Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы развития эвристического мышления школьников в процессе решения учебных задач 12
1.1. Виды учебных задач и их значение в развитии мышления 12
1.2. Сущность и особенности эвристического мышления 26
1.3. Использование эвристических приемов в процессе обучения 40
1.4. Педагогические условия использования учебных задач в развитии эвристического мышления учащихся 51
Выводы по 1 главе 71
Глава 2. Организация целенаправленной учебной деятельности по решению задач с целью развития эвристического мышления 73
2. 1. Констатирующий этап эксперимента по развитию эвристического мышления школьников 73
2. 2. Технология организации учебно - эвристической деятельности по решению задач 93
2. 3. Организация, процесс и результаты формирующего эксперимента 122
Выводы по 2 главе 144
Заключение 147
Список использованной литературы 153
- Виды учебных задач и их значение в развитии мышления
- Сущность и особенности эвристического мышления
- Констатирующий этап эксперимента по развитию эвристического мышления школьников
- Технология организации учебно - эвристической деятельности по решению задач
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В современных условиях в связи с постоянным увеличением объема научной, социальной, культурной, худо-жественной и других видов информации, развитием информационных и производственных технологий человеку необходимо уметь ориентироваться в информационном потоке, осмысливать и перерабатывать его. Это влечет за собой интенсивный рост умственного и творческого труда. Сегодня обществу нужны личности, способные ориентироваться в происходящих событиях и явлениях, давать им адекватную оценку, принимать правильные решения в нестандартных ситуациях. В связи с этим в педагогической науке и практике на первом плане стоит формирование творческой личности, в особенности одного из главных личностных компонентов - мышления. Ведутся активные
* поиски новых форм, методов и средств организации учебной и вос-
питательной деятельности, направленных на развитие умственных способно-стей учащихся, их творческого потенциала.
Проблема формирования творческого мышления учащихся в процессе обучения всегда была одной из центральных в отечественной и зарубежной педагогике и психологии. Её разработкой в нашей стране занимались А. Н. Леонтьев, Я. А. Пономарев, В. Н. Пушкин, С. Л. Рубинштейн, О. К. Тихомиров и др. Однако, несмотря на наличие большого количества психоло-гических и педагогических исследований, посвященных данной теме, остает-
» ся фактом недостаточно высокий уровень развития мышления учащихся и их
творческих способностей. В обучении естественно-математическим предметам традиционно больше внимания уделялось развитию логического мышления, где применяли такие операции, как анализ, синтез, сравнение, классификация; формировали умения наблюдать, объяснять явления, делать выводы.
При этом уровень овладения учащимися такими умениями, как находить аналогии, использовать редукцию, специализацию, суперпозицию,
симметрию, инверсию, делать индуктивные предположения и обобщения, выдвигать и проверять гипотезы до сих пор остается низким. Таким образом, перед нами стоит задача формирования таких мыслительных умений, способность осуществлять которые будет свидетельством сформированности эвристического мышления.
Эвристические подходы к образованию были еще у Сократа (его метод обучения - сократическая беседа), Паппа Александрийского (первые методические пособия по эвристическому обучению), Я. А. Коменского ("делать открытия, создавать свои мнения, идти своим путем"), П. Ф. Каптерева (эвристическая форма обучения) и др. Д. Пойа впервые обратил внимание на необходимость обучения старшекласников и студентов первого курса вузов поиску путей решения нестандартных задач, методы и приемы решения которых неизвестны. Использование разработанного им "метода эвристических вопросов" позволяет собирать дополнительную информацию о задаче и направляет к эвристическому поиску [110].
Исследованию учебных задач, их классификации и изучению роли в развитии мышления посвящены работы В. И. Андреева, Г. А. Балла, А. Н. Леонтьева, В. Г. Разумовского, О. К. Тихомирова, Л. М. Фридмана и др.
В настоящее время в науке разработано достаточное количество эвристических приемов и методов решения задач. Большинство из них не ориентировано на использование в школьной практике преподавания. Значительный вклад в изучение эвристической деятельности, а также в разработку, исследование, классификацию и систематизацию эвристических приемов решения задач внесли И. И. Ильясов, Ю. Н. Кулюткин, А. Н. Орехов, Л. М. Фридман и др. Отдельные учителя применяют эти приемы в учебной работе. Однако в массовой образовательной практике эвристические приемы и методы используются не достаточно широко. Наиболее распространено обучение школьников алгоритмам и способам решения типовых задач с последующим выполнением большого их количества. При этом многие
учащиеся старших классов и выпускники школ испытывают большие трудности при решении даже стандартных задач.
