Естественные науки — классификация и перечень дисциплин, предмет и объект изучения

1.3 Область профессиональной деятельности

Областью профессиональной деятельности является воспитание и обучение детей в образовательных организациях.

Объекты профессиональной деятельности:

– задачи, содержание, методы, средства, формы организации и процесс воспитания и обучения детей школьного возраста в условиях реформирования системы основного общего и среднего общего образования, и внедрения ФГОС;

– задачи, содержание, методы, формы, средства организации и процесс взаимодействия с коллегами и социальными партнерами (организациями образования, культуры, родителями и их заменяющими лицами) по вопросам обучения и воспитания школьников в условиях модернизации системы основного общего и среднего общего образования в рамках ФГОС.

Эта программа рассчитана для первичного ознакомления педагогов с естественнонаучной деятельностью и получения естественнонаучных умений и навыков. Она носит выраженный деятельностный характер, создает возможность активного практического погружения педагогов в естественнонаучную деятельность.

Для выполнения поставленных задач необходимы взаимное сотрудничество педагога и учащегося, доверительные отношения между ними

Принцип реализации индивидуализации и дифференциации имеет важное значение в подборе для каждого обучающегося соответствующих методов и приемов дополнительного образования. Достижение цели программы зависит от количества и качества проведенных лабораторных работ и практических занятий

Педагогика

В то время как общественный имидж научного образования может быть просто заучиванием фактов наизусть , естественнонаучное образование в новейшей истории также обычно концентрируется на преподавании научных концепций и устранении заблуждений, которые могут иметь учащиеся в отношении научных концепций или другого содержания. Томас Кун , чья книга 1962 года «Структура научных революций» оказала большое влияние на постпозитивистскую философию науки, утверждал, что традиционный метод преподавания естественных наук имеет тенденцию порождать жесткое мышление .

С 1980-х годов на научное образование сильно повлияло конструктивистское мышление. Конструктивизм в естественнонаучном образовании основывается на обширной программе исследований мышления и обучения студентов в области естественных наук, в частности изучения того, как учителя могут способствовать концептуальным изменениям в сторону канонического научного мышления

Конструктивизм подчеркивает активную роль учащегося и важность текущих знаний и понимания в опосредовании обучения, а также важность обучения, которое обеспечивает оптимальный уровень руководства для учащихся.

Подход управляемого открытия

Вместе с Джоном Дьюи , Джером Брунер , и многие другие , Артур Кестлер предлагает критический анализ современного научного образования и предлагает его замену с подходом , направляемого открытие:

Доступны конкретные практические иллюстрации этого подхода.

Сферы естественнонаучного образования

Наука — универсальный предмет, охватывающий отрасль знания, изучающую структуру и поведение физического и природного мира посредством наблюдений и экспериментов. Научное образование чаще всего делится на следующие три области: биология, химия и физика.

Физическое образование

Демонстрирует свободное тело

Физическое образование характеризуется изучением науки, которая имеет дело с материей и энергией, а также их взаимодействием.

Программа Physics First , одобренная Американской ассоциацией учителей физики , представляет собой учебный план, по которому учащиеся 9-х классов проходят вводный курс физики. Цель состоит в том, чтобы обогатить понимание учащимися физики и дать возможность преподавать более подробные сведения на последующих уроках биологии и химии в средней школе. Он также направлен на увеличение числа учеников, продолжающих изучать физику в 12-м классе или AP Physics, которые, как правило, являются факультативными курсами в американских средних школах.

Физическое образование в средних школах в Соединенных Штатах пострадало последние двадцать лет, потому что во многих штатах сейчас требуется только три науки, которые могут быть удовлетворены науками о Земле / физикой, химией и биологией. Тот факт, что многие студенты не изучают физику в старших классах школы, затрудняет прохождение ими научных курсов в колледже.

На уровне университета / колледжа использование соответствующих технологических проектов для пробуждения интереса нефизиков к изучению физики оказалось успешным. Это потенциальная возможность наладить связь между физикой и общественной пользой.

Химическое образование

Химическое образование характеризуется изучением науки, которая изучает состав, структуру и свойства веществ, а также трансформации, которым они подвергаются.

Дети смешивают разные химические вещества в пробирках в рамках программы естественнонаучного образования.

