Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Теоретические основы построения системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин 12
1.1. Мониторинг в образовании 12
1.1.1 Мониторинг в различных сферах деятельности 12
1.1.2 Теоретические основания педагогического мониторинга 18
1.1.3 Практическое применение педагогического мониторинга 28
1.2. Таксономии учебных целей в образовании 33
1.2.1 Таксономия учебных целей 33
1.2.2 Типологии целей на основе деятельности учащегося 43
1.2.3. Конкретизация целей через действия учащегося 56
1.3. Формы контроля успеваемости учащихся 62
Глава 2 Проектирование системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин 88
2.1. Основы проектирования системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин 88
2.2. Выбор средств диагностики учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин 109
2.2.1 Средства диагностики для урока получения и первичного закрепления новых знаний 111
2.2.2 Средства диагностики для урока закрепления новых знаний 118
Средства диагностики для урока комплексного применения знаний 123
2.3. Эмпирическая проверка модели системы мониторинга 129
Заключение 150
Библиографический список 156
Приложения 168
- Мониторинг в образовании
- Теоретические основания педагогического мониторинга
- Основы проектирования системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин
- Выбор средств диагностики учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин
Введение к работе
Актуальность исследования. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года [58] и закон РФ об образовании [40] предусматривают ряд приоритетных мер по обеспечению качества образования. В их число входит организация педагогического мониторинга и его использование как неотъемлемого инструмента управления образованием."
Понятие качества образования является настолько многоаспектным, что выбор показателей качества, отражающих требования стандарта, превратился в серьёзную научную проблему. С точки зрения современного деятельностного подхода одними из наиболее значимых показателей являются виды деятельности, которыми овладели учащиеся в результате обучения, и уровни их освоения. Этот подход был реализован при проведении международных исследований качества математического и естественнонаучного образования TIMSS и PISA. В исследовании TIMSS проверяемые умения отнесены к трём группам учебно-познавательной деятельности: воспроизведение фактических знаний, концептуальное понимание, установление причинно-следственных связей и анализ. С помощью заданий PISA оценивалось достижение учащимися одного из трёх возможных уровней математической и естественнонаучной функциональной грамотности, которые проявляются в деятельности по решению проблем. Первый уровень соответствовал принятию решений в знакомой ситуации, третий — в незнакомых научных и технических ситуациях.
Аналогичные идеи используются при подготовке контрольно-измерительных материалов для проведения ЕГЭ. Задания базового уровня предназначены для диагностики умений выполнять репродуктивную деятельность. С помощью заданий повышенного уровня в основном оцениваются умения применять освоенные знания и умения в измененной ситуации. Задания высокого уровня сложности используются для оценки сформированности умений применять знания в незнакомой ситуации.
Таким образом, тип деятельности, которым овладел учащийся при изучении математических и естественнонаучных дисциплин, можно рассматривать как один из показателей качества образования в данных образовательных областях. Будем называть этот показатель результативностью.
Выделение типов учебной деятельности основано на давних традициях российской педагогической и психологической мысли, берущих начало в исследованиях Л.С. Выготского, который предложил различать два типа учебной деятельности — репродуктивный и творческий. Развитие данной идеи (В.П. Бес-палько, В.В. Гузеев, В.А. Кальней, Г.С Ковалева, В.Г. Королева, А.Н. Майоров, В.П. Симонов, СЕ. Шишов и др.) привело исследователей к выводу о необходимости выделения трёх типов учебной деятельности: репродуктивной, реконструктивной и вариативной. В интерпретации В.В. Гузеева эти типы деятельности соответствуют воспроизведению фактов, воспроизведению известных способов деятельности и самостоятельному применению логических операций мышления. Последний уровень позволяет индивиду успешно работать с любой информацией независимо от её предметного содержания.
Мониторинг представляет собой систему сбора, обработки и распространения информации об образовательной системе или отдельных её элементах, которая позволяет судить о состоянии объекта в любое время и прогнозировать его дальнейшее развитие (А.Н. Майоров).
