Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современные подходы к развитию технологического мышления средствами информационно-коммуникационных технологий
1.1 Технологическое мышление и его место в формировании системы профессионально-личностных качеств студента .
1.2 Информационно-коммуникационные технологии для развития технологического мышления
1.3 Современные образовательные технологии в решении проблемы развития технологического мышления
1.4 Модель процесса обучения, направленного на развитие технологического мышления средсвами информационно-коммуникационных технологий .
Выводы по главе I
Глава II. Опытно-экспериментальная работа по развитию технологического мышления студентов в процессе обучения
2.1 Цель, задачи, планирование опытно-экспериментальной работы
2.2 Организация и содержание опытно-экспериментальной работы .
2.3 Анализ экспериментальных данных и обобщение результатов исследования .
Выводы по главе II
Заключение
Библиография .
Приложения .
- Информационно-коммуникационные технологии для развития технологического мышления
- Современные образовательные технологии в решении проблемы развития технологического мышления
- Организация и содержание опытно-экспериментальной работы
- Анализ экспериментальных данных и обобщение результатов исследования
Введение к работе
Актуальность проблемы и темы исследования
Усложнение технологических условий производства предъявляет к специалистам высокие требования в отношении их профессиональной компетентности: узкие специалисты должны владеть широким набором профессиональных умений наряду с творческим подходом к решению проблем, поскольку деятельность этих специалистов носит технологический характер.
Выходом из сложившегося положения, на наш взгляд, может стать развитие у студентов предметно-специфического технологического мышления как ведущего компонента профессиональной компетентности, которое, с одной стороны, является связующим звеном между теоретическим и практическим типами мышления, с другой стороны - это особый вид деятельности, в процессе которой проявляется умение на основе образа конечного результата находить различные варианты альтернативных решений с последующим выбором рационально-оптимального. Технологическому мышлению присущи гибкость, критичность, логичность.
Изучение педагогической и методической литературы (П.Р.Атутов, Н.В.Матяш, Е.М.Муравьев, В.П.Овечкин, В.Д.Симоненко, Е.И.Чернышева и др.) показывает, что общепедагогические основы и представления о технологическом мышлении разработаны не в полной мере, что рассматриваемые условия и средства развития данного феномена в педагогическом процессе являются, как правило, неупорядоченными, с точки зрения описания его структуры, особенности связей и отношений между ними носят фрагментарный характер.
Анализ литературы {Л.Н.Бабанин, И.Е.Захарова, Е.Клейман, М.П.Лапчик, Б.Ф.Ломов, Е.И.Машбщ, В.И.Михеев, З.В.Семёнова, О.К.Тихомиров и др.) подводит к выводу о необходимости использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в процессе обучения, направленном на развитие технологического мышления. ИКТ обладают богатым развивающим потенциалом: объединяют рациональные и эмоциональные подходы в обучении, словесные и наглядные методы, стимулируют работу интуиции, повышают мотивацию, реализуют творческий потенциал личности, что важно в контексте развития технологического мышления.
В этой связи становится важным исследование сущности и структуры технологического мышления, педагогических условий его развития средствами ИКТ в процессе обучения на примере учреждений СПО технического профиля, где готовятся непосредственно для производства специалисты среднего звена.
Вышеописанное свидетельствует о противоречии между растущими потребностями современного производства в специалистах, обладающих технологическим мышлением, и традиционно сложившейся практикой обучения студентов технологиям на уровне выполнения предписанных алгоритмов.
Названное противоречие обусловило проблему поиска способов развития технологического мышления студентов в процессе обучения средствами ИКТ.
Проблема определила выбор темы диссертационного исследования «Развитие технологического мышления студентов в процессе обучения средствами информационно-коммуникационных технологий (на примере технического ссуза)».
Цель исследования — выявить, обосновать и экспериментально проверить эффективность педагогических условий развития технологического мышления студентов с использованием ИКТ.
Объект исследования - образовательный процесс ссуза.
Предмет исследования — специфика технологического мышления, механизмы, педагогические и информационно-коммуникационные технологии, необходимые для эффективного развития технологического мышления студентов в процессе обучения.
Гипотеза исследования: в процессе обучения возможно обеспечить развитие технологического мышления, если:
- технологическое мышление рассматривать как умение осуществлять поиско
вые, исследовательские, моделирующие и контролирующие действия по нахожде
нию на основе созданного образа конечного результата различные варианты альтер
нативных решений с последующим выбором рационально-оптимального;
- студенты в соответствии с уровнем развития технологического мышления
(репродуктивный, рационализаторский, изобретательский) включаются в постепенно
усложняющуюся преобразовательную технологическую деятельность, связанную с
изменением окружающей действительности с целью создания реального продукта
(предмета или процесса);
-учебно-познавательная деятельность студентов, осуществляемая в информационно-коммуникационной среде, интенсифицируется за счёт частичной автоматизации рутинной работы (вычисление, создание документа и т.д.) и индивидуализируется за счёт выбираемого темпа её выполнения;
- поэтапно вводится в обучение комплекс построенных на использовании ин
формационно-коммуникационных технологий задач и проблемных ситуаций, ориен
тированный на развитие технологического мышления.