Химия — это изучение химических веществ и элементов, их эффектов и свойств. Студенты-химики изучают периодическую таблицу. Раздел естественнонаучного образования, известный как «химию необходимо преподавать в соответствующем контексте, чтобы способствовать полному пониманию текущих проблем устойчивости». Как утверждается в этом источнике, химия является очень важным предметом в школе, поскольку учит студентов понимать проблемы, существующие в мире. Поскольку детей интересует окружающий их мир, учителя химии могут заинтересовать их, в свою очередь, обучая учеников. Предмет химии — это предмет, основанный на практических методах, что означает, что большая часть времени в классе тратится на работу или выполнение экспериментов.

Биологическое образование

Биологическое образование характеризуется изучением структуры, функций, наследственности и эволюции всех живых организмов. Сама биология — это изучение живых организмов в различных областях, включая морфологию, физиологию, анатомию, поведение, происхождение и распространение.

В зависимости от страны и уровня образования существует множество подходов к преподаванию биологии

В Соединенных Штатах все большее внимание уделяется способности исследовать и анализировать вопросы, связанные с биологией, в течение длительного периода времени.

Сферы естественнонаучного образования

Наука — универсальный предмет, охватывающий отрасль знания, изучающую структуру и поведение физического и природного мира посредством наблюдений и экспериментов. Научное образование чаще всего делится на следующие три области: биология, химия и физика.

Физическое образование

Демонстрирует свободное тело

Физическое образование характеризуется изучением науки, которая имеет дело с материей и энергией, а также их взаимодействием.

Программа Physics First , одобренная Американской ассоциацией учителей физики , представляет собой учебный план, по которому учащиеся 9-х классов проходят вводный курс физики. Цель состоит в том, чтобы обогатить понимание учащимися физики и дать возможность преподавать более подробные сведения на последующих уроках биологии и химии в средней школе. Он также направлен на увеличение числа учеников, продолжающих изучать физику в 12-м классе или AP Physics, которые, как правило, являются факультативными курсами в американских средних школах.

Физическое образование в средних школах в Соединенных Штатах пострадало последние двадцать лет, потому что во многих штатах сейчас требуется только три науки, которые могут быть удовлетворены науками о Земле / физикой, химией и биологией. Тот факт, что многие студенты не изучают физику в старших классах школы, затрудняет прохождение ими научных курсов в колледже.

На уровне университета / колледжа использование соответствующих технологических проектов для пробуждения интереса нефизиков к изучению физики оказалось успешным. Это потенциальная возможность наладить связь между физикой и общественной пользой.

Химическое образование

Химическое образование характеризуется изучением науки, которая изучает состав, структуру и свойства веществ, а также трансформации, которым они подвергаются.

Дети смешивают разные химические вещества в пробирках в рамках программы естественнонаучного образования.

Химия — это изучение химических веществ и элементов, их эффектов и свойств. Студенты-химики изучают периодическую таблицу. Раздел естественнонаучного образования, известный как «химию необходимо преподавать в соответствующем контексте, чтобы способствовать полному пониманию текущих проблем устойчивости». Как утверждается в этом источнике, химия является очень важным предметом в школе, поскольку учит студентов понимать проблемы, существующие в мире. Поскольку детей интересует окружающий их мир, учителя химии могут заинтересовать их, в свою очередь, обучая учеников. Предмет химии — это предмет, основанный на практических методах, что означает, что большая часть времени в классе тратится на работу или выполнение экспериментов.

Биологическое образование

Биологическое образование характеризуется изучением структуры, функций, наследственности и эволюции всех живых организмов. Сама биология — это изучение живых организмов в различных областях, включая морфологию, физиологию, анатомию, поведение, происхождение и распространение.

В зависимости от страны и уровня образования существует множество подходов к преподаванию биологии

В Соединенных Штатах все большее внимание уделяется способности исследовать и анализировать вопросы, связанные с биологией, в течение длительного периода времени.

