Педагогическое тестирование как средство оптимизации контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО  «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Химико-биологический факультет

Кафедра экологии и природопользования

Специальность: профессиональное обучение

(Охрана окружающей среды и природопользование)

 

Допускается к защите ГАК

Зав. каф. экологии и

природопользования

д.б.н., профессор

                   А. И. Григорьев  

«__» ________________2012г.                                                                                        

 

Выпускная квалификационная работа

 Педагогическое тестирование как средство оптимизации

контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация»

в учреждении НПО                                                              

 

Научные руководители:

к.с.х.н., доцент

__________________ Г.Л. Ершов

к.п.н., доцент

________________ О.Л. Осадчук

 

«____» ________________2012г.

Студентка группы 51

_________________Е.В. Иванова

«____»  ________________2012г.

 

 

 

Омск – 2012

Содержание

Введение……………………………………………………………………...4

Глава 1.   Роль биоиндикации и биотестирования в оценке экологического состояния окружающей среды………………………………..11

1.1   История возникновения и развития биоиндикации и биотестирования…………………………………………………………………11

1.2   Экологические основы  биоиндикации и биотестирования………...15

1.3   Использование тест –  растений для оценки качества  окружающей среды……………………………………………………………………………...28

1.4   Характеристика и использование  представителей семейства рясковые  (Lemnaceae)…………………………………………………………...36

1.5   Состояние вод реки Иртыш…………………………………………..41

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ…………………………………………..44

Глава 2.   Теоретическое обоснование оптимизации контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» посредством педагогического тестирования в учреждении НПО………………………………………………45

2.1   Характеристика  процесса обучения в учреждении  НПО…………..45

2.2   Педагогическое  тестирование как средство оптимизации  контроля процесса обучения в  учреждении НПО………………………………………..60

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ………………………………………….90

Глава 3.  Организация и методика исследования использования ряски малой (Lemna minor L.) для биотестирования загрязнения вод реки

Иртыш ………………………………………………………………………92

1. Организация исследования………………………………………...92
2. Методика исследования……………………………………………93

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ………………………………………….99

Глава 4.   Результаты исследования ряски малой (Lemna minor L.) для биотестирования загрязнения вод реки Иртыш ……………………………..100

1. Влияние различных концентраций солей тяжёлых металлов на рост ряски малой……………………………………………………………….100
2. Влияние различных концентраций солей тяжёлых металлов на повреждение листецов ряски малой ……………………………..…………...106

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЁРТОЙ  ГЛАВЕ……………………………………109

Глава 5.   Опытно-экспериментальная проверка оптимальности контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО……………………………………………………………………………..110

5.1   Организация  и методика исследования…………………………….110

5.2   Система педагогического тестирования по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО…………………………………………113

5.3   Анализ и интерпретация результатов опытно-экспериментальной проверки оптимальности контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО………………………………………...116

ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ…………………………………………..124

Заключение………………………………………………………………...126

Список литературы………………………………………………………..129

Приложения………………………………………………………………..140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Актуальность  исследования. Одной из глобальных проблем современности является экологическая, вызываемая поступлением в окружающую среду различных количеств  опасных и вредных веществ антропогенного происхождения. Среди различного рода поллютантов тяжёлые металлы являются предметом повышенного интереса, во-первых, из-за их высокой токсичности для живых организмов, во-вторых, их способности к аккумуляции в организме и, в-третьих, из-за их способности к миграции в пределах природных и социоприродных экосистем.

Согласно биогеохимическим принципам В.И. Вернадского, биогенная  миграция атомов химических элементов, в том числе и тяжёлых металлов, в биосфере всегда стремится к максимальному проявлению. Кроме того, эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идёт в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов. В соответствии с этими принципами В.И. Вернадского тяжёлые металлы в сравнении с другими поллютантами выступают в качестве одних из наиболее токсичных загрязнителей техногенного происхождения [76].

Особую роль в оценке состояния окружающей среды играют биоиндикация и биотестирование. Многообразные загрязняющие вещества, попадая в окружающую среду, могут претерпевать в ней различные превращения, усиливая при этом свое токсическое действие. По этой причине оказались необходимыми методы интегральной оценки качества среды (воды, почвы, воздуха). Биотестирование как один из методов оценки состояния окружающей среды.

Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны  между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния  всех остальных. Наиболее остро изменения  окружающей природной среды отражаются на биотических компонентах. Оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других. Не всегда есть возможность проводить комплексные физико-химические исследования биотических компонентов среды, так как они требуют больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать методы биоиндикации и биотестирования, получившие в последнее время широкое признание и распространённость. 

На современном этапе  обращает на себя внимание бурное развитие методов биомониторинга как единственного подхода адекватной оценки состояния биологических и экологических систем [46, 50, 56]. В качестве тест-объектов рекомендован широкий круг организмов, охватывающий все группы биологического сообщества. Но ни один из тест-объектов не может служить универсальным индикатором, в равной степени чувствительным ко всем экологическим факторам, из-за видовой избирательности действия потенциальных токсикантов. С введением каждого дополнительного объекта надежность схемы испытаний повышается, однако бесконечное расширение ассортимента обязательных объектов невозможно [97, 98].

Важное условие правильного  биотестирования - использование генетически  однородных лабораторных культур, так как они проходят проверку чувствительности, содержаться в специальных лабораторных условиях. Обычно для биотестов используют несколько различных групп растений, микроорганизмов, грибов, животных. Биотестирование одно из самых простых исследований загрязнения окружающей среды, так как для этого используются природные источники (растения, животные, микроорганизмы), которые не требуют особых условий хранений, легко размножаются.