В соответствии с поставленной целью и сформулированной гипотезой определены следующие задачи исследования:
Провести теоретический анализ научной литературы, на основании которого выявить понятийно-категориальный аппарат, рассмотреть специфику и структуру технологического мышления.
Определить развивающие возможности ИКТ применительно к развитию технологического мышления студентов, выявить наиболее эффективные средства.
Выявить педагогические технологии развивающего обучения с целью эффективного развития технологического мышления средствами ИКТ.
Провести опытно-экспериментальную работу для проверки эффективности развития технологического мышления средствами ИКТ.
Методологическую и теоретическую основу исследования составляют концептуальные положения: методологии и теории педагогических исследований (В.И.Загвязинский, В.В.Краевский, В.М.Полонский, М.Н.Скаткин и др.); компетент-ностного подхода в образовании (Э.Ф.Зеер, А.В.Хуторской и др.); сущности мышления и его развития (А.В. Брушлинский, П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, Я.А.Пономарев, В.Н.Пушкин, С.Л.Рубинштейн и др.); предметно - специфического мышления (Р.А.Атаханов, Г.А.Берулава, В.В.Ильин, Т.В.Кудрявцев и др.); технологического мышления (Н.В.Матяш, Е.М.Муравьёв, В.П.Овечкин, В.Д.Симоненко и др.); личностно - деятельностного подхода (Н.А.Алексеев, Е.В.Бондаревская, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев и др.); развивающего обучения (В.В.Давыдов, В.И.Загвязинский, В.Д.Шадриков, Д.Б.Эльконин и др.); задачного подхода в обучении (Г.А.Балл, Л.Л.Гурова, Г.И.Щукина и др.); развивающие возможности информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе (И.Г.Захарова, М.П.Лапчик, Н.В.Макарова, Е.С.Полат, И.В.Роберт и др.).
Методы исследования. При решении задач исследования и проверки рабочей гипотезы использовался ряд взаимодополняющих общенаучных и педагогических методов: теоретических — сравнительно - сопоставительный анализ; конкретизация; моделирование, проектирование, обобщение, прогнозирование; эмпирических — наблюдение, анкетирование, тестирование, обобщение педагогического опыта; изучение продуктов деятельности, опытно-экспериментальная работа; математических — для обработки результатов опытно-экспериментальной работы.
Исследование осуществлялось с 2005 по 2011 годы на базе Тюменского лесотехнического техникума и состояло из трех этапов. На первом этапе (2005 - 2006 гг.) изучалась психолого-педагогическая литература по общим и частным вопросам образования, закономерностям познавательной деятельности, специфике различных видов мышления и механизмов их развития. Систематизирован и конкретизирован терминологический аппарат, сформулирована рабочая гипотеза исследования. Спроектирована модель процесса обучения, направленного на развитие технологического мышления средствами ИКТ. На втором опытно-экспериментальном этапе (2006 -2010 гг.) осуществлялась реализация модели процесса обучения, направленного на развитие технологического мышления, проверялись педагогические условия её эффективности. Производилась диагностика развития технологического мышления. На третьем этапе (2010 - 2011 гг.) анализировались, систематизировались материалы исследования, интерпретировались результаты исследования и уточнялись выводы, оформлялся текст диссертации.
Научная новизна исследования заключается в следующем: 1. Уточнена сущность понятия «технологическое мышление» как содержательного компонента профессиональной компетентности, которое является: а) связующим звеном между теоретическим и практическим типами мышления и служит методологическим инструментом в рефлексивном способе разрешения проблем и решения задач, владение обучающимся обобщёнными способами анализа и реализации
задач; б) особым видом деятельности, в процессе которой проявляется умение на основе образа конечного результата преобразовательной деятельности по созданию объекта находить различные варианты альтернативных решений с последующим выбором рационально-оптимального.
Выделены уровни технологического мышления - репродуктивный и продуктивные рационализаторский, изобретательский, характеризующие последовательное усложнение и расширение мыслительных умений.
Выявлен механизм развития технологического мышления - переход от уровня к уровню технологического мышления в результате столкновения с проблемными ситуациями в технологической деятельности, в ходе разрешения которых активизируется мыслительная деятельность студентов.
2. Обоснована эффективность использования средств ИКТ для развития
технологического мышления в процессе индивидуализации обучения, интенсифика
ции учебно-познавательной деятельности технологического характера, развития
рефлексивных и мыслительных умений.
Обоснованы требования, предъявляемые к ИКТ как средству развития технологического мышления: возможность интерактивного диалога; возможность проверки выдвигаемых гипотез; мультимедийность; включение обучающегося в поисковую, исследовательскую, контролирующую, моделирующую деятельность.
Выявлены наиболее эффективные средства ИКТ, необходимые для развития технологического мышления, дифференцированные по степени влияния на этот процесс через включение в репродуктивную или продуктивную виды деятельности: репродуктивные ИКТ и моделирующие ИКТ.