1.1 Нормативные основания для разработки программы

Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации «Эффективные методики преподавания программ дополнительного образования естественнонаучной направленности» разработана на основании и в соответствии со следующими документами:

1. Федеральный закон № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 г.
2. Федеральный закон № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г.
3. Приказ Министерства образования и науки РФ № 499 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным профессиональным программам» от 01.07.2013 г.
4. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ № 148н «Об утверждении уровней квалификации в целях разработки проектов профессиональных стандартов» от 12.04.2013 г.
5. Приказ Министерства образования и науки РФ № 1426 «Федерального государственного образовательного стандарта Высшего образования по направлению подготовки 44.03.01 «Педагогическое образование (уровень бакалавриата)» от 04.12.2015 г.
6. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ № N 298н «Об утверждении профессионального стандарта «Педагог дополнительного образования детей и взрослых» от 5 мая 2018 г.
7. Приказ от 29 августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».

Найдено научных статей по теме — 15

Кейс-метод в начальном естественнонаучном образовании

Козина Е.Ф.

В статье раскрыта специфика применения в начальном естественнонаучном образовании метода casestudy как «инновационной» технологии, отмечены причины и сложности его активного внедрения.

Учение В. И. Вернадского в естественнонаучном образовании

Акатушева Галина Николаевна, Шохина Надежда Николаевна

Решение проблемы дальнейшего улучшения жизни человечества заставляет изменять систему образования, постоянно улучшать ее, повышать роль и значение.

Естественнонаучное образование в России: проблемы развития

Колычева Зоя Ивановна, Суртаева Надежда Николаевна, Марголина Жанна Борисовна

В статье обсуждаются состояние современного естественнонаучного образования, его основные проблемы, которые вызваны как состоянием общества и научного знания, так и особенностями развития самого естественнонаучного образования.

О новом стандарте естественнонаучного образованияв школах США

Уваров Александр Юрьевич

Статья знакомит отечественных педагогов с основными идеями рамки (концепции) естественнонаучного образования в школах США, которая лежит в основе новых образовательных стандартов, подготовленных на федеральном уровне.

Естественнонаучное образованиев высшей школе: состояние, проблемы

Старостина Светлана Ефимовна

Статья посвящена анализу современного состояния естественнонаучного образования, которое призвано обеспечить инновационное развитие страны и формирование человеческого капитала, выявлению проблем в естественнонаучном образовании.

Экологические ценности в структуре естественнонаучного образования

Мещерякова И. В.

В статье рассмотрены теоретико методологические и методические вопросы формирования экологических ценностей при обучении дисциплинам естественнонаучного цикла.

Естественнонаучное образование в условиях технического университета

Ерофеева Галина Васильевна, Склярова Елена Александровна, Пескова Евгения Сергеевна

В статье рассматриваются методы совершенствования естественнонаучного образования в техническом университете на современном этапе: создание модулей, электронной поддержки курсов, обучающих систем по физике и математике, обеспечени

Интегративный характер современного естественнонаучного образования

Камалеева Алсу Рауфовна, Сарро Валентин Михайлович

Увеличение объема научной информации, расширение содержания образования и перегрузка обучаемых ведут к доминированию интеграции над дифференциацией в современном естественнонаучном образовании, базирующеюся на том, что объем базов

К определению сущности гуманизации естественнонаучного образования в школе

Тебенькова Елена Александровна

Сущность гуманизации естественнонаучного образования определяется через понимание сущности человека, родовых потребностей и основных видов деятельности.

Деятельность научно-образовательного центра«Естественнонаучное образование»

Шубина Ольга Сергеевна, Мельникова Наталья Алексеевна

Педагогические вузы должны готовить специалистов естественно-научного направления, обладающих не только психолого-педагогической квалификацией, но и фундаментальными знаниями в области физики, химии, биологии.

МУЗЕЙ ПЕРМСКИХ ДРЕВНОСТЕЙ В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОМ ОБРАЗОВАНИИ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ

Боровская Людмила Александровна

В статье рассматриваются способы и средства формирования у детей начальной школы естественнонаучной компетенции, связанной с использованием материалов музея пермских древностей.

Естественнонаучное образование: содержание и стратегические ориентиры развития

Старостина Светлана Ефимовна

В статье раскрывается сущность и содержание понятия «естественно-научное образование», рассматривается значение естественных наук для развития общества, естественно-научного образования для развития личности, указываются стратегич

Результаты обучения

В результате изучения курса, обучающиеся будут способны:

• осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач;
• воспринимать межкультурное разнообразие общества в социально-историческом, этическом и философском контекстах;
• критически оценивать информацию и уметь выявлять в потоке информации лженаучные попытки манипулирования;
• собирать, обрабатывать и интерпретировать с использованием современных информационных технологий данные, необходимые для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам.

