Введение к работе
Актуальность исследования. Направление инновационной
деятельности в школах России заключается в повороте к учащемуся на основе идей личностно-ориентированного образования. Это новый тип образования, сущностное содержание которого, по мнению Е.В. Бондаревской, заключается в преодолении противоречия между образованием «для всех» и образованием «для каждого». Первостепенное значение приобретает сама личность ребенка, ее индивидуальное сознание, жизненный опыт и творческий потенциал. Изменение основных направлений образования на современном этапе может быть обеспечено путем переориентации главных его компонентов - целей, содержания, методов и форм организации.
Информационный бум и лавинообразное нарастание научной информации в первую очередь обуславливает необходимость перехода от школы учебы к школе мышления. При этом главной линией изменений должно стать развитие мыслительных процессов и мыслительной деятельности учащихся на основе придания процессу обучения характера процесса познания. Это можно определить как переход от знаниевой педагогики к педагогике познания. Смена приоритетов необходима как в реализуемых целях обучения - от знаний, умений и навыков (ЗУНов) к способам умственных действий (СУГД), таки в роли учащегося - от роли объекта образовательного процесса к роли субъекта.
Вектор развития образования можно определить через бинарные противопоставления по основным категориям (таблица 1).
Таблица 1.
С!
о* кэ
Наиболее сложным в представленном направлении перехода от
знаниевои педагогики к педагогике познания является процесс возведения
ученика в ранг субъекта образовательного процесса. Для этого
необходимо организовать, смоделировать такую обучающую среду,
которая бы обладала потенциальной активностью и в которой ученик
производил бы познавательные действия. Но тогда естественно
возникает вопрос об орудии труда для организации познавательного
процесса. В рамках традиционной репродуктивной педагогики таковым
является, например, школьное лабораторное оборудование,
функциональные возможности которого рассчитаны лишь на
реализацию объяснительно-иллюстративной методики обучения. В этом
заключается одно из противоречий, существующих на этапе
современного развития педагогики, так как переход к деятельностному, развивающему обучению не может быть реализован на основе существующей дидактической базы (орудий труда) - учебников и учебных пособий, наполненных репродуктивными знаниями, готовыми ответами на незаданные вопросы. Таким образом, была определена проблема исследования, предполагающая разработку теоретических основ преобразования репродуктивных знаний в продуктивные, а также способов их практической реализации с использованием компьютерных технологий.
Предложения о том, что именно может быть взято в качестве орудия труда для реализации намеченного возведения учащегося в ранг субъекта образовательного процесса уже неоднократно высказывались (М.И. Башмаков, С.Н. Поздняков и НА. Резник). Такими средствами создания информационной среды призваны стать инструментальные компьютерные модули, обладающие свойством потенциальной активности. При достаточном уровне развития они наполнят базовую среду, то есть обеспечат самодеятельное и самоорганизующееся овладение учащимися знаниями. Использование свойства потенциальной активности инструментальных компьютерных модулей возможно при компьютерном моделировании явлений и процессов природы в формате интерактивного режима. Такой режим управления и изменения создает условия перевода модели из средства репродуктивного обучения в средство продуктивного познания.
Таким образом, в качестве орудия труда разрабатываемой
деятельностной технологии, возводящей учащегося в ранг субъекта
образовательного процесса, предлагаются компьютерные
(информационные) технологии. Именно они на сегодняшний день могут сыграть ключевую роль в решении проблемы перехода от школы учебы к школе мышления.
Объект исследования - процесс личностного взаимодействия учащихся со средой обучения в условиях новых информационных технологий (НИТ).
Предмет исследования — моделирование личностно-ориентированной обучающей среды с использованием компьютерных технологий.
Цель исследования - определение научно-педагогических основ моделирования потенциально-активной среды познания (в рамках предмета физики).
Гипотеза исследования заключается в том, что личностно-ориентированная среда обучения, в которой ученик будет реализовывать себя в качестве субъекта образовательного процесса, выполняет свое функциональное назначение - развитие мышления, при следующих условиях:
если будут разработаны научно-педагогические основы преобразования основного элемента обучающей среды знаний из репродуктивных в продуктивные. Эти знания должны быть представлены потенциально-активными компьютерными модулями с нулевым репродуктивным потенциалом. Под ними исследователи понимают такие виртуальные экспериментальные установки, которые в начальный момент предъявления никаких репродуктивных знаний не несут, знания можно добыть только через продуктивные, исследовательские, познавательные действия;
если будет разработана и реализована модель дидактического комплекса, представленного технологической картой учащегося (макет рабочей тетради ученика) и методическим руководством учителю по сопровождению исследовательской деятельности учащихся;
если учитель будет обладать достаточным уровнем компетентности в области использования информационных технологий в учебном процессе;
если будут созданы технологические условия - предметные компьютерные классы.