Теоретические и практические предпосылки педагогического мониторинга были созданы в педагогической науке в 90-х годах прошлого века (А.А. Андреев, В.П. Бес-палько, В.А. Кальней, А.Н. Майоров, СЕ. Шишов и др.). Теоретические аспекты и практика применения педагогического мониторинга исследовались в работах Г.С Ковалёвой, А.А. Кузнецова, И.И. Логвинова, И.И. Кулибабы, В.А. Кальней, М.В. Рыжакова, О.А. Татура, СЕ. Шишова и др.
В последнее десятилетие многие ученые, например, Б. Бодряков и В. Вербицкая, Л.А. Башарина, Д. Уилмс и др., активно исследуют вопросы, связанные с разработкой систем мониторинга, поиском набора инструментов, позволяю-
5 щих не эпизодически, а непрерывно осуществлять оценку объёма знаний как отдельных учащихся, так и их групп.
Вместе с тем в научных исследованиях (Б. Бодряков и В. Вербицкая, Л.А. Башарина) отмечаются следующие недостатки, присущие некоторым существующим системам мониторинга: использование диагностического инструментария не по назначению, преувеличение значения тестирования, использование в качестве независимых параметров школьных оценок как прямого показателя эффективности учебного процесса. И.И. Трубина отмечает, что в настоящее время процесс управления качеством часто осуществляется на основе несистематизированной, неполной и не всегда объективной информации. Одну из причин этого положения она видит в нарушении основного свойства мониторинга — непрерывного слежения за качеством образования.
На необходимость применения педагогического мониторинга в построении и развитии учебной деятельности указывают Е.В. Заика, В.В. Репкин, Г.В. Реп-кина. При этом управление процессом построения учебной деятельности требует такой информации о текущих результатах обучения, на основе которой можно было бы принимать решения по проектированию учебной деятельности, как отдельного ученика, так и класса в целом. Возникает необходимость в непрерывном слежении за результативностью с целью управления процессами овладения учащимися более продуктивными типами учебной деятельности, т. е. в построении системы мониторинга учебных достижений учащихся в подсистеме «учитель - ученик». Данная система должна быть инвариантна по отношению к используемым технологиям обучения, так как задачу повышения результативности обучения можно рассматривать как одну из стратегических целей образования. В таком аспекте педагогический мониторинг ранее не рассматривался, поэтому существуют неисследованные элементы в области мониторинга учебного процесса, связанные с уточнением понятия и функций этого специфического вида мониторинга, поиском непротиворечивой таксономии учебных достижений, определением требований к информации обратной связи, созданием
комплекса средств диагностики, методики их применения в учебном процессе и
Др.
Их наличие приводит к следующим противоречиям:
между потребностью практики в диагностическом инструментарии для постоянного объективного отслеживания уровня учебных достижений учащихся и современным состоянием теории педагогического мониторинга и практики его применения, которое не может обеспечить выполнение этого требования;
между потребностью учитывать качественное своеобразие различных предметных областей, в которых проводится мониторинг, и недостаточной разработанностью этой проблемы в работах, связанных с педагогическим мониторингом;
между потребностью в определении таксономии педагогических целей, отражающей динамику процесса усвоения учащимися учебного материала, и нынешним уровнем теоретических исследований, которые не позволяют в полной мере реализовать это положение.
Указанные противоречия составляют проблему: теоретически обосновать, разработать и эмпирически проверить систему мониторинга учебных достижений учащихся, являющуюся фактором, повышающим результативность естественнонаучного и математического образования.
Существование сформулированной выше проблемы позволяет заключить, что исследование актуально.
Объектом исследования является повышение результативности естественнонаучного и математического образования в процессе обучения в средней школе.
Предмет исследования - мониторинг учебных достижений учащихся как фактор, влияющий на результативность естественнонаучного и математического образования в процессе обучения в средней школе.
Цель исследования - разрешить выявленную проблему, состоящую в теоретическом обосновании, разработке и эмпирической проверке системы мониторинга учебных достижений учащихся, применение которой приведёт к повы-
7 шению результативности естественнонаучного и математического образования. Гипотеза. Системное применение в учебном процессе мониторинга учебных достижений приводит к повышению результативности естественнонаучного и математического образования, что проявляется в увеличении числа учащихся, усваивающих естественнонаучные и математические дисциплины на более высоких уровнях деятельности (реконструктивном и вариативном), если:
осуществить теоретическое моделирование системы мониторинга учебных достижений учащихся на основе деятельностного и кибернетического подходов;
реализовать способ постановки диагностичных целей обучения, достижение которых можно объективно установить по наблюдаемым действиям учащихся;
использовать средства диагностики, совокупность которых применяется для определения:
о уровня учебных достижений;
о причин затруднений, возникающих у учащихся в ходе учебного процесса;
о адекватных управленческих решений в деятельности учителя. Для доказательства данной гипотезы необходимо решить следующие задачи исследования:
о Исследовать современное состояние проблемы мониторинга в образовании.