История естествознания

Можно считать, что естествознание зародилось в дописьменных человеческих сообществах. Ещё в те времена люди, наблюдая за природой, создавали знания о поведении животных, полезности растений в качестве продуктов питания и лекарств. Эта информация передавалась из поколения в поколение.

Доаристотелева эпоха

Подобные примитивные познания уступили более систематизированным исследованиям и выводам приблизительно в месопотамских и древнеегипетских культурах. Там появляются первые письменные свидетельства о естественной философии.

Традиция научного исследования характерна также для Древнего Китая, где даосские алхимики и философы экспериментировали с эликсирами для продления жизни.

Богатое наследие оставили народы древней индийской культуры. Некоторые понимания ими природы отражены в Ведах. Этот набор священных текстов описывает концепцию постоянно расширяющейся и трансформирующейся Вселенной.

Древнегреческие мыслители приблизили естественную философию к дисциплине о причинно-следственных связях в природе с элементами мифологии между 600 и 400 г. до н. э.

Некоторые открытия и гипотезы учёных античного мира поражают своей современностью:

• VI век до н. э. — философ Фалес из Милета объясняет землетрясение не божественной деятельностью, а как событие физического мира.
• V век до н. э. — Левкипп высказал идею о том, что мир состоит из неделимых частиц.
• IV век до н. э. — Аристотелем пишется большой труд «История животных», не потерявший влияние на научную мысль даже в XVI веке. Ему принадлежат также труды по физике и метеорологии.

Аристотель по праву считается отцом науки благодаря тому, что первый осознал важность эмпирического знания. Он применял свои методы практически ко всему, от поэзии и политики до астрономии

Школу познания античного философа можно суммировать следующими принципами:

• Изучение чужого опыта.
• Поиски общего согласия по вопросу.
• Систематическое исследование фактов, даже тех, которые частично относятся к предмету.

От философии к естествознанию

Труды Аристотеля и другая греческая натурфилософия достигли Европы приблизительно в середине XII века. Эти работы стали изучаться в новых университетах, несмотря на запреты церкви. В позднем Средневековье публикуются первые классификации наук на основе греческой и арабской философии, среди которых появилось в названиях естествознание.

Изобретение печатного станка в XV веке, микроскопа и телескопа коренным образом повлияло на эволюцию научных знаний об окружающем мире. Аристотелева философия отошла на второй план, уступив новым методам исследования. Природу учёные стали рассматривать как механизм, который для понимания следует разобрать на части. Одним из главных достижений научной революции XVII века стало повсеместное использование научного метода для изучения природы, что и сформировало базу естественных наук в том виде, в котором они существует в настоящее время.

Профили обучения

Школа, осуществляя образовательную деятельность, должна обеспечить реализацию одного или нескольких профилей обучения. Очень часто образовательная организация выявляет предпочтения обучающихся и на основе данного анализа планирует, какие именно профили будут реализовываться в школе. Профильные общеобразовательные предметы — это курсы повышенного уровня, углубляющие базовые общеобразовательные предметы. При освоении профильных предметов деятельность учителя и ученика направлена на освоение знаний, умений, которые определены федеральным государственным стандартом среднего общего образования.

Перечень профилей, которые может предложить школа обучающимся на среднем уровне образования следующий (п.18.3.1 Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (утв. Приказом Министерства образования и науки РФ от 17.05.2012 г. № 413).

• ;
• ;
• ;
• ;
• .

Естественно-научный профиль

— ориентирует на такие сферы деятельности, как медицина, биотехнологии и т.д. В данном профиле на углубленном уровне изучаются следующие учебные предметы:

• математика и начала математического анализа;
• геометрия;
• химия;
• биология.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

физика

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

• основы медицины;
• биофизика;
• оказание первой медицинской помощи;
• химия и здоровье человека и пр.