3. Составлен комплекс задач, который: структурирован на основе матричной
классификации типа: «дидактическая цель - средства ИКТ - характер деятельно
сти», что позволяет для различных дидактических целей подбирать задачи, решае
мые средствами ИКТ (с целью развития логики технологического процесса - алго
ритмические, технологические задачи; для развития логики творческого поиска - ди
вергентные, конвергентные; для развития осознания деятельности - рефлексивные; с
целью развития глубины, систематичности знаний - формирования понятий); диф
ференцирован по охватываемости компонентов технологического мышления и ори
ентирован на их развитие в различных сочетаниях для каждого уровня развития тех
нологического мышления; нарастающей сложности, которая определяется по коли
честву познавательных шагов, необходимых для решения, и сочетанию репродук
тивной и творческой деятельности, предоставляемой репродуктивными и модели
рующими ИКТ. На репродуктивном уровне применяют задачи, решаемые репродук
тивными ИКТ, для развития отдельных компонентов технологического мышления с
характером деятельности на применение /воспроизведение; на рационализаторском
уровне используют задачи для развития одновременно нескольких компонентов в
равном количестве, но в разных сочетаниях с характером деятельности на
реконструкцию, что решаются репродуктивными в сочетании с моделирующими
ИКТ; на изобретательском уровне применяют задачи для развития всех компонентов в комплексе с характером деятельности на моделирование /проектирование, которые решаются моделирующими ИКТ.
Теоретическая значимость исследования
Дана педагогическая интерпретация понятия «технологическое мышление», расширено представление о возможности развития технологического мышления при освоении дисциплин информационной и технологической подготовки (интегрирующих ИКТ и профессиональную деятельность) через погружение в преобразовательную деятельность средствами ИКТ.
Раскрыт развивающий потенциал средств ИКТ для развития технологического мышления студента в процессе обучения благодаря индивидуализации обучения, интенсификации учебно-познавательной деятельности, её технологичности, развитию рефлексивных умений, обеспечению активной мыслительной деятельности. Выявлены наиболее эффективные средства ИКТ и обоснованы требования, предъявляемые к средствам ИКТ, с целью включения их в процесс обучения, направленный на развитие технологического мышления.
Теоретически обоснован способ использования комплекса разнотипных дифференцированных задач с нарастающей степенью сложности, решаемых с использованием ИКТ, в качестве средства развития компонентов технологического мышления на различных уровнях его развития.
Спроектирована модель процесса обучения, направленного на развитие технологического мышления средствами ИКТ, блоки которого выделены в соответствии с системным взаимодействием между средствами ИКТ и содержанием, методами, формами процесса обучения в ссузе, обеспечивающими развитие технологического мышления средствами ИКТ. Выделены структурные и функциональные связи, способствующие развитию технологического мышления обучающихся при погружении в преобразовательную моделирующую деятельность на дисциплинах информационной и технологической подготовки.
Практическая значимость исследования
Разработано и внедрено в практику ссуза программно-методическое обеспечение процесса развития технологического мышления, включающее: учебные программы дисциплин «Информатика», «Прикладная информатика», «Информационные технологии в профессиональной деятельности»; методические рекомендации по организации процесса обучения, направленного на развитие технологического мышления как ядра профессиональной компетентности средствами ИКТ; дидактические комплексы, направленные на развитие технологического мышления средствами ИКТ; контрольно-измерительные и диагностические материалы, необходимые для отслеживания эффективности процесса развития технологического мышления. Материалы исследования могут быть использованы при разработке комплексных программ развития технологического мышления студентов.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечиваются согласованностью их с фундаментальными положениями психологии и педагогики; опорой на современные педагогические концепции; логической структурой исследования; использованием комплекса взаимодополняющих методов педагогического исследования, адекватных поставленным целям и задачам работы; практической проверкой теоретических выводов и соответствующей апробацией в процессе обучения; результатами опытно-экспериментальной работы, внедрением результатов исследования в педагогическую практику. Личный вклад соискателя заключается в разработке УМК по дисциплинам «Информатика», «Прикладная информатика», «Информационные технологии в профессиональной деятельности», программы опытно-экспериментальной работы и её осуществлении на всех этапах.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе педагогической деятельности соискателя в Тюменском лесотехническом техникуме в качестве преподавателя дисциплин информационной подготовки. Основные результаты исследования представлены в публикациях, обсуждались на конференциях (в том числе международных и всероссийских) и методологических семинарах, на заседаниях академической кафедры методологии и теории социально-педагогических исследований Тюменского государственного университета.
На защиту выносятся следующие положения:
Опираясь на требования технологических условий, предъявляемые к профессиональной компетентности специалиста, дополняем сложившееся в науке понимание технологического мышления, рассматривая его в качестве содержательного компонента профессиональной компетентности, которое служит связующим звеном между теоретическим и практическим типами мышления и является методологическим инструментом в рефлексивном способе разрешения проблем и решения задач. Учитывая, что технологическое мышление - это предметно-специфический вид мышления, предлагаем рассматривать его как мыслительное умение на основе образа конечного результата преобразовательной деятельности по созданию объекта находить различные варианты альтернативных решений с последующим выбором рационально-оптимального.
Уточняем, что развитие технологического мышления осуществляется с позиций личностно-деятельностного и развивающего подходов в обучении и характеризуется включением обучающегося в преобразовательную моделирующую деятельность, осуществляемую средствами ИКТ.