В соответствии с целью, предметом, гипотезой были определены задачи исследования:
-
Рассмотреть научно-педагогические основы применения средового подхода в обучении, построенного на принципах личностно-ориентированного обучения.
-
Осуществить преобразование знаний - основного элемента обучающей среды, из репродуктивных в продуктивные.
-
Разработать модели возможных взаимодействий элементов обучающей среды, предварительно определив сами элементы (объекты) и их свойства.
-
Осуществить опытно-экспериментальную разработку потенциально-активной среды познания физических явлений и процессов.
5. Определить в ходе опытно-экспериментальной работы эффективность разрабатываемой личностно-ориентированной обучающей среды в рамках предмета физики. Методологической основой исследования являются:
гуманистические идеи концепции личшетно-ориентированного образования (Е.В. Бондаревская, П.Ф. Каптерев, М.В. Кларин, СВ. Кульневич, В.В. Сериков, И.С. Якиманская);
положения экзистенциальной педагогики, ориентирующие на активизацию потенциально значимых качеств личности учащегося (В.И. Слободчиков, В. Франкл, Ф. Ницше, М. Хайдегер, К. Ясперс);
всеобщие законы и категории гносеологии, положения теории поэтапного формировать умственных действий (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина);
целостный и системный подходы к рассмотрению педагогического процесса (В.А. Левин, В.П. Беспалько, В.В. Краевский, ИЛ. Лернер, В.Т. Фоменко, А.Н. Чалов);
концепции информатизации общества и образования (Е.П. Велихов, Б. С. Гершунский, А.М. Довгялло, И.В. Роберт и др.);
теория информации (Р. Хартли, К. Шеннон);
технологизация педагогической деятельности (З.А Абасов, В.К. Дьяченко, М.Е. Вершадский, В. Е. Штейнберг);
методология естественнонаучного образования (Г.М. Голин, М.Е. Вершадский,);
методология проблемно-ориентированного обучения (Дж. Дьюи, Т. В. Кудрявцев, И. Я. Лернер, А. М. Матюшкин, М. И. Махмутов, Р.И. Малафеев, Р. Т. Сверчкова, И. С. Якиманская, Г. К. Селевко и др.).
Избранная методологическая основа, поставленные задачи и
выдвинутая гипотеза определили следующие методы исследования:
анализ философских, исихолого-педагогических, методических теорий и
концепций; синтез теоретических идей по проблеме; изучение, сравнение и
обобщение опыта работы педагогов-новаторов и преподавателей
естественнонаучных дисциплин; педагогический эксперимент
(констатирующий, формирующий и контрольный); психолого-педагогическая диагностика (анкетирование, тестирование, психолого-педагогическое наблюдение, интервьюирование).
При выборе методов исследования учитывались принципы личностного подхода, культуросообразности, комплексности, сравнимости, систематичности.
Исследование проводилось в несколько этапов. На первом этапе (1976-1986 г.г.) осуществлялось изучение состояния проблемы, теоретический анализ педагогической, методической и специальной литературы, обобщение педагогического опыта, выборка и анализ приемов и методов в учебной практике преподавания физики, выявление «слабых мест» в предметной
дидактике, определялись цели и задачи исследования. Для построения исходной концепции была организована поисковая опытно-педагогическая работа, разрабатывался и формировался понятийный аппарат исследования.
На втором этапе (1987-1999г.г.) уточнялись тема, задачи и гипотеза исследования; разрабатывалась модель среды личностно-ориентированного обучения с выходом на оптимальные результаты; определялись направления модернизации дидактической системы для реализации данной модели; проводилась разработка педагогической технологии (потенциально-активного компьютерного модуля, методического руководства учителю, технологической карты учащегося).
