нашего века как результат модернизации химического образования во многих странах. В СССР она была еще связана с введением всеобщего среднего образования. В принятых в то время программах и учебниках был существенно повышен научно-теоретический и политехнический уровень содержания, благодаря чему возросло качество знаний и развитие учащихся, усилилась их познавательная активность. Вместе с тем были выявлены серьезные недочеты в знаниях и умениях учащихся, обусловленные особенностями построения программ и учебников. Они неоднократно обсуждались на страницах журнала «Химия в школе». В обобщенном виде эти недочеты были выражены в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О дальнейшем совершенствовании обучения, воспитания учащихся общеобразовательных школ и подготовке их к труду» (1977) и в Отчетном докладе на XXVI съезде КПСС. В соответствии с этими документами осуществлена перераработка программ и учебников по химии.
 (Печатается с сокращениями - А.В. Краснянский)

 


  ВНИМАНИЕ! АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ФЕДЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТАХ!  

Krasnyansky Anatoly Vladimirovich, Cand. Sc. (Chemistry), Senior Research Associate of the Moscow State University named after M. V. Lomonosov

"Educational standards» is an absurdity"

 «Pedagogical sciences», № 1. 2011. Publishing house «the Company the Sputnikplus»

Summary

It is proved that people can't be objects of standardization.  It is proved that expression «the educational standard» is an absurdity.

--------------------------------------------

Краснянский А.В., кандидат химических наук, старший научный сотрудник   Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

«Образовательные стандарты» – это абсурд

"Педагогические науки", № 1. 2011. Издательство "Компания Спутник+".

Аннотация

В статье приводятся доказательства следующих положений:  1. Люди не могут быть объектами стандартизации. 2. Выражение «образовательный стандарт»   –  это противоречивое выражение (абсурд).  

1. Введение

   Федеральные государственные образовательные стандарты (далее – образовательные стандарты)  общего образования второго поколения разработаны  в соответствии с Законом Российской Федерации № 3266-1 (с учетом обновлений), и Федеральной целевой программой развития образования на 2006 – 2010 гг.  Образовательные стандарты  – это  требования к результатам освоения основных образовательных программ. Результаты освоения программы, согласно этим стандартам – это не только определенные знания и умения, которыми овладели ученики, но и система ценностей (в том числе нравственные качества). Следовательно,  объектами образовательных стандартов являются дети, и государство собирается стандартизировать  их нравственные и интеллектуальные качества.   Чтобы провести логический анализ этой ситуации, необходимо дать определения основным понятиям, которые используются в статье.   

2. Определения основных понятий

Абсурд  – противоречивое выражение. В таком выражении что-то утверждается и отрицается одновременно.  Примеры: 1. «Яблоко может быть разрезано на три неравные половины». 2. «Александр Македонский был родным сыном бездетных родителей». ([1], стр. 7.)   

Образование –  творческий целенаправленный процесс, обеспечивающий   нравственное (воспитание) и интеллектуальное (обучение) развитие детей.

Объекты стандартизации – это  конкретная продукция, методы, термины, обозначения и так далее, имеющие перспективу многократного применения, используемые в науке, технике, в производстве, транспорте и других сферах народного хозяйства.  [2].

Стандарт (от англ. standard — норма, образец, мерило), в широком смысле слова — образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними других объектов; нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. [2 – 4].  Примечание. Из этого определения следует, что понятие «стандарт» ранее никогда не применялось к людям. 

Стандартизация –  процесс установления и применения стандартов. 

Тезис доказательства – это   положение (суждение), которое обосновывается в доказательстве.

Тезис: «Люди не могут быть объектами стандартизации».

Доказательство тезиса. Человек уже через несколько дней после рождения  проявляет признаки индивидуальности. Индивидуальность – совокупность черт, которые отличают данного человека от всех других.  Каждый человек  неповторим. Нет в мире двух одинаковых взрослых людей. Нет в мире двух одинаковых детей. Нет «эталона» или «образца» взрослого человека. Нет «эталона» или «образца» ребенка.  «Стандартный человек», «стандартный ребенок»  –   это противоречивые выражения (абсурд, от лат. absurdus – нелепый, глупый). Поэтому люди не могут быть объектами стандартизации.   