Утверждаем, что использование средств ИКТ для развития технологического мышления является необходимым: развивающий потенциал ИКТ обеспечивает каждому обучающемуся наиболее благоприятные условия для развития качеств, заложенных в содержательной характеристике соответствующего уровня технологического мышления, за счёт развития рефлексии и обеспечения активной мыслительной деятельности, носящей благодаря ИКТ технологический характер.
4. Соглашаясь с тем, что в развивающем обучении следует применять практико-
ориентированные проблемные методы обучения, полагаем, что эффективным средством развития технологического мышления является такая педагогическая технология, как поэтапное введение в обучение комплекса задач нарастающей сложности, решаемых средствами ИКТ: от применения/воспроизведения объекта или технологического процесса через его последующую реконструкцию к моделированию/проектированию нового объекта или технологического процесса. Комплекс задач структурирован на основе матричной классификации типа «дидактическая цель -средства ИКТ - характер деятельности» и дифференцирован по охватываемости компонентов на каждом уровне развития технологического мышления.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
Информационно-коммуникационные технологии для развития технологического мышления
Любая система образования – это открытая и достаточно устойчивая система. Поэтому такие её компоненты как, цели и содержание обучения должны оставаться неизменными при любой форме образования в пределах одного государства в соответствии с принятыми в этом государстве программами и стандартом образования. Что же касается методов, организационных форм и средств обучения, то они могут варьироваться в зависимости от применяемой концепции обучения, форм обучения [103]. Именно поэтому мы считаем необходимым обратиться к средствам ИКТ, которые могут обеспечить полную реализацию этих возможностей. Развитие информатизации вызвано тем, что человечество осознало ограниченность естественных ресурсов среды своего обитания в связи с усложнением производственных отношений, появлением глобальных проблем, решение которых невозможно прежними средствами [60]. Понятие информационные и коммуникационные технологии охватывает: во-первых, информационные технологии (аппаратные средства, офисное оборудование, оборудование для передачи данных, программные средства и сопутствующие услуги); во-вторых, телекоммуникационное оборудование (абонентское оборудование, сетевое оборудование); в третьих, телекоммуникационные услуги (услуги в телефонных сетях общего пользования, услуги в сети Интернет, другие сетевые услуги, предоставляемые в режиме «он-лайн», услуги мобильной телефонной связи и т.п.) [62]. В контексте образования наиболее подходящим является определение понятия «информационная технология обучения». По мнению Захаровой И.Г., информационная технология обучения – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией. Таким образом, ИТО следует понимать как приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний (деятельности педагога), восприятия знаний (деятельности обучаемого), оценки качества знаний и, безусловно, всестороннего развития личности обучаемого в ходе учебно-воспитательного процесса [43]. Под средствами ИТ понимаются программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе вычислительной техники и современных средств, систем информационного обмена, обеспечивающие функции сбора, накопления, хранения, обработки, передачи информации [42].
Главной целью информатизации образования является «подготовка обучаемых к полноценному эффективному участию в бытовой, общественной и профессиональной областях жизнедеятельности в условиях информационного общества» [63]. Процесс информатизации методов и форм обучения рассматривается в контексте создания таких педагогических технологий, которые бы обеспечивали переход от формально-дисциплинарного к проблемно-активному типу обучения [147]. И.Г.Захарова сформулировала педагогические цели использования ИКT в процессе обучения, рассмотрим их ниже [35, 44]. 1. Развитие личности обучаемого, подготовка к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях информационного общества, включающая (помимо передачи информации и заложенных в ней знаний): развитие конструктивного, алгоритмического мышления благодаря особенностям общения с компьютером; развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности; развитие коммуникативных способностей на основе выполнения совместных проектов; формирование умений принятия оптимальных решений в сложной ситуации (в ходе компьютерных деловых игр и работы с программами-тренажерами); развитие навыков исследовательской деятельности (при работе с моделирующими программами и ИОС); формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации (при использовании текстовых, графических и табличных редакторов, локальных и сетевых баз данных). 2. Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества: подготовка специалистов в области информационных технологий; подготовка обучаемых средствами педагогических и информационных технологий к самостоятельной познавательной деятельности. 3. Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса: повышение эффективности и качества процесса обучения за счет реализации возможностей ИТО; выявление и использование стимулов активизации познавательной деятельности (возможно использование большинства выше перечисленных технологий – в зависимости от типа личности обучаемого); углубление межпредметных связей за счет использования современных средств обработки информации, при решении задач различных предметных областей (компьютерное моделирование, локальные и сетевые базы данных). В исследованиях (А.А.Андреев[3], Б.С.Гершунский[24], Л.Х.Зайнутдинова[40], И.Г.Захарова[42], Г.Клейман[58], А.А.Кузнецов[66], М.Н.Лапчик[70], В.И.Михеев[89], С.В.Панюкова[107], И.В.Роберт[123], В.Ю.Теплышев[145], В.А.Трайнев[145], И.В.Трайнев[145] и др.) по вопросам использования информационных и коммуникационных технологий в образовании раскрываются дидактические возможности средств обучения, реализованных на базе этих технологий. В отличие от других технических средств обучения, имеющие ряд преимуществ [60,57, 87, 52, 103]: – превращение обучающихся в субъекты обучения; – индивидуализация и дифференциация обучения достигается за счёт оптимизации темпа работы обучаемого; – широкие возможности предъявления учебной информации за счёт технологий мультимедиа и гипертекста; – усиление мотивации обучения, на которое оказывает позитивное влияние работа с компьютером, занимательность обучения, оказание помощи в процессе работы и т.д.; – адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей обучающихся); – контроль за деятельностью обучающегося, повышая его объективность, обеспечивая оперативную обратную связь и за счёт этого гибкость управления учебным процессом; – интерактивность (взаимодействие ТСО и обучающегося, имитирующее в известной степени естественное общение); – моделирование (от параметризации задач до виртуальной реальности, различные тренажеры, для недоступных задач); – формирование рефлексии у обучающихся, за счёт наглядного представления результатов своей деятельности; – коммуникативность (возможность использования средств ИКТ как универсального средства связи, одновременная работа группой пользователей).