о Разработать теоретическую модель построения системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин;
о Разработать дидактические средства и процедуры применения системы мониторинга в учебном процессе;
о Экспериментально исследовать влияние разработанной системы мониторинга учебных достижений школьников на результативность естественнонаучного и математического образования.
Методологической основой исследования являются фундаментальные работы по следующим направлениям:
теоретические основы управления образованием (B.C. Лазарев, B.C. Леднев, А.А. Орлов, М.М. Поташник, М.В. Рыжаков, В.П. Симонов, П.И. Третьяков, Т.И. Шамова
и др.);
теория организации и осуществления педагогического мониторинга (А.С. Белкин, М.Е. Бершадский, В.И. Зверева, В.А. Кальней, Г.С. Ковалева, А.Н. Майоров, Д.Ш. Матрос, Н.Н. Мельникова и Д.М. Полев, А.А. Орлов, Л.Б. Са-харчук, А.В. Сотов, Т.А. Строкова, СЕ. Шишов);
концепция педагогических таксономии (В.П. Беспалько, Б. Блум, Де Блок, Г. Модес, В.Н. Максимова, М.Н. Скаткин, В.П. Симонов, Д. Толлингерова и
др-);
теории и методики педагогических измерений (В.П. Беспалько, М.И. Грабарь, К.М. Гуревич, И.И. Логвинов, А.Н. Майоров, В.И. Михеев, И.Б. Погожев и др.)
Названная методологическая основа диктует выбор методов исследования, адекватных поставленным задачам:
теоретические: анализ научной и специальной литературы — педагогической, методологической, дидактической, психолого-педагогической по проблеме исследования;
эмпирические: опрос, анкетирование, изучение результатов деятельности учащихся, тестирование, изучение и обобщение опыта педагогического мониторинга, экспериментальная работа;
статистические: статистический анализ данных.
Исследование было начато в 2002 году и прошло несколько этапов.
2002 — 2004 г.г. - проводился теоретический анализ философской, педагогической и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования. Проанализированы современные подходы к понятию «мониторинг». Одновременно изучалось практическое состояние проблемы организации и осуществле-
9 ния педагогического мониторинга, определялся понятийный аппарат, сформулирована проблема и рабочая гипотеза исследования.
- 2005 г.г. - уточнены предмет, объект и задачи исследования; в результате проведения теоретического и эмпирического исследования определен понятийный аппарат исследования, построена теоретическая модель и разработана система мониторинга достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин.
- 2008 г.г. - проводился эксперимент, осуществлялась разносторонняя обработка полученных в ходе экспериментальной работы данных, включающая использование статистических методов и компьютерных технологий. Систематизация и обобщение результатов эксперимента, проверка эффективности предлагаемой системы мониторинга в формирующем эксперименте подтвердили гипотезу исследования.
Полученные результаты исследования докладывались и обсуждались на VII междисциплинарной научно-практической конференции аспирантов и соискателей АПКиППРО «Научные проблемы развития образования в XXI веке: методология, теория, эксперимент, практика» (г. Москва, апрель 2004 г.), научных семинарах кафедры образовательных технологий АПКиППРО (2002-2007 г.г.).
Материалы исследования использовались при проведении лекций и семинарских занятий учителей методических объединений естественнонаучных и математических дисциплин ГОУ общеобразовательных школ №№ 171, 129, 134 г. Москвы, № 11 г. Балашихи, НОУ «Потенциал» г. Москвы, МОУ гимназии №32 г. Калининграда.