Тезис: «Образовательный стандарт»   –  это абсурд».

Доказательство тезиса.   Дети – это люди, находящиеся в стадии быстрого развития.    Образовательные стандарты –  это требования к результатам нравственного и интеллектуального развития детей. Невозможно стандартизировать образование –  это творческий процесс.  Невозможно стандартизировать результаты образования –  нравственность и интеллект детей. Пытаться сделать детей объектами стандартизации – это и глупо, и безнравственно. Следовательно, «образовательный стандарт»   – это противоречивое выражение (абсурд).

Выводы 

1.  Доказано, что  люди не могут быть объектами стандартизации.

2. Доказано, что «образовательный стандарт»   –  это противоречивое выражение.

Заключение

Впервые в истории человечества государственные деятели и придворные ученые Российской Федерации стали рассматривать людей в качестве  объектов стандартизации. Впервые в истории педагогики сделана попытка установить стандарты на нравственные и интеллектуальные качества детей. Непрофессионализм  этих «деятелей» и «ученых» в сочетании с их высоким положением в обществе представляет   смертельную  опасность  для  государства  и  народа.

Источники информации

[1]  А.А. Ивин, А.Л. Никифоров. Словарь по логике. Москва. Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС. 1997.
[2] БСЭ, 3-е издание, http://slovari.yandex.ru ~книги/БСЭ/Стандарт/
[3] БСЭ, 3-е издание,  http://slovari.yandex.ru ~книги/БСЭ/Стандартизация
[4] Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.   ГОСТ  1.5-92,    http://www.infosait.ru/norma_doc/4/4790/index.htm.  ФГОС5СтатьяЧ2
 

 

 -----------------------------------

  Krasnyansky Anatoly Vladimirovich,

Cand. Sc. (Chemistry), Senior Research Associate of the Moscow State University named after M. V. Lomonosov

Fatal error in Federal state educational standards of the general education.  Part 1.

 «Pedagogical sciences», № 1. 2011. Publishing house «the Company Sputnikplus»

The summary

 
Federal state educational standards contain requirements to results of realization of programs. Results  of realization of programs is a possession of pupils of certain knowledge and abilities. Not any requirements are standards, but only such which can be checked up objective methods. The purpose of given article – to set a typical example of biassed  estimation of knowledge and abilities and the pupils, given out for the objective.As an example the group of tasks on the mathematician "Gait" of international program PISA-2003 is chosen. This example confirms the thesis that «Federal state educational standards» aren't standards. It is a fatal error.

 --------------------------------------------

Анатолий Владимирович Краснянский, кандидат химических наук, старший научный сотрудник  Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

 

Фатальная ошибка в Федеральных государственных образовательных стандартах  общего образования. Часть 1

«Педагогические науки», № 1. 2011. Издательство «Компания Спутник+»

 Аннотация

  Федеральные государственные образовательные стандарты  содержат требования к результатам освоения  программ. Результаты освоения программ – это владение учащимися определенными  знаниями и умениями. Не всякие требования являются стандартами, а только такие, которые могут быть проверены объективными методами.   Цель данной статьи – дать типичный пример произвольной оценки знаний и умений и учащихся, выдаваемой за объективную. В качестве примера выбрана  группа заданий  по математике «Походка» международной программы PISA-2003. Этот пример подтверждает тезис о том, что «Федеральные государственные образовательные стандарты» не являются стандартами. Это и есть фатальная ошибка.