Современные образовательные технологии в решении проблемы развития технологического мышления
Анализ структуры ТМ неизбежно приводит к вопросу о путях и методах развития этого вида мышления. При постановке данной проблемы мы руководствовались тем, что само содержание объекта (содержание технологической деятельности) и способы оперирования с ним до известной степени определяют и общие требования к методу его изучения. Встаёт задача выявления общих принципов развития ТМ, реализация которых обеспечила бы высокую степень обобщённости технологических знаний и умений у студентов и сформировала бы у них общие подходы к решению задач определённого класса. Таким образом, становится важным найти необходимую модель обучения, направленную на развитие ТМ. Теория развивающего обучения берёт своё начало в работах А.Дистервега[30], И.Г.Песталоцци[110], К.Д.Ушинского[148] и др. Научное обоснование этой теории дано в трудах П.П.Блонского[12], Л.С.Выготского[18]. В концепции развивающего обучения решающая роль в развитии человека принадлежит обучению. В трудах учёных Л.С.Выготского[18], П.Я.Гальперина[21], В.В.Давыдова[27], Л.В.Занкова[41], Э.В.Ильенкова[53], А.Н.Леонтьева[74], Н.А.Менчинской[88], С.Л.Рубинштейна[125], Д.Б.Эльконина[163] и обучение и развитие предстают как система диалектически взаимосвязанных сторон одного процесса. Чтобы определить сущность развивающего обучения, его смыслообразующие характеристики, представляется целесообразным рассмотреть основные образовательные модели развития личности. Выясним сущность процесса, который называется развитием личности. Развитие – это приобретение новых качеств, освоение новых ролей и функций индивидом [108].
Вне деятельности и отношений развития не существует. Любое новое качество личности проявляется сначала лишь в определенных ситуациях, которые в обучении и воспитании можно намеренно создавать. Повторяясь неоднократно, зародившиеся качества генерализуются, обобщаются (С.Л.Рубинштейн), происходит их усвоение личностью, они интериоризируются (П.Я.Гальперин, Н.Ф.Талызина [139]), превращаются во внутреннее достояние человека, черты личности.
Теоретически развивающее обучение было обосновано Л.С.Выготским. Он показал возможности психического развития детей в процессе обучения и сформулировал положение о ведущей роли обучения по отношению к психическому развитию. Опираясь на реально достигнутый уровень развития, обучение должно всегда несколько опережать его, стимулировать, вести за собой. Иными словами, овладение знаниями должно быть организовано так, чтобы вносить новые элементы в деятельность, формировать новые отношения и тем самим обеспечивать развитие. Конечно, степень опережения не безгранична, она определяется созреванием организма, в т.ч. мозговых структур, составом накопленного опыта. Решающее значение придавалось созданию ситуаций «зоны ближайшего развития». В дальнейшем идеи Л.С.Выготского были конкретизированы в исследованиях А.Н.Леонтьева, Д.Б.Эльконина, В.В.Давыдова. Они обосновали развивающую функцию ведущей деятельности в обучении.
Любая «порция» познавательного материала, любое задание, предлагаемые обучающимся, как и вся система изложения нового, должны быть ориентированы как на достигнутый, так и на перспективный, находящийся в зоне ближайшего развития уровень умений, навыков, способов деятельности, оценок и отношений [164]. Обучение называют развивающим, в котором развитие личности служит главной целью и результатом всего процесса, а не является его сопутствующим продуктом. Концепция развивающего обучения противостоит знаниево-ориентированной концепции, согласно которой целью и результатом обучения выступают усвоение знаний, овладение умениями и навыками [108]. В.И.Загвязинский считает [35], что «само по себе обучение (приобретение человеком знаний, умений и навыков) еще не означает развития». Чтобы предвидеть и развивать в педагогическом процессе очередной этап, необходимы разработка усложняющейся системы заданий и, кроме того, понимание, предвосхищение логики интеллектуального, эмоционального, мотивационно-потребностного развития обучаемых: коллектива, группы и каждой личности в отдельности. Основными психологическими принципами развивающего обучения являются: проблемность обучения; оптимальное развитие различных видов мыслительной деятельности (наглядно-действенного, практического, наглядно-образного, отвлечённого, абстрактно-теоретического); индивидуализация и дифференциация обучения; специальное формирование как алгоритмических, так и эвристических приёмов умственной деятельности; специальная организация мнемической деятельности [16].