На третьем этапе (2000-2003г.г.) проводилась опытно-экспериментальная проверка разработанной технологии; обобщались материалы исследования; разрабатывались методические рекомендации; формулировались окончательные выводы; внедрялись результаты исследований в практическую работу учебных заведений; осуществлялось оформление диссертации.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоят в том, что в нем:
разработаны положения и принципы по обратному преобразованию знаний в «незнания», позволяющие создать методологический аппарат конструирования продуктивных знаний;
смоделирована личностно-ориентированная среда обучения в рамках предмета физики (на этапе изложения нового материала);
введена на основе логической смысловой обработки новая четырехуровневая структура знания;
сформулировано понятие познавательного потенциала темы;
разработан алгоритм познания с использованием сценарного принципа, цель которого извлечение всего познавательного потенциала темы;
определено понятие n-мерного моделирования свойств и взаимодействий исследуемых объектов.
Практическая значимость исследования заключается в том, что в нем разработан и экспериментально апробирован дидактический комплекс по базовым закономерностям курса физики:
- компьютерный модуль, состоящий из экспериментальных
установок по добыванию знаний;
методическое руководство учителю (ТК урока); технологическая карта учащегося;
- возможный вариант заполнения технологической карты
результатами исследования.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются методологическим подходом к решению поставленной
проблемы, выбором комплекса взаимодополняющих научных методов, адекватных объекту, задачам и целям исследования; получением репрезентативных данных в итоге опытно-педагогической работы, благодаря воспроизводимости результатов изыскания, подтверждением гипотезы исследования; внедрением методических рекомендаций в работу педагогов-практиков и эффективностью апробации среды личностно-ориентировашюго обучения.
На защиту выносятся: 1.Модель среды личностно-ориентированного обучения, в которой основным элементом, осуществляющим взаимодействие с учащимися, выступает потенциально активный компьютерный модуль, а учитель - это тот элемент среды, который в целом координирует процесс познания на принципах сотрудничества. Изменение происходит не только со средой - в ней появляются новые элементы (технологическая карта ученика, компьютерный модуль), но и с ролевыми отношениями.
2. Принцип нулевого репродуктивного потенциала обучающей среды,
учащегося. Его основополагающие базовые начала заключаются в
следующем:
обучающая среда, предоставляемая ученикам, находится на нулевом уровне логической смысловой обработки;
все информационные смыслы выше нулевого учащиеся присваивают в специально организованной виртуальной среде.
3. Принцип сценарного построения учебной деятельности. Следование
историческому пути в познании познанного в некоторых случаях ведет к
нарушению логического соответствия, что препятствует выявлению
причинно-следственной связи. Строгое логическое рассмотрение явлений
и процессов природы не обеспечивает извлечения всех развивающих
возможностей, заложенных в них. В отличие от двух вышеназванных
подходов сценарное построение учебной деятельности дает полную
свободу для привлечения технологических приемов, способствующих
развитию мышления.
4. Положение о четырехуровневой структуре знания. Расширение
двухуровневой структуры знаний до четырехуровневой позволяет
организовать процесс познания, который привлекает весь спектр способов
умственных действий, то есть обеспечить эффективное использование
этапа познания (изложения) нового материала для развития мышления.
5. Пол ожение о б n-мерном моделировании свойств изучаемых о бъектов,
как средство, способствующее расширению дидактической базы учебного
процесса. Моделируются не только свойства, входящие в математическое
описание исследуемого явления, но и все остальные, которыми обладает
экспериментальная установка, а также гипотетические свойства, которые
могут выдвинуть ученики. В докомпьютерную эру такие дидактические
возможности принципиально не могли иметь места.
6. Понятие продуктивных знаний, которые можно рассматривать как
знания, заключенные в специально разработанные модели познаваемой
реальности (не содержащие репродуктивных знаний), со средствами их
добывания.
7. Понятие развивающего (познавательного) потенциала темы, под
которым понимается спектр способов умственных действий, привлекаемых в ходе изучения конкретной темы. Ее развивающий потенциал зависит от сложности математического описания явления и от специальной организации процесса познания - сценария, в котором предусмотрено создание интеллектуальных препятствий.
Апробация и внедрение в практику результатов исследования
осуществлялись в ходе опытно-педагогической работы автора в должности учителя физики, директора центра информатизации образования г. Ростова-на-Дону, директора Донского института информатизации образования. В целом на различных этапах исследования, которые проводились на базе образовательных учреждений г. Ростова-на-Дону (МОУ СОШ №№ 19, 27, 99, ЛИЦ №1, лицея информационных технологий) и области (Самарская средняя школа № 4 Азовского района), приняли участие более 300 учащихся и 6 учителей физики. Результаты практической деятельности отражены в статьях, докладах, тезисах и методических пособиях, с общим объемом 3,73 печатных листов.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, вывода, заключения, библиографии и приложений.