1. Введение

    Федеральные государственные образовательные стандарты (далее – «Стандарты»)  общего образования второго поколения разработаны  в соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании» [1], целями и задачами Федеральной целевой программы развития образования на 2006 – 2010 гг.  [2].   «Стандарты» содержат требования к результатам освоения основных образовательных программ. Результаты освоения программы – это владение учениками определенными, знаниями, умениями, навыками и «компетенциями».  Не всякое требование является стандартом. В стандарт могут быть  включены только те требования, которые могут быть проверены объективными методами. Объективные методы – это методы, которые не зависят от чьей-нибудь воли и (или)  желания.  Объективным методом является, например, метод определения массы тела, основанный на законе тяготения (взвешивание). Закон тяготения – закон природы: никто не в силах изменить этот закон.   Если будет доказано, что не существует объективных методов оценки (проверки) знаний, умений и навыков, то тем самым будет доказано, что Федеральные государственные образовательные стандарты не являются стандартами, а представляют собой произвольные требования к результатам освоения образовательных программ. Это и есть фатальная ошибка.  
   Цель данной статьи – привести типичный пример произвольной оценки знаний, умений и навыков учащихся, выдаваемой за объективную. В качестве примера выбрана  группа заданий  по математике «Походка» международной программы PISA-2003.  Кроме заданий, эти материалы содержат ответы на задания  и  оценки ответов (в баллах). 

 2. Основные понятия

    Стандарт (от англ. standard –  норма, образец, мерило), в широком смысле слова –  образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними других объектов; нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Объекты стандартизации –  конкретная продукция, нормы, требования, методы, термины, обозначения и так далее, имеющие перспективу многократного применения, используемые в науке, технике, в производстве, строительстве, транспорте, культуре, здравоохранении и других сферах народного хозяйства, а также в международной торговле.  [3,4].  
   Федеральные государственные образовательные стандарты.  Согласно  Федеральному закону от 1 декабря 2007 года № 309-ФЗ    «Стандарты» включают три вида требований, в частности  требования к результатам освоения основных образовательных программ. Результаты освоения программы – это определенные знания, умения, навыки и «компетенции», которыми овладели ученики.
   Основное требование  к стандарту. В стандарт следует включать только  требования, которые могут быть проверены объективными методами. [5]. Объективные методы – это  методы, не зависящие от воли и желаний людей. Например, объективным является метод измерения температуры, основанный на явлении увеличения объема тела (за редким исключением) при его нагревании.

 3. Особенности Федеральных государственных образовательных стандартов  общего образования

    Впервые в истории объектами стандартизации стали люди, а не  материально-технические предметы или требования организационно-методического и общетехнического характера.    Впервые в истории  педагогики требования к результатам освоения образовательных программ   объявлены стандартами.

    4.  Дает ли международная программа PISA объективную оценку знаний и умений учащихся?  Ответ на этот вопрос дает системный анализ группы заданий по математике «Походка» международной программы PISA-2003

      Международное тестирование учащихся (PISA, Programme for International Student Assessment) осуществляется Организацией Экономического Сотрудничества и Развития ОЭСР (OECD – Organization for International Cooperation and Development). Испытания проводятся раз в три года.    Программа PISA -2003 осуществлялась консорциумом, состоящим из ведущих международных научных организаций при участии национальных центров и организации ОЭСР. Руководил работой консорциума Австралийский Совет педагогических исследований (The Australian Council for Educational Research – ACER). В Консорциум входили также следующие организации: Нидерландский Национальный институт измерений в области образования (Netherlands National Institute for Educational Measurement – CITO); Служба педагогического тестирования США (Educational Testing Service, ETS); Японский Национальный институт исследований в области образования (National Institute for Educational Research, NIER); Американская организация ВЕСТАТ (WESTAT), выполняющая различные исследования по сбору статистической информации [6].
   В 2003 г  приняло участие более 250 тысяч 15-летних подростков из 41 страны; в России почти 6 тысяч человек (212 школ) из 46 районов. Каждый ученик должен был за 2 часа письменно ответить на 50-60 вопросов по математике, чтению, естествознанию и решению проблем. Российские школьники заняли 29 – 31 место по математике,  24  по естественным наукам и  по грамотности чтения 32 место [6].

 

        4.1. Фрагменты заданий по математике «Походка» и их анализ


  4.1.1. Фрагмент № 1

 Походка

 

 

 

     На рисунке изображены следы идущего человека. Длина шага P - расстояние от конца пятки следа одной ноги до конца пятки следа другой ноги.