В данном диссертационном исследовании мы опираемся на исследования В.Д.Шадрикова [114, 160], основу которых составляют идеи о взаимосвязи деятельности и личности, представление специфической деятельности в виде идеальной модели, теоретической моделью которой должна служить функциональная психологическая система деятельности. Такая модель может рассматриваться как теоретическое обобщение, которое позволяет свести разнообразные виды и формы специальной деятельности к определённому теоретическому конструкту, в котором отражены общие для данного вида деятельности компоненты и их связи. По его мнению, любая специальная деятельность предстаёт перед обучающимся в форме нормативно одобренного способа деятельности. На основе анализа теоретических работ и эмпирического анализа различных видов деятельности В.Д.Шадриков [159] выделил следующие основные блоки в функциональной системе специальной деятельности: 1) мотивы деятельности; 2) цели деятельности; 3) программа деятельности; информационная основа деятельности; 4) принятие решений; 5) подсистема деятельностно важных качеств. Эти блоки, отражающие реальную деятельность, взаимосвязаны, принципиально не могут быть изолированными и выделяются отдельно для исследовательских целей. В процессе развития у обучающегося на основе программы-инструкции формируется вся программа деятельности (в виде образа деятельности и в форме знаний о последовательности и способах выполнения отдельных действий в целостной структуре деятельности). Отсюда – уровневость деятельности в зависимости от качеств её исполнителя – операционный (деятель-исполнитель), тактический (активный деятель), стратегический (творческий деятель).
Структура развивающего обучения чаще всего носит «задачный» характер. Динамическую структуру развивающего обучения можно представить себе, исходя именно из «задачного» понимания и «задачного» структурирования педагогической и учебной деятельности. Предпосылками такого подхода служат прочно утвердившиеся в психологии положения о единстве сознания и деятельности, о проблемном (задачном) характере мышления, возникающего только при наличии рассогласования, познавательных противоречий между познанным и непознанным, между достигнутым и необходимым уровнем умений и навыков (С.Л.Рубинштейн[124], А.М.Матюшкин[84] и др.). Отсюда полезно все содержание изучаемой темы или раздела строить как логическую последовательность познавательных задач, а сам учебный процесс – как цепь учебных ситуаций, познавательным ядром которых являются учебно-познавательные задачи, а содержанием – совместная работа педагогов и обучаемых над решением задачи с привлечением разнообразных средств познания и способов обучения [36]. Задача понимается не в узко-методическом (расчетная задача, задача на построение и т.д.), а в широком психологическом смысле как цель, заданная в конкретной ситуации, или как требование, выражающее необходимость преобразования ситуации для получения искомых результатов (Г.А.Балл[8], Л.Л.Гурова[26]).
В данном исследовании за основу возьмем определение задачи как ситуации, которая определяет действия субъекта, удовлетворяющего потребность путем изменения ситуации и поиска необходимых для решения задачи средств (К.А.Абдульханова-Славская [1], Л.Л.Гурова [26], А.Я.Пономарев [117]).
Организация и содержание опытно-экспериментальной работы
В ходе констатирующего эксперимента ОЭР определялся исходный уровень развития ТМ студентов и выявлялось понимание у студентов значения ТМ для специалиста, анализировались и интерпретировались полученные результаты. Исходя из структуры ТМ, выделенных уровней ТМ осуществлялась диагностика успешности развития ТМ в процессе оцениваний общеинтеллектуальных и специфических умений ТМ на основе анализа деятельности студентов по решению задач средствами ИКТ. В качестве основного диагностического инструментария были использованы специально разработанные задачи, решаемые средствами ИКТ. Диагностика исходного уровня развития ТМ проводилась на дисциплине «Прикладная информатика» в начале учебного года. Данные исходного уровня развития ТМ использовались как для диагностики успешности развития ТМ в процессе экспериментального обучения, так и для формирования экспериментальных и контрольных групп с целью проверки эффективности педагогических условий. Формирование контрольных и экспериментальных групп осуществлялось по принципу равных исходных данных. Отсутствие значимых отличий в сформированных нами группах позволило проводить в них ОЭР.