Результаты исследования внедрены, использованы и апробированы в практику работы ГОУ общеобразовательных школ № 134, № 11 г. Балашихи, НОУ «Потенциал», МОУ гимназии №32 г. Калининграда.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются фундаментальностью и непротиворечивостью методологических оснований, использованием комплексного подхода в исследовании проблемы, апробацией важнейших идей исследования, адекватностью выбранных методов поставлен-
10 ным задачам, эмпирической верификацией, корректной статистической обработкой материалов исследования.
Решение поставленных задач позволяет нам вынести на защиту следующие положения:
Теоретическую разработку системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин целесообразно осуществлять на основе деятельностного и кибернетического подходов, которые позволяют спроектировать научно обоснованную систему организационных форм и средств мониторинга.
Процедуры диагностики для определения уровней учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин могут строиться на основе таксономии, базирующейся на следующих типах учебной деятельности: репродуктивной, реконструктивной и вариативной, что позволяет определить уровень учебных достижений учащегося, причины учебных затруднений и проектировать адекватные корректирующие воздействия.
Система средств диагностики должна включать средства входной, текущей и выходной диагностики усвоения учебной информации. Средства диагностики должны отвечают следующим критериям: объективность, оперативность, достаточность, валидность, полнота и доступность. Выбор средств диагностики осуществляется на основе трехмерной матрицы соответствия, включающей средства диагностики, этапа урока, цели диагностики.
Научная новизна исследования:
Сформулировано частное определение мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественных и математических дисциплин.
Показано, что кибернетический и деятельностный подходы являются достаточным теоретическим основанием для проектирования системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественных и математических дисциплин, способствующей повышению результативности образования.
Предложен способ проектирования системы средств мониторинга, включающей средства входной, текущей и выходной диагностики усвоения учебной
информации, выбор которых осуществляется на основе трехмерной матрицы соответствия средств диагностики, этапов урока, целей диагностики. Конкретизированы критерии отбора средств диагностики учебных достижений: объективность, оперативность, достаточность, доступность, полнота и валидность.
Теоретическая значимость исследования:
Предложенный в работе способ проектирования системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин, основанный на кибернетическом и деятельностном подходах, может быть использован для проектирования систем мониторинга в других предметных областях.
Практическая значимость исследования состоит в возможности применения разработанной системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин для повышения результативности образования в практике работы школ. Разработаны средства диагностики для определения уровней усвоения учебного материала и блоки диагностических заданий. Результаты исследования могут быть использованы учителями образовательных учреждений различного уровня, а также при разработке концепций конкретных образовательных учреждений.
Структура предлагаемой диссертации включает введение, две главы, заключение, список литературы (151 наименование) и приложения, которые содержат разработанные анкеты, таблицы и типовые задания. Диссертация иллюстрирована 14 таблицами и 25 рисунками. Общий объем работы 185 страниц.
Мониторинг в образовании
В настоящее время мониторинг применяется в сфере управления практически всеми видами деятельности. За последнее десятилетие границы использования мониторинга существенно расширились. В настоящее время мониторинг является наиболее совершенным способом обеспечения своевременной и качественной информацией сферы управления различными видами деятельности.
Неоднозначность в понимании термина «мониторинг» связана с принадлежностью его как сфере науки, так и сфере практики
Термин «мониторинг» в науке XX века используется для обозначения целенаправленных повторных наблюдений за одним или несколькими элементами окружающей среды в пространстве и времени. Этот термин является производной формой от латинского слова monitor. Согласно ряду справочных источников ([16], [20], [34], [62], [96], [97]) «monitor» - предостерегающий, напоминающий, контролирующий, проверяющий, выполняющий роль предупреждения. Таким образом, слово «мониторинг» обозначает осуществление некоторого действия, направленного на реализацию следующих функций: наблюдения, контроля и предупреждения. В общем случае мониторинг трактуется как действие, обеспечивающее выполнение указанных функций, конкретизируемых спецификой исследуемого объекта и поставленными задачами.
Самым общим образом, по мнению А.Я. Савельева, В.М. Зуевой, мониторинг можно определить как «постоянное наблюдение за каким-либо процессом с целью выявления его соответствия желаемому результату или исходному положению» [102, 32].
Для получения более полного представления о сущности мониторинга рассмотрим подробнее, каким образом он применяется в различных сферах деятельности.