    Для походки мужчин зависимость между  n   и приближенно выражается формулой  n/P = 140, где  n - число шагов в минуту,   P - длина шага в метрах.

Вопрос 1

     Используя данную формулу, определите, чему равна длина шага Сергея, если он делает 70 шагов в минуту. Запишите решение.

Оценка выполнения:

Ответ принимается полностью (трудность - 611) - 2 балла.

Процент учащихся, набравших данный балл:              54,1 (Россия)        36,4 (средний по ОЭСР)       62,2 (максимальный, Гонконг)

Код 2: 0,5 м или 50 см, 1/2 (единицы измерения указывать не требуется)
 
Ответ  № 1:    70/P = 140;       70 = 140 P;            P = 0,5.
Ответ  № 2     70/140.

 

Ответ принимается частично - 1 балл.
 Процент учащихся, набравших данный балл:              11,7 (Россия)        21,8 (средний по ОЭСР)       48,3 (США)

Код 1: Правильно подставлены в формулу значения переменных, но дан неверный ответ или ответ не указан совсем.

Ответ № 3:  70/P = 140    [в формулу подставлены только значения переменных].
Ответ № 4:    70/P = 140     70 =  140 P       P = 2.   [правильно подставлены в формулу значения переменных, но последующие вычисления неверные].
ИЛИ
Правильно преобразована исходная формула в формулу P n/140, но последующие действия неверные.
Ответ не принимается:
Код 0: Другие ответы.
Ответ № 5:  70 см.
Код 9: Ответ отсутствует.
Задание проверяет: 1-ый уровень компетентности – воспроизведение простых математических  действий, приемов, процедур
Область содержания: изменение и отношения
Ситуация: личная жизнь

4.1.2. Анализ фрагмента № 1


   4.1.2.1. Анализ формулы: n/P = 140  (*).  Эта формула записана неправильно: размерность выражения в левой части уравнения не совпадает с размерностью выражения в  правой части уравнения.    Что такое шаг? Шаг – движение ногой при ходьбе [2].  Движения ног при ходьбе – периодический процесс. Шаг – это один цикл периодического процесса. Частота – один из параметров периодического процесса [3]. Частота в данном случае измеряется числом шагов в минуту: n = 70 шагов/мин и длина шага P –  в метрах.  Размерность n/P  –    выражения, находящегося в левой части формулы (*)  –  равна T-1L-1.  Размерность левой части уравнения должна совпадать с размерностью правой части. Однако правая часть уравнения – число 140 –  безразмерная величина. Следовательно, уравнение (*) содержит ошибку в размерности.   
  4.1.2.2. Правильно записанная формула:  n/P = k, где n = 70 мин-1, k = 140 мин-1м-1P – длина шага (м).


  4.1.2.3.  Анализ кода 2. Код 2: «0,5 м или 50 см, 1/2 (единицы измерения указывать не требуется».  Длина (шага – в данном случае) – физическая величина. Длина  характеризует протяженность, удаленность и перемещение тел или их частей вдоль заданной линии, размерность L, единица измерения – метр (м) [3]. В науке принято при указании значения физической величины всегда указывать единицу измерения; в противном случае  неизбежны ошибки и недоразумения.  Требовать указания единицы измерения – разумное требование. Не требовать указания единицы измерения – неразумно, неправильно. Поэтому один из ответов по коду 2, а именно: «Длина шага равна 1/2  не является правильным ответом,  поскольку  указано число, а не значение физической величины.  Правильный ответ:  «Длина шага равна ½ м».  