Охарактеризуем проводимую диагностику как на этапе констатирующего эксперимента, так и в ходе экспериментального обучения. Следуя Н.Н.Поспелову, И.Н.Поспелову [118], были использованы критерии развития ТМ, по которым выявлены показатели каждого уровня развития ТМ (см. таб.1). Для контрольных срезов были подобраны задачи, решаемые средствами ИКТ на преобразование, моделирование с выраженным характером преобладающей деятельности по её решению – репродуктивной, репродуктивно-продуктивной, продуктивной. В ходе решения данных задач студенты могли проявить общеинтеллектуальные и специфические умения ТМ, уровень которых определялся: оценкой за решение задачи по балльно-рейтинговой системе (глубина, систематичность знаний) и экспертными оценками (умение устанавливать цели и направления всех действий, характер преобладающего вида деятельности). Для входной диагностики использовались задачи из различных предметных областей, решаемые средствами Microsoft Office (Word, Excel), MS Paint. Материал для составления следующих промежуточных контрольных срезов отбирался исходя из содержания изучаемых дисциплин. Примеры задач для диагностики приведены в приложении 1. Опираясь на наблюдения за работой студентом, преподаватель определял, какому виду деятельности отдаёт большее преимущество студент, работая самостоятельно. Каждый вид деятельности, для удобства, можно соотнести с уровнем развития ТМ (см. таб. 2). Диагностика мотивации студентов осуществлялась также методом наблюдения по критериям: а) заинтересованность, которая определялась как личная значимость изучаемого материала; б) активность в процессе обучения. Необходимо отметить, что один и тот же тип задачи например дивергентный, алгоритмический и т.д. может иметь одновременно различную степень сложности, например реконструкция, проектирование или моделирование и, соответственно, иметь направленность на развитие компонентов ТМ в различных сочетаниях, т.е. различную дифференциацию. При распределении студентов по уровням развития ТМ преподаватель учитывал, что одна и та же задача могла относиться и к нескольким уровням развития ТМ, например, к репродуктивному и рационализаторскому или рационализаторскому и изобретательскому. В этом случае преподаватель обращал внимание на соотношение уровня сложности решаемой задачи (количество включённых подзадач) со степенью самостоятельности студента при её решении.
1.Уровень сложности решаемых задач. Для каждого уровня развития ТМ задачи разбиты по степени сложности, направленные на овладение теми или иными мыслительными умениями. Показателем сложности является количество шагов или входящих подзадач репродуктивного и творческого, продуктивного характера, которые необходимо решить для достижения результата. 2.Степень самостоятельности студента при решении задач. Показателем является независимость суждений и действий, способность самому без посторонней помощи и подсказки, реализовывать важные решения; ответственность за свои решения и их последствия; внутренняя уверенность в том, что такие действия возможны и правильны.
Дидактический процесс решения задачи на преобразование, решаемой студентом обобщённо можно представить следующим образом: постановка задачи сбор дополнительной информации поиск всевозможных вариантов решения анализ алгоритмов решения и выбор рационального решения формулирование выводов, практическое применение результатов (см. таб. 3). В таблице отражены характеристики процесса решения задачи студентом на различном уровне развития ТМ, с помощью которых на основе выделенных критериев и показателей стало возможным чётко фиксировать достижения каждого студента по результатам срезов, а так же выявить динамику развития ТМ (см таб. 3). Необходимо пояснить, что при анализе контрольных срезов мы учитывали только правильно решённые задачи, полные ответы. Анализ результатов входного контрольного среза в группе №2 («Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования») показал, что 21% (18 человек), от числа опрошенных справились с заданиями на моделирование/проектирование, а в группе №1 («Техническая эксплуатация подъёмно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования») – 13% (10 человек). Студентов с такими показателями мы отнесли к изобретательскому уровню развития ТМ. Их характеризует умение понимать и разрабатывать сложные алгоритмы, умение мыслить творчески, критически, самостоятельно. К рационализаторскому уровню развития ТМ в группе №2 мы отнесли 34% (29 чел.), в группе №1 – 27% (20 чел.) тестируемых. Данные студенты без труда справились с заданиями только на преобразование/реконструкцию объекта. У этой группы студентов недостаточно проявляется гибкость мышления, умение находить наиболее точное решение из ряда приблизительных.
Анализ экспериментальных данных и обобщение результатов исследования
Проведённая ОЭР выявила, что динамика развития ТМ имеет скачкообразный нелинейный характер: переход от уровня развития ТМ к уровню характеризуется не только последовательным усложнением и расширением мыслительных умений, как предполагалось ранее, но и то, что их развитие зависит от рефлексивных умений, которые являются механизмом развития мыслительной деятельности. Число студентов экспериментальной группы №1, находившихся на репродуктивном уровне развития ТМ (60%) к началу эксперимента, смогли перейти на рационализаторский и изобретательский, в конце эксперимента на репродуктивном уровне – 34%, эффективность составила 26%. В экспериментальной группе №2 переход с 45% до 20%. Эффективность – 25%.
На рационализаторском уровне в ЭГ №1 увеличение с 27% до 42%. Прирост составил 15%, в ЭГ №2 с 34% до 48%, что соответствует 14%. На изобретательском уровне в ЭГ №1– с 13% до 24%, а в ЭГ №2 – с 21% до 32%. Увеличение составляет в обеих группах 11%. В контрольных группах на репродуктивном уровне развития ТМ уменьшение составляет: в КГ №1 с 60% до 54%, что на 6% меньше. В КГ №2 с 45 до 36%, эффективность составляет 9%. На рационализаторском уровне в КГ №1 увеличение студентов с 27% до 28%, что на 1% эффективнее, а в КГ №2 с 34% до 41%. Увеличение на 7%. На изобретательском уровне ТМ также наблюдаются количественные изменения. В КГ №1 с 13% до 18%, что на 5% больше. В КГ №2 с 21% до 23%. Эффективность составляет 2%. Сравнительные характеристики эффективности развития ТМ в контрольных и экспериментальных группах, приведенные в таблице 9, убедительно свидетельствуют о том, что развитие ТМ идёт успешно при условии применения возможностей ИКТ, которые теперь можно назвать развивающими – включение в программу обучения помимо репродуктивных ИКТ еще и моделирующих. Более того, использование ИКТ в сочетании с педагогической технологией развивающего обучения (задачный подход) даёт больший эффект, чем использование ИКТ в сочетании с традиционной педагогической технологий обучения. Таблица 9. Показатели эффективности развития ТМ в ходе ОЭР
Очевидно, что результаты, полученные в экспериментальной группе, позволяют определить общую тенденцию: развитие ТМ как основного компонента ПК идёт более успешно при реализации всех педагогических условий в комплексе, чем при их использовании по отдельности или не в полной мере.