Впервые мониторинг был использован в почвоведении. В настоящее время, согласно мнению А.Н. Майорова, «осталось мало областей деятельности, где в той или иной мере не использовался бы мониторинг» [69, 12] . Основные области, проявляющие интерес к мониторингу как способу научного исследования,— это экология, биология, социология, педагогика, экономика, психология, теория управления.
В ряде сфер научно-практической деятельности мониторинг только осваивается, в других его применение уже освоено, теоретически и практически описано. Степень изученности и интенсивность использования мониторинга в различных сферах деятельности неодинаковы. Наибольшее развитие теория и практика использования мониторинга получили в экологии и социологии. Например, понятие мониторинга в экологии определено и принимается большинством научного сообщества. Созданы средства измерения, адекватные поставленным задачам, проработан его методологический аппарат, существует система реализации мониторинга, включающая в себя сбор, хранение, обработку и распространение получаемой информации.
Рассмотрим наиболее распространенные определения мониторинга применительно к различным сферам его использования.
В экологии понятие «мониторинг» определяется как непрерывное слежение за состоянием окружающей среды с целью предупреждения нежелательных отклонений по важнейшим параметрам. Например, Н.Ф. Реймерс [106, 65] отмечает, что смысл мониторинга заключается в выполнении двух взаимосвязанных функций - наблюдения (слежения) и предупреждения - и что такой мониторинг нацелен на фиксацию отрицательных последствий хозяйственных действий и их вторичных эффектов и, таким образом, обладает низким прогностическим потенциалом. Предпринимаемые по результатам такого мониторинга действия должны носить характер спасательных работ.
По мнению И.В. Бестужева-Лада, мониторинг определяется как «систематические наблюдения, оценка и прогноз состояния окружающей среды, обусловленные хозяйственной деятельностью человека» [13, 15]. Различают глобальный, региональный и локальный мониторинг.
В рамках социологии и политологии мониторинг может использоваться для решения различного рода задач. Так, политологи и социологи применяют мониторинг при наблюдении, оценке и прогнозе социально-политической обстановки. Процедура мониторинга может проводиться и для оценки, наблюдения, прогноза состояния различных видов обстановки — экономической, социальной, политической. Такой точки зрения придерживается, к примеру, Е.Я. Галимова [24, 8], которая рассматривает мониторинг как непрерывное наблюдение за появлением новых сведений об объекте в обществе, производимое по избранным прогнозным показателям.
В социологии мониторинг направлен на длительное наблюдение социальных процессов. На основе повторных наблюдений и замеров сравнивается состояние объектов с базовыми или нормативными показателями.
Теоретические основания педагогического мониторинга
Идея мониторинга педагогического процесса является сравнительно новой. Понятие «мониторинп) пришло в педагогику из экологии и социологии. Опираясь на определение мониторинга в экологии, его следует рассматривать как непрерывный контроль знаний учащихся. С позиции социологии мониторинг — это определение небольшого числа показателей, отражающих состояние процесса. Назначение педагогического мониторинга - обеспечивать преподавателя и учащихся необходимой информацией для принятия решения.
Объекты педагогического мониторинга — это результаты учебно-воспитательного процесса и средства, которые используются для их достижения. Педагогический мониторинг определяет, насколько рациональны педагогические средства, реализуемые в учебном процессе. В научно-методической литературе описаны особенности и виды педагогического мониторинга в зависимости от целей диагностики. Рассмотрим различные точки зрения на мониторинг педагогического процесса.
Теоретические и практические предпосылки педагогического мониторинга были созданы в педагогической науке в середине 70-х годов прошлого века. По существу, именно в этот период была заложена теоретическая основа, на которой базируется система педагогического мониторинга как непременного атрибута управления образованием. Начал складываться опыт слежения за происходящими в учебно-воспитательном процессе изменениями; кроме информационной и контролирующей, четко обозначились аналитическая, оценочная и даже прогностическая функции отслеживания, была осмыслена необходимость их взаимосвязи. Однако непосредственная потребность в проведении мониторинга в образовательной среде, согласно А.А. Орлову [82], возникла в связи с аварией на Чернобыльской АЭС, вследствие которой появилась необходимость выяснить особенности процессов обучения и воспитания в районах радиоактивного заражения.