 4.1.2.4.  Решение первой задачи (ответ на вопрос 1), записанное в виде последовательности операций: 

n/P = k    -->        P = n/k   -->     P =  70 мин-1/ 140 мин-1м-1   -->      P = 0,5 м

 4.1.2.5.  Анализ «правильных» ответов по коду 2.  Авторы вопроса 1 указывают в качестве правильных следующие ответы:  «Ответ  № 1:    70/P = 140;       70 = 140 P;            P = 0,5.   Ответ  № 2:   70/140». Исходная ошибка авторов заданий состоит в том, что они разрешают не указывать единицы измерения физических величин.   В этих ответах указаны числа, а не значения физической величины (длины).  Смысл выражения: «Длина шага равна 0,5 (или 70/140)» неясен,   так как не указана  единица измерения длины шага. В качестве правильных ответов нельзя принимать неясные суждения. Тем более,,за эти  ответы нельзя  давать максимальный балл.  Правильные ответыP = 0,5 м; P = 50 см. 

 4.1.2.6.  О ситуации, к которой якобы имеет отношение задание 1.  Авторы утверждают, что задание 1 относится к личной (частной) жизни:  «Ситуация: личная жизнь». Задание 1 – это задача по кинематике (движение с постоянной скоростью). В задании используются  антропометрические данные – длина шага человека, число шагов в минуту и связь между ними. Однако эти величины не относится к личной (частной) жизни, к тем персональным сведениям о человеке, тайну которых охраняет закон о неприкосновенности частной жизни. 

4.1.3. Фрагмент № 2

Вопрос 2

Павел знает, что длина его шага равна 0,80 м. Используя данную выше формулу, вычислите скорость Павла при ходьбе в метрах в минуту (м/мин), а затем в километрах в час (км/ч). Запишите решение.

Оценка выполнения:
Ответ принимается полностью (трудность – 723) – 3 балла.
Процент учащихся, набравших данный балл:  7,8 (Россия);  7,9 (средний по ОЭСР) 18,7 (максимальный, Гонконг).
Код 31: Даны оба верных ответа (единицы измерения указывать не требуется) в м/мин и в км/ч:
n = 140 x 0,80 = 112.
За минуту он проходит 112 x 0,80 = 89,6 м.
Его скорость – 89,6 м/мин.
Таким образом, его скорость – 5,38 или 5,4 км/ч.
Если указаны оба верных ответа (89,6 и 5,4), ответ кодируется кодом 31 независимо от того, записано ли решение или не записано. Имейте в виду, что ответ принимается, если допущены ошибки в округлении, например, дан ответ 90 м/мин и 5,3 км/ч (89 х 60).
Ответ № 1:  89,6; 5,4
Ответ № 2:  90; 5,376 км/ч
Ответ № 3:  89,8; 5376 м/ч [имейте в виду, что если второй ответ дан без указания единиц
измерения, то ответ ученика кодируется кодом 22].

Ответ принимается частично (трудность – 666) – 2 балла.
Процент учащихся, набравших данный балл:  9,4 (Россия);  8,9 (средний по ОЭСР); 29,5 (максимальный, Гонконг).
Код 21: Выполнено первое действие, отвечающее коду 31, но затем не выполнено умножение на 0,80, т.е. ученик не выразил число шагов в минуту в метрах.
Например, указал скорость 112 м/мин и 6,72 км/ч.
Ответ № 4: 112; 6,72 км/ч.
Код 22: Верно указана скорость в метрах в минуту (89,6 м/мин), но указана неверно
или совсем не указана скорость в км/ч.
Ответ № 5:  89,6 м/мин, 8960 км/ч.
Ответ № 6:  89,6; 5376
Ответ № 7:   89,6; 53,76
Ответ № 8:   89,6; 0,087 км/ч
Ответ № 9:   89,6; 1,49 км/ч
Код 23: Явно продемонстрирован верный способ решения, но допущены незначительные вычислительные ошибки, не учитываемые кодами 21 и 22. Ни один из ответов не является верным.
Ответ № 10:   n=140 x 0,8 = 1120; 1120 x 0,8 = 896. Его скорость: 896 м/мин, 53,76 км/ч.
Ответ № 11:   n=140 x 0,8 = 116; 116 x 0,8 =92,8. 92,8 м/мин → 5,57 км/ч.
Код 24: Указана скорость только 5,4 км/ч. Не приведены далее промежуточные вычисления и не указана скорость 89,6 м/мин.
Ответ № 12:   5,4
Ответ № 13:   5,376 км/ч
Ответ № 14:   5376 м/ч

Ответ принимается частично (трудность – 605) – 1 балл.
Процент учащихся, набравших данный балл:  22,8 (Россия);  19,9 (средний по ОЭСР);  34,8 (максимальный, США).

