Системне пояснення об’єктів і явищ довкілля

Психолого-педагогічними дослідженнями, обґрунтовано, що для успішної життєдіяльності у сучасному інформаційному глобалізованому світі кожна людина повинна мати такі якості як здатність до системного мислення та рефлексії, інтелектуальну компетентність. Під цілісним системним мисленням психологи розуміють якісно особливий спосіб бачення і пояснення навчального світу як сукупності окремих систем, що включають одна одну і знаходять у постійних відношеннях “система — середовище”.

Розвиток системного мислення особистості вважається необхідною передумовою вироблення у неї здатності до рефлексії, потрібної для ефективної життєтворчості у складному, мінливому, системно організованому світі. Здатність до рефлексії полягає у тому, що людина повно і точно орієнтується у тих актуальних цілісностях — системах, які у певний момент життєдіяльності детермінують її буття. Характеристиками рефлексивного процесу є: цілісність сприйняття фактів, явищ, процесів, перехід від споглядального, пасивного відношення до світу до переструктурування знань про ситуацію у власному довкіллі.

Системне мислення, здатність до рефлексії слід починати розвивати вже у 1-6 класах, коли у свідомості учнів найбільш активно формуються фундаментальні структури мислення.

Інтегрований курс природознавства у 5-6 класах надає широкі можливості для формування системного мислення, оскільки об’єднує інформацію про системи живої та неживої природи, геосистеми. Проте лише зазначеного змісту знань про природні системи недостатньо для створення «звички» системного мислення. Потрібен також спеціально організований процесуальний компонент навчання. У якості такого компонента пропонується навчальний метод системного пояснення вивчаємих об’єктів. Кожен об’єкт в інтегрованому курсі розглядається як система, що має певний склад, структуру, внутрішні та зовнішні зв’язки, динаміку, розвиток. На рис. 1 подається схема, яка характеризує поняття «природна система». Ця схема дає учням орієнтовну основу дій (план) для цілісного сприйняття природних об’єктів та явищ, спрямовує пізнавальну діяльність на з’ясування найбільш суттєвих їх ознак у повноті, яку забезпечує зміст курсу відповідно до вікових можливостей учнів.

Метод системного пояснення реалізується такими способами:

1) розгляд вивчаємого об’єкта чи явища, як елемента (підсистеми) системи шляхом перенесення загальних ознак та властивостей останньої на кожен її елемент;

2) пояснення специфічних істотних рис природних об’єктів як результатів різноманітності взаємодій з іншими елементами системи. Це внутрішні зв’язки в системі, більш міцні й суттєві, ніж зовнішні;

3) формування повних всебічних знань про об’єкт вивчення у кілька етапів упродовж теми, розділу, курсу. На кожному етапі слід розглядати певний аспект об’єкта вивчення у контексті основного змісту відповідного фрагмента навчального матеріалу;

Створення цілісності знань про природні об’єкти та явища шляхом об’єднання та згортання усіх аспектів інформації про них у схемах дидактичного тезауруса – ідеографічних описах понять.

Розглянемо детальніше кожен із способів системного пояснення:

Перший спосіб

Уся інформація інтегрованого курсу природознавства розглядається як елементи системи знань про природу, що підлягають дії загальних закономірностей (збереження, спрямованість процесів до рівноважного стану та періодичності).

Ці закономірності використовуються для пояснення процесів, властивих різним природним компонентам. Так, для повітря пропонується така низка міркувань. Постійний склад атмосферного повітря підтримується завдяки дії закону збереження: гази в атмосфері постійно надходять і вилучаються в процесі кругообігів кисню, вуглецю. Ці процеси повторюються згідно дії закону періодичності.

Завдяки дії закону збереження відбувається перетворення сонячної енергії, яка забезпечує енергетичну основу явищ в повітрі. Явища в повітрі мають добовий та сезонний ритм, що обумовлюється дією закону періодичності. Вітер, переміщуючи повітряні маси, прагне до врівноваження атмосферного тиску, тобто зменшення його різниці над різними ділянками земної поверхні. Напрямки вітру з високого тиску на низький, випадіння атмосферних опадів є проявом дії закону спрямованості. Конденсація, утворення хмар супроводжується виділенням енергії (закон про мінімум потенціальної енергії).

Зміни погоди підлягають добовій та річній ритміці (закон періодичності).

Погода — результат перетворення сонячної енергії в нижньому шарі атмосферного повітря (закон збереження).

Клімат відображає загальну періодичність в зміні погоди протягом року (закон періодичності).

Другий спосіб

У темі “Природні явища Землі” природні компоненти розглядаються як складники природних комплексів. Склад та властивості кожного природного компонента слід пояснювати на основі взаємодій з іншими компонентами природного комплексу. Наприклад, до складу повітря входять частинки гірських порід, органічних речовин, які впливають на прозорість атмосфери і сприйняття нею сонячної радіації.

Наявність води в атмосфері обумовлює низку явищ (хмари, тумани, атмосферні опади) та різноманітність погодно-кліматичних умов. Вміст кисню та вуглекислого газу у повітрі регулюється життєдіяльністю живих організмів (фотосинтез, дихання). Так само системне пояснення слід використовувати і при вивченні інших природних компонентів (води, гірських порід, живих організмів, ґрунту).

Існування ґрунту неможливе без постійного відтворення його складників та властивостей у процесах взаємодії з усіма іншими природними компонентами. Можна провести мисленні експерименти: «Що сталося б, якби у ґрунті не стало води?» або «Уявіть, що у ґрунті немає жодного живого організму (черв’яка, бактерії тощо)?»

Третій спосіб

Поетапність формування повних всебічних знань про об’єкт вивчення проілюструємо теж на прикладі повітря. Формування уявлення в цілому про зазначений природний компонент здійснюється у кількох параграфах, спеціально йому присвячених. У наступних частинах відомості про повітря доповнюються. Так, у параграфі «Вода» пояснюється менша амплітуда температур повітря поблизу водойм (океанів, морів, озер, водосховищ тощо), розглядається роль атмосферного повітря у колообігу води в природі. Під час вивчення гірських порід повідомляється про участь повітря в утворенні осадових гірських порід та рельєфоутворенні. Серед складових ґрунту вказують повітря та наголошують на необхідності розпушування верхнього шару ґрунту для кращого проникнення газів повітря. При створенні уявлення про біосферу її верхня межа обґрунтовується на основі термічного режиму атмосфери та захисної функції озонового шару в її складі.

Для того, щоб такі невеликі фрагменти навчального матеріалу не втратилися у великій інформаційній масі, а знайшли своє місце у повноті знань про відповідні об’єкти, слід забезпечити об’єднання розпорошених у змісті курсу деталей у цілісність.

Такі можливості надає ще один спосіб системного пояснення — четвертий. Його сутність полягає в об’єднанні та «згортанні» усіх елементів інформації про природні об’єкти та явища у схемах дидактичного тезауруса — ідеографічних описах понять.

Ідеографічні описи понять — це різновид схем, які відображають сутність знань про об’єкт вивчення у поєднанні сукупності його суттєвих ознак у різноманітних взаємозв’язках. Упродовж вивчення курсу послідовно фіксуються елементи різних цілісностей його у структурних частинах. Форма елементів — поняття, зв’язки, залежності. Елементи, що розкривають повноту змісту знань про певний об’єкт, записують на окремих листках і збирають в окремих папках або конвертах. Насамкінець вирізнені елементи знань упорядковують згідно орієнтовної основи дії (ООД) складання схем ідеографічних описів понять.