Гуманитарный профиль

Профессии гуманитарного профиля — это специальности, связанные с человеком и его жизнедеятельностью. В их основе лежат гуманитарные науки, которые противопоставляют точным. Профиль ориентирован на такие сферы деятельности, как общественные отношения, юриспруденция, международные отношения, педагогика. Профильные предметы для углубленного изучения:

• русский язык;
• литература;
• иностранный язык;
• обществознание;
• история;
• право.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

второй иностранный язык.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

• формы художественного мышления в русской литературе 20 века;
• деловой русский язык;
• основы журналистики;
• избранные страницы российской истории и т.д.

Социально-экономический профиль

ориентирован на профессии, связанные с социальной сферой, финансами и экономикой, с обработкой информации, а также с управлением, предпринимательством и др. Предметы, изучаемые на углубленном уровне:

• математика и начала математического анализа;
• экономика;
• право;
• география;
• геометрия.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

• обществознание;
• география.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

1. введение в социологию;
2. основы философии;
3. основы финансовой грамотности;
4. право и жизнь и т.д.

Технологический профиль

ориентирован на производственную, инженерную и информационную сферу деятельности. Профильные предметы:

• алгебра и начала математического анализа;
• геометрия;
• физика;
• информатика.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

• химия;
• черчение.

Выполнение индивидуального учебного проекта

Элективные курсы:

• алгоритмизация и программирование;
• мир кристаллов;
• графический дизайн;
• инженерная графика с элементами дизайна и т.д.

Универсальный профиль

— ориентирован, в первую очередь, на обучающихся, чей выбор «не вписывается» в рамки заданных профилей. Он позволяет ограничиться базовым уровнем изучения предметов, что даст возможность получить необходимый уровень знаний по всем предметам.

Предметы для углубленного изучения:

отсутствуют.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

все предметы учебного плана.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

по выбору обучающегося.

Данный профиль подходит тем обучающимся, которые не определились с выбором профессии, сфера интересов ребенка не вписывается в рамки других профилей. Универсальный профиль позволяет обучающемуся ограничиться только изучением базовых предметов, не исключая углубленного изучения предметов. Требования ФГОС среднего общего образования выбрать 3–4 предмета для углубленного изучения не распространяются на универсальный профиль.

Науки о Земле

Науки о Земле охватывают очень большое количество самых разных специальностей, которые изучают историю и будущее Земли, климатические изменения, экологические проблемы, обеспечение населения продуктами, водой и энергией, сохранение природных ресурсов и многое другое.

Самыми динамично развивающимися направлениями здесь являются менеджмент в энергетике и утилизации отходов, а также устойчивое развитие. Перечисление отраслей, в которых могут работать геологи, географы, экологи и другие смежные специалисты, отнимет немало времени. Достаточно лишь сказать, что такой список начинается авиацией и археологией и заканчивается ядерной физикой.  Можно также перечислить наиболее важные задачи, которые сегодня решают специалисты в области наук о Земле:

• развитие использования возобновляемых источников энергии – Солнца, ветра, воды и др.
• прогноз развития планетарных систем;
• поиск новых месторождений природных ресурсов (вода, нефть и металлы);
• сохранение почв и сельскохозяйственной продуктивности;
• сохранение качества водных ресурсов;
• уменьшение последствий природных катастроф (извержения вулканов, землетрясения, наводнения, ураганы, сели и цунами);
• определение баланса между общественными нуждами и сохранением экосистем;
• понимание и предсказание поведения климатических систем.

Геология

Геология – одна из основных наук о Земле. Геологи работают с материалами, из которых состоит наша планета, изучают ее структуру и процессы. Геологи также изучают изменения, происходившие на Земле в разные эпохи. Геологи занимаются поиском природных ресурсов, изучают катастрофические явления.

Метеорология

Метеорологи изучают атмосферу и влияние процессов в ней на изменение погоды и климата. Это сугубо практическая наука, изучающая также влияние деятельности человека на климат.

Океанология

Океанологи изучают строение, состав, развитие и процессы, происходящие в Мировом океане. Океаны покрывают большую часть планеты и являются источником многих ресурсов, в том числе и энергетических. Океаны также оказывают решающее влияние на климат.

Отдельным направлением наук о Земле являются экологические специальности, лежащие на стыке многих дисциплин и переживающие сегодня небывалый подъем. Хороший эколог должен разбираться в химии, физике, биологии и геологии, а часто также и в экономике, социальных и политических науках.