Вместе с тем на возможность и необходимость вовлечения учащихся старших классов в эвристическую деятельность в процессе обучения и использования эвристических приемов решения задач, а также на перспективы дальнейшего исследования данной проблемы указывают многие ученые -педагоги (В. И. Андреев, В. Н. Введенский, М. Н. Ерохина, Ю. Н. Кулюткин, В. Н. Соколов, А. В. Хуторской и др.). Таким образом, в настоящее время возникли следующие противоречия между:
- потребностью общества в активных, самостоятельно, оригинально,
творчески мыслящих, независимых в суждениях, способных ориентиро
ваться в происходящих событиях личностях и традиционной направленно-
* стью массовой образовательной практики на обучение шаблонным способам
деятельности;
- невозможностью осмысленного, активного и мотивированного
изучения теоретических положений без решения достаточного количества
творческих задач и трудностями, возникающими у учащихся при их реше
нии;
- стремлением отдельных педагогов вовлекать учащихся в эвристиче
скую деятельность, развивать эвристические качества мышления при обуче-
нии решению задач и неразработанностью технологии организации эвристи-
л ческой деятельности при обучении решению задач, отсутствием соответст-
вующей дидактической литературы.
В свете названных противоречий актуализируется проблема развития эвристического мышления школьников при обучении решению типовых и творческих задач. Это определило . выбор темы диссертации "Решение учебных задач как фактор развития эвристического мышления учащихся".
Цель: теоретически обосновать и экспериментально доказать возможность развития эвристического мышления учащихся при решении задач.
Объект исследования: процесс обучения учащихся старших классов общеобразовательной школы, ориентированный на развитие эвристического мышления.
Предмет исследования: организация учебной деятельности учащихся по решению учебных задач, призванной способствовать развитию у учащихся эвристического мышления.
Гипотеза: процесс обучения обеспечит целенаправленное развитие эвристических качеств мышления, необходимых человеку в современных условиях, если:
- обучение будет способствовать формированию мотивации эври
стической деятельности учащихся, умений самостоятельно использовать в
решении задач эвристические операции и приемы и осуществляться "на фо-
* не" полноценного общения и положительных эмоций;
- организация учебно- эвристической деятельности будет включать
четыре этапа (подготовительный, ознакомительный, тренировочно - обу
чающий и аналитико- рефлексивный). На каждом этапе помощь учителя
минимальна и будет осуществляться через использование эвристик - "под
сказок", обеспечивающих максимальную самостоятельность учащихся при
решении задач.
Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы нами были сформулированы и решены в ходе исследования следующие задачи:
Л 1. Проанализировать существующие подходы к классификации,
оценке трудности и сложности учебных задач; раскрыть роль логических и эвристических мыслительных операций на каждом этапе решения задач в
г зависимости от ее уровня трудности.
2. Выявить сущность и особенности эвристического мышления и обосновать необходимость целенаправленной работы педагога по формированию эвристических качеств мышления школьников в процессе учебной деятельности.
3. Показать возможность развития эвристических качеств мышления учащихся через организацию учебно - эвристической деятельности; выделить компоненты, факторы и условия организации такой деятельности. і
4. Разработать и этапы педагогического взаимодействия учителя и
учащихся, направленного на вовлечение последних в эвристическую деятельность в процессе решения учебных задач.
5. Экспериментально проверить эффективность разработанной системы в учебной работе с учащимися старших классов.
Методологическую основу исследования составили:
- психологические и педагогические концепции об умственном раз
витии учащихся в процессе усвоения основ наук (П. П. Блонский, М. А. Да
нилов, Б. П. Есипов, В. И. Загвязинский, В. П. Зинченко, М. И. Махмутов, М.