Первоначально в этих районах проводился только медицинский мониторинг, т. е. слежение за динамикой здоровья и функционального состояния школьников в зоне аварии ЧАЭС. Позднее в рамках федеральной программы «Дети Чернобыля» стали разрабатываться теории и технологии социологического и психологического мониторинга.
Данные медико-биологического обследования чрезвычайно важны для нормального функционирования образовательной системы, но их явно недостаточно для ее оптимизации. Отметим также, что информация, получаемая в результате медицинского, социологического и психологического мониторингов, имеет специфический характер и излагается на языке, плохо понятном работникам образования. В то же время совершенно очевидно, что такая информация, переведённая на язык педагогики, крайне необходима для обновления системы образования на основе учета особенностей современной социально-экономической и экологической ситуации. Эту адаптационную функцию, заключает А.А. Орлов, может выполнить педагогический мониторинг, который имеет специфический объект изучения и обеспечивает педагогов, руководителей школ и органы управления образования качественной и своевременной информацией, необходимой для принятия управленческих решений.
Современные исследователи, наделяя понятие «мониторинг» педагогическим смыслом, по-разному характеризуют его суть и механизм осуществления.
Например, группой исследователей под руководством Е.И. Исаева [15] было дано специфическое определение мониторинга применительно к загрязненным территориям: «мониторинг - многоуровневая иерархическая система обследования детей в районах чернобыльского загрязнения». С помощью такого мониторинга на федеральном уровне выявляются тенденции и стратегии развития образовательного процесса; на районном - разрабатывается модель образовательного процесса; на внутришкольном - выстраивается личностно-ориентированный образовательный процесс.
Н.А. Гершкович [32] расширяет понятие мониторинга и заключает, что объектом мониторинга выступают семь сфер индивидуальностей школьника: интеллектуальная, мотивационная, эмоциональная, волевая, предметно-практическая, экзистенциальная и сфера саморегуляции. Мониторинг в этом случае отождествляется с диагностикой.
Согласно О.В. Шушпановой, основная функция мониторинга — прежде всего информационное сопровождение педагогических экспериментов. По словам автора, «провозглашение экспериментов, провозглашение новаций, внедрение новаций без отслеживания их эффективности - рискованный шаг. И не только потому, что ресурсы могут быть использованы нерационально, а, прежде всего потому, что мы пытаемся экспериментировать с личностями детей. Последст 21 вия наших экспериментов должны и отслеживаться и прогнозироваться. В этом и есть назначение мониторинга» [142, 32].
Основы проектирования системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин
В основе предлагаемой нами системы мониторинга учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин лежат идеи деятельностного и кибернетического подходов.
Согласно А.Я. Лернеру [66, 105], когда речь идёт о кибернетическом подходе в обучении, то под управлением понимается такое воздействие на объект (процесс), которое выбрано из множества возможных воздействий с учётом поставленной цели, состояния объекта (процесса), его характеристик и ведёт к улучшению функционирования и развития данного объекта, т.е. к приближению цели.
В рамках такого подхода осуществляется непосредственное управление процессом усвоения учащимися учебного материала. Рассмотрим кибернетические модели такого управления.
Среди работ зарубежных специалистов отметим модель Д. Пратта [9, 131], который предлагает рассматривать задачу разработки учебного курса как кибернетическую задачу регулирования вариаций в системе. В рамках этой модели производится проектирование обучающих систем, дающих перманентно высокий уровень результатов на выходе независимо от значительных различий в индивидуальных характеристиках учеников на входе. Модель разработки учебного курса основывается на шести кибернетических принципах: 1) целевой ориентации; 2) ограничения входа; 3) адекватного отображения; 4) управляющего решения; 5) восстановления равновесия; 6) положительной обратной связи.
Среди работ, в которых рассматриваются кибернетические модели учебного процесса, следует отметить модель системы управления З.И. Тюмасевои [130, 175], которая включает следующие компоненты: описание начального состояния системы управления (или основной системы); описание ее конечного состояния; моделирование процесса перехода системы управления из начального состояния в конечное; наличие системы комплексных методик измерения основных параметров основной системы, которые характеризуют её состояние в контрольных точках реального процесса перехода из начального состояния в конечное; наличие системы эффективных методов воздействия на основную систему в случае возникновения нежелательных отклонений в процессе устремления ее к конечному состоянию.