Обработка результатов исследования проводилась с помощью двустороннего критерия Пирсона, где при уровне значимости p=0,05, 2крит = 5,99. В результате обработки была выявлена статистически достоверная разница между группами студентов в начале и в конце эксперимента (в экспериментальной группе №1 2эмп = 15,78, в контрольной №1 2эмп = 6,68, в экспериментальной группе №2 2эмп = 13,55, в контрольной №2 2эмп = 6,67). Наблюдения показали, что в начале эксперимента была активность повышенной при решении экспериментальных задач на воспроизведение/применение объектов или технологических процессов. Контрольный срез №1 показал резкое развитие ТМ. Затем активность снизилась и стабилизировалась, т.к. в процессе обучения стали доминировать задания более сложного творческого, исследовательского характера на преобразование объектов. Тогда же контрольный срез №2 зафиксировал некий небольшой спад в развитии. Далее, в процессе изучения дисциплины студенты экспериментальных групп решали сложные задачи на проектирование/моделирование объектов или технологических процессов. В это время активность студентов была стабильной. Контрольный срез на заключительном этапе показал также стабилизацию развития ТМ. Активность выполнения творческих задач по выбору в экспериментальных группах определялась по количеству студентов, выполняющих эти задания по желанию. Обобщённые данные наблюдений показывают, что активность выполнения практико-ориентированных заданий в ЭГ №1 составляет 23%, а в ЭГ №2 37%. Студенты КГ №1 составляли 12% и в КГ №2 – 21%. Активность в процессе решения задач в экспериментальных группах на занятии определялась по ответам на занятии, количеству желающих ответить, самостоятельно выполнить задания, количеству выполненных заданий на занятии. Активность на занятии у групп экспериментального обучения составляла примерно 55% - 60%. Учитывая то, что активность студентов тесно связана с мотивационной сферой и познавательным интересом, то считаем, что активность на занятии была высока.
Заинтересованность определялась как личная значимость изучаемого материала для студентов. На каждом занятии преподаватель пояснял значимость изучаемой темы, её роли в профессиональной деятельности, для личности. Выполнение работы в атмосфере поощрения, в окружении положительных эмоций и понимания значимости изучаемого материала, вызывает интерес к дисциплине, желание работать на занятии и после него. Если говорить о качественных изменениях, тот интерес к дисциплинам информационной подготовки, средств ИКТ мы определяли по анкетированию. В анкете (приложение 5) предлагалось указать интересные, трудные, значимые дисциплины (по пятибалльной шкале) для специальности и для студентов, среди которых были дисциплины информационной подготовки. Важно отметить, что заинтересовывались студенты не только через подбор содержания материала, значимого для них, но и через объяснения преподавателя где и как понадобятся им развиваемые мыслительные умения. Студентам предлагалось самостоятельно найти примеры применения изучаемым мыслительным умениям не только в профессиональной сфере, но и в обыденной жизни. Это переводило заинтересованность на более высокий уровень. Интерес становился не ситуативным, а устойчивым и стабильным. Студенты заинтересовывались в умственной деятельности, в её развитии. Развиваемое ТМ закреплялось и на других занятиях, что способствовало тем самым развитию мотивации, повышению успеваемости. Многолетний опыт диссертанта показывает, что использование профессионально-ориентированных заданий является стимулом развития интереса к изучаемой дисциплине, совершенствует интеллектуально-познавательные умения, способствует более глубокому и осознанному овладению учебным материалом. Самостоятельность выполнения заданий определялась по умению самостоятельно, без посторонней помощи выполнять задания различных уровней сложности. По наблюдениям преподавателя, как правило, с заданиями на воспроизведение/применение объекта или технологического процесса справлялись самостоятельно студенты со средней обучаемостью и активностью. Студентам с низкой обучаемостью постоянно требовались подсказки и консультации преподавателя. Без посторонней помощи таким студентам затруднительно было освоить материал. К завершению учебного года степень самостоятельности возросла, что свидетельствует по результатам контрольных срезов. Студенты с рационализаторским и изобретательским уровнем развития ТМ практически сразу и самостоятельно справлялись со сложными заданиями на моделирование/проектирование.
Во время наблюдения большое значение придавалось атмосфере, царившей в группе во время занятия, взаимоотношениям между студентами и преподавателем, реакции на успехи и неудачи, процессу налаживания взаимоотношений между студентами во время выполнения заданий на развитие критичности мышления: дискуссии, обсуждение различных вариантов идей, гипотез, вариантов, умение аргументировать и т.д. По всем этим параметрам наблюдалась положительная динамика.