При переходе России на модель устойчивого развития экологическое образование и просвещение населения приобретают приоритетное значение. В настоящее время система обучения направлена на усвоение теории и практики всеобщей экологии как одной из фундаментальных основ природопользования, а также на приобретение теоретических и практических навыков охраны и рационального использования природы и на этой основе обеспечения устойчивого развития.

Принципы и задачи экологического образования должны формулироваться в соответствии с социальным заказом, который получает система образования в целом  от общества: формирование гармонично развитой личности как идеала и высшей ценности. Методы, приемы, формы организации процесса обучения идут по пути рационализации и возрастания эффективности процесса обучения, гарантированно обеспечивают планируемые результаты.

Но не всегда качество процесса обучения удаётся обеспечить довольно на высоком уровне, вследствие чего общество получает не вполне специализированные рабочие кадры, которые в итоге будут не востребованы. При повышении качества процесса обучения и как следствия образования в целом педагогический контроль приобретает особую значимость.

В современном процессе обучения ощущается потребность  в повышении объективности оценки качества знаний учащихся. Для этих целей в последнее время все чаще используются тесты, разработанные на основе параметрических методов современной теории педагогических измерений [41]. К отечественным исследованиям в этом направлении относятся труды B.C. Аванесова, А.Н. Майорова, Ю.М. Неймана, А.О. Татура, В.А. Хлебникова, М.Б. Челышковой и др. В работах данных авторов широко обсуждаются вопросы организации тестирования, методические аспекты, влияющие на результаты тестирования, принципы составления тестовых заданий, различные методики разработки тестов. В них отмечается, что тестирование – одна из наиболее технологичных и объективных форм педагогического контроля.

Под  педагогическим  тестированием  понимается совокупность  организационных  и  методических  мероприятий, обеспечивающих  разработку  педагогических  тестов,  подготовку  и проведение  формализованной  процедуры  измерения  уровня подготовленности  испытуемых  по  конкретным  разделам  области  знаний,  а также обработку и анализ результатов [44].

На сегодняшний день в педагогической теории и практике накоплен определённый опыт использования  педагогического тестирования в образовательном процессе. В работах Г.С. Ковалёвой, В.Е. Медведевой, Ю.Н. Нейман и других отмечается, что педагогическое тестирование по сравнению с другими средствами контроля обладает рядом преимуществ: универсальный охват всех стадий процесса обучения; высокая степень объективности и, как следствие, стимулирующее воздействие на учебную деятельность обучающихся; возможность его использования не только для контроля знаний, умений и навыков, но и для повышения качества профессиональной подготовки учащихся в целом. Следовательно, тестирование является не только средством получения необходимой информации о динамике протекающих процессов, но и выполняет функцию мотивации, а значит и управления познавательной деятельностью учащихся [12].

С помощью различных  форм педагогического контроля не всегда удаётся рационально использовать учебное время на занятии, силы учащихся и преподавателя. Поэтому контроль процесса обучения необходимо оптимизировать. Педагогическое тестирование как одна из форм педагогического контроля может быть использована как средство оптимизации контроля процесса обучения.

Таким образом, выявлены противоречия:

1) между социальным  запросом, связанным с повышением  качества контроля процесса обучения  в учреждениях НПО и его  реальным состоянием;

2) между необходимостью оптимизации контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» и отсутствием методических материалов, обеспечивающих педагогическое тестирование.

Противоречия позволили  определить проблему исследования: какой должна быть система педагогического тестирования для того, чтобы обеспечить оптимизацию контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО.

Объект исследования – контроль процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО (на примере раздела «Контроль загрязнения поверхностных вод»).

Предмет исследования – система педагогического тестирования как средство оптимизации контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО.

Цель работы: разработать систему педагогического тестирования, обеспечивающую оптимизацию контроля процесса обучения  по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО.

Гипотеза исследования: если дидактические тесты по биоиндикации:

1) будут использоваться  систематически, т.е. упорядоченно, последовательно,  во взаимосвязи;

2) содержание тестов будет включать основные дидактические единицы курса, отражающие современное состояние науки;

3)  тестовые задания  будут разной формы (на выбор  ответа, на дополнение и др.),

то это обеспечит  оптимизацию контроля процесса обучения по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО, что проявиться:

1) в экономии времени,  усилий и средств учащихся  на достижение максимально возможных  результатов обучения и преподавателя  на проведение контроля знаний  учащихся;

2)   в одновременном охвате контролем учащихся всей группы;

3) в установлении относительно  реальной картины качества усвоения  учащимися НПО учебного материала  по биоиндикации.

Задачи исследования:

1. Исследовать ответные реакции ряски малой на различные концентрации тяжёлых металлов согласно методике Л.В. Цаценко.
2. Оценить насколько эффективным тест-объектом является ряска малая при использовании её для биотестирования вод реки Иртыш.
3. На основе анализа психолого-педагогической и методической литературы изучить возможность использования педагогического тестирования в качестве средства оптимизации контроля процесса обучения в учреждении НПО.
4. Разработать совокупность дидактических тестов и проверить опытно-экспериментальным путём оптимальность системы педагогического тестирования по дисциплине «Биоиндикация» в учреждении НПО.