Рассмотрим более подробно структурные компоненты кибернетического подхода в нашем случае. В своём исследовании мы опираемся на модель управления учебной деятельностью школьников, разработанную Н.Ф. Талызиной [122]. Такое управление позволяет выделить следующие структурные компоненты [122,5]: 1) указание цели управления; 2) установление исходного состояния управляемого процесса; 3) определение программы воздействий, предусматривающей основные переходные состояния процесса; 4) получение информации по определённой системе параметров о состоянии управляемого процесса, т. е. обеспечение систематической обратной связи; 5) обеспечение переработки информации, полученной по каналу обратной связи, выработки корректирующих воздействий и их реализации.
Эта модель реализует требования, сформулированные Д. Праттом и З.И. Тюмасевой, и задает пошаговую структуру управления, удобную для проектирования процедур мониторинга.
При выполнении указанных требований осуществляется циклическое управление, которое предполагает обратную связь и целенаправленное влияние на ход управляемого процесса. Регуляция процесса будет осуществляться не только с учётом конечного продукта, но и на основании сведений о процессе его получения.
Рассмотрим схему учебного процесса (см. рис. 6), в котором реализуются требования, сформулированные Н.Ф. Талызиной.
Выбор средств диагностики учебных достижений учащихся при изучении естественнонаучных и математических дисциплин
Требования к информации обратной связи позволяют выделить из множества форм и средств контроля достижений учащихся те, которые применимы для мониторинга при изучении естественнонаучных и математических дисциплин.
С помощью средств диагностики необходимо получать информацию о процессе усвоения знаний и умений и использовать полученные данные для проектирования дальнейшего процесса. Обратная связь должна обеспечивать принятие управленческих решений и отвечать требованиям, соблюдение которых позволяет применить её для управления процессом обучения: объективность, оперативность, валидность, достаточность, доступность, полнота.
Мониторинг учебных достижений представляет собой пролонгированный процесс, сопровождающий изучение темы на протяжении нескольких уроков, на каждом из которых решается ведущая дидактическая цель (повторение, изучение нового, закрепление, совершенствование умений и навыков и т. д.). Мониторинг должен позволять объективировать достижение этой цели, поэтому формы проведения и средства мониторинга зависят от типа урока.
Существуют различные типологии уроков (Ю.Б. Зотов [37], Г.Д. Кириллова [48], М.И. Махмутов [75] и др.). Например, М.И. Махмутов выделяет следующие типы уроков: комбинированные (смешанные), уроки изучения новых знаний, формирования новых умений, обобщения и систематизации изученного, контроля и коррекции знаний, умений, уроки практического применения знаний, умений. В своем исследовании мы опираемся на типологию П.И. Третьякова, И.Б. Сенновского [127, 79]. Эта типология представлена авторами в виде таблицы:
Заметим, что не все этапы урока требуют диагностики уровня усвоения учебного материала. Например, для таких этапов, как мотивация, анализ, оценка, коррекция диагностика не требуется.
На основе приведённой типологии выделяются этапы уроков, которые нуждаются в диагностике, и соответствующие средства диагностики, удовлетво ряющие критериям управленческой информации. Кроме того, определяются цели диагностики на каждом этапе.
В таблицах 4, 5, 6, 7 представлены этапы урока, цель диагностики на каждом этапе и соответствующие средства мониторинга для уроков изучения и первичного закрепления новых знаний, закрепления новых знаний, комплексного применения знаний, обобщения и систематизации по типологии П.И. Третьякова, И.Б. Сенновского.
Аналогичные таблицы можно построить, опираясь на другие типологии, если в них выделены этапы урока и для каждого из них заданы дидактические цели.
При описании средств мониторинга на уроке каждого типа мы сначала приводим соответствующую таблицу, а затем рассматриваем средства мониторинга и даём примеры различных заданий.
В дальнейшем тексте задания даны без ссылок на источники, так как они разработаны автором данной работы и педагогами ГОУ гимназии № 1518 (Т.А. Фадеевой - учителем химии, В.Г. Аксёновым — учителем физики, Т.В. Даевой — учителем биологии).