Код 11: n = 140 x 0,80 = 112. Далее либо записаны неверные действия, либо вообще
ничего не записано.
Ответ № 15:   112
Ответ № 16:   n=112; 0,112 км/ч
Ответ № 17:   n=112; 1120 км/ч
Ответ № 18:   112 м/мин; 504 км/ч

 

Ответ не принимается:
Код 00: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.
Задание проверяет: 2-ой уровень компетентности – установление связей (между данными из условия задачи при решении стандартных задач)
Область содержания: изменение и отношения
Ситуация:
личная жизнь

 

4.1.4.   Анализ фрагмента № 2


  4.1.4.1.   Анализ кода 31.  Во-первых, решение задачи записано нерационально. Рациональное решение в данном случае включает два этапа: 1. Вывод формулы, связывающую скорость человека с  величинами, указанными в задаче. 2. Подстановка в эту формулу  значений  этих  величин и проведение расчетов. Во-вторых,  авторы задания разрешают не указывать единицы измерения скорости.   Скорость – физическая величина. Авторы заданий «Походка» делают ошибку,  разрешая не указывать единицы измерения физических величин.
   Рациональное решение. 1. Вывод формулы.  Если человек  делает n шагов в минуту при длине шага P (м), то  nP – это не что иное, как  скорость (м/мин) человека: v = nP (1).  Из  формулы n/P = k    получаем: n = kP (2).   Из  формулы  (1) и  формулы (2) получаем:    v = kP2  (3).    2. Подставляем значения k и P в формулу (3): v = 140 мин-1м-1 (0,80 м)2 и получаем: v = 89,6  м/мин. Чтобы выразить скорость в км/час, нужно скорость, выраженную в м/мин, умножить на 60 и  разделить на 1000, в итоге получаем: v = 5,38 км/час.    

   4.1.4.2.    Анализ кода 21. Код 21: «Выполнено первое действие, отвечающее коду 31, но затем не выполнено умножение на 0,80, то есть ученик не выразил число шагов в минуту в метрах».  Авторы кода 21 требуют от учащихся невозможного. Дело в том, что ни один физик, в том числе любой лауреат Нобелевской премии по физике, не сможет выразить число шагов в минуту (частоту периодического процесса) в метрах (в единицах измерения длины). Деятели международной программы PISA не знают, что частоту невозможно выразить в метрах.   Частота периодического процесса и длина – это разные физические величины. Невозможно, например, массу выразить в метрах, а длину – в килограммах. 

 4.1.4.3.   Анализ некоторых ответов.  «Ответ № 1: 89,6; 5,4». Здесь учащийся не указал единицы измерения скорости (с разрешения деятелей программы PISA). Скорость – физическая величина, следовательно,  в ответе должна быть указаны единицы измерения скорости. «Ответ № 2:  90; 5,376 км/ч (код 31)». Этот ответ оценивается как максимальный (3 балла); хотя вместо скорости движения стоит число: 90.  «Ответ № 5:  89,6 м/мин, 8960 км/ч»  За этот ответ дают 2 балла. Из ответа видно, что учащийся не представляет себе реальные скорости, не понимает, что скорость человека не может быть равна 8960 км/ч. Даже скорости военных самолетов и многих боевых ракет  меньше 8960 км/ч.  За такие ответы надо не добавлять, а вычитать баллы.    «Ответ № 8:  89,6;  0,087 км/ч».  Учащийся считает, что скорость Павла равна 87 метров в час, а ему в награду дают 2 балла!   «Ответ № 10:  скорость движения Павла  53,76 км/ч. Учащийся ошибся в 10 раз, а деятели программы утверждают, что «допущена незначительная вычислительная ошибка».      «Ответ № 17:   n =112; 1120 км/ч». За этот ответ дают 1 балл (из трех). За что один балл? За то, что написал: n = 112? Однако  n –  это физическая величина (частота периодического процесса) и поэтому должна быть указана единица измерения. Из  ответа видно также, что ученик не в состоянии рассчитать скорость движения человека по известным ему данным. Он тоже (см. ответ № 5) не представляет себе реальные скорости объектов: скорость движения человека у него выше 1000 км/ч, то есть выше максимальной скорости штурмовика Су-25 (970 км/ч) и стратегического бомбардировщика Ту-95МС (830 км/ч).   
   Деятели программы PISA  дают баллы учащимся,   не понимающим  смысл своих ответов.   Это  субъективные, точнее произвольные оценки (от слова произвол). О какой объективной оценке, не зависящей от воли и желаний людей, может идти речь? 