* Н. Скаткин и др);
теоретические основы педагогической эвристики и эвристического образования (В. И. Андреев, Ю. Н. Кулюткин, В. Н. Соколов, А. В. Хуторской и др.);
теория задач (Г. С. Альтшуллер, Г. А. Балл, Л. Л. Гурова, Д. Пойа, Л. М. Фридман, А. Ф. Эсаулов и др);
теория деятельностного подхода в обучении (П. Я. Гальперин, В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина и др.);
- психологические исследования мышления (М. Вертгеймер, А. М.
і Матюшкин, Я. А. Пономарев, О. К. Тихомиров и др.);
- теоретические основы культуротворческой деятельности человека
(М. М. Бахтин, В. С. Библер, Ю. М. Лотман).
Методы исследования. В процессе исследования использовалась система методов, адекватных поставленным задачам: теоретический анализ психологических, педагогических и методических источников по данной проблеме; изучение и обобщение педагогического опыта по развитию эвристического мышления при обучении решению задач; опытно - экспе-
риментальная работа; непосредственное наблюдение учебного процесса; проведение контрольных работ с целью диагностики сформированности у учащихся эвристических качеств мышления; беседа с учителями и учащимися; анкетирование учителей и учащихся; интервьюирование; экспертная оценка.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на фундаментальные работы педагогов и психологов, применением адекватного комплекса методов исследования, положительными итогами проведенного эксперимента.
Исследование проводилось в три этапа:
теоретический (1999 - 2000): сбор, обобщение и анализ философской, психологической, педагогической литературы по исследуемой проблеме; определение структуры и логики исследования; разработка гипотезы; определение сущности понятий эвристического мышления, учебно - эвристической деятельности; составление программы эксперимента.
экспериментальный (2000 - 2001): разработка технологии организации учебно - эвристической деятельности по решению учебных задач; составление программы диагностики изменений уровня развития эвристических качеств мышления школьников; констатирующий эксперимент; опытно - экспериментальная работа по развитию эвристического мышления учащихся при решении задач в практике преподавания и проверка разработанной гипотезы.
- контрольно - коррекционный (2001 - 2002): обобщение, анализ и приведение в систему полученных результатов работы; завершение основных положений исследования; подведение итогов; оформление диссертации.
Научная новизна исследования:
- обоснованы принципы и педагогические условия организации
учебно - эвристической деятельности, определены ее компоненты и крите-
рий эффективности;
систематизированы эвристические приемы решения задач, способствующие развитию соответствующих мыслительных операций;
разработаны этапы педагогического взаимодействия, направленного на совершенствование эвристического мышления учащихся.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке и научном обосновании следующих положений:
уточнение в контексте исследуемой проблемы сущностных характеристик понятий "эвристическое мышление", "учебно - эвристическая деятельность";
развитие идей и положений о возможностях использования эвристических приемов и операций в практике школьного обучения;
- формулировка критериев уровней развития мотивов решения твор-
ческих задач;
- классификация учебных задач по пяти уровням трудности.
Практическая значимость исследования:
составлена программа диагностики изменений уровня развития эвристических качеств мышления школьников;
разработана и использована технология вовлечения учащихся в эвристическую деятельность в процессе решения учебных задач, обеспечи-вающая целенаправленное развитие эвристических качеств мышления;
4 - апробированы и предложены рекомендации по организации учебно
- эвристической деятельности при обучении решению задач;
- выделены основания для классификации учебных задач по призна
кам трудности и даны характеристики задач пяти уровней трудности, кото
рые могут быть использованы учителями - предметниками естественно - ма
тематического цикла для отбора учебных задач.
Базой исследования стали школы № 3, 33 г. Улан- Удэ. Апробация материалов диссертационного исследования осуществля-
лась посредством выступлений автора на лекциях в БИПКРО, БГУ, семнадцати публикаций в научных и научно - методических сборниках. Результаты исследования были представлены на научно - практических кон-ференциях различного уровня в г. Улан - Удэ (2000, 2001, 2002, 2004), Москве (2001), Анжеро - Судженске (2001), Санкт - Петербурге (2001), Твери (2001).
Основные положения, выносимые на защиту:
Эвристическое мышление является ядром творческого мышления наряду с логическим. В основе эвристического мышления лежат правдоподобные рассуждения, операции и правила. Их результатом являются идеи, гипотезы, догадки и вероятные факты