 4.1.4.3 О ситуации, к которой якобы имеет отношение задание 2.  Авторы снова ошибаются (см. пункт 2.2.6.), когда пишут: «Ситуация: личная жизнь».  Задание 2, также как и задание 1, не относится к личной (частной) жизни. Задание 2 – это задача по кинематике (движение с постоянной скоростью). В задании используются  антропометрические данные – длина шага человека и число шагов в минуту. Однако эта информация не относится к личной (частной) жизни, к тем персональным сведениям о человеке, тайну которых охраняет закон.

5. Выводы о группе заданий «Походка» 

1. Формула в задании 1 группы заданий по математике «Походка» международной программы PISA-2003 содержит ошибку  в размерности.

2. Авторы заданий не знают,  что частоту периодического процесса невозможно выразить в метрах.

3. В качестве правильных ответов в большинстве случаев принимаются не значения физических величин (длины, скорости движения), а числа –  без указания единиц измерения длины и скорости движения.

4. В качестве «частично правильных» ответов принимаются ответы, в состав которых входят такие суждения: «Скорость человека равна 504 км/ч»; «Скорость человека равна 1120 км/ч»;  «Скорость человека равна 8960 км/ч.  

5. Группа заданий «Походка» является одним из аргументов в доказательстве тезиса «Результаты программы PISA не имеют никакой ценности».

6.  Эти задания  ни в коем случае нельзя использовать в учебном процессе, так как они дают искаженное представление о том, как нужно решать задачи по физике и содержат ошибки.

6. Общие выводы 

1. Оценки знаний, умений и навыков учащихся (в виде баллов), сделанные на основании   их ответов на группу заданий «Походка» являются субъективными, то есть зависят от воли и желаний деятелей программы.

2. Этот пример подтверждает тезис о том, что «Федеральные государственные образовательные стандарты» не являются стандартами.

7. Источники информации

[1] Закон Российской Федерации «Об образовании» от 10 июля 1992 года, № 3266-1  (последнее обновление: 27 декабря  2009 года).
[2] Федеральная целевая программа развития образования на 2006-2010 гг. утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2005 г. № 803
[3] БСЭ, 3-е издание, http://slovari.yandex.ru ~книги/БСЭ/Стандарт/
[4] БСЭ, 3-е издание,  http://slovari.yandex.ru ~книги/БСЭ/Стандартизация
[5 ] Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.   ГОСТ  1.5-92,    http://www.infosait.ru/norma_doc/4/4790/index.htm
[6] Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся ПИЗА-2003. Москва. Центр оценки качества образования ИСМО РАО, Национальный фонд подготовки кадров, 2004.  (http://window.edu.ru/window/library?p_rid=60337).
[7] С.И Ожегов. Словарь русского языка. Издание 5-е, стереотипное. Москва. Государственное издательство иностранных и национальных словарей. 1963.
[8] Физические величины. Справочник.  Под редакцией И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. Москва. Энергоатомиздат. 1991.





 

Ещё статьи:
Комментарии:
Нет комментариев

Оставить комментарий
Ваше имя
Комментарий
Код защиты

Copyright 2009-2015
При копировании материалов,
ссылка на сайт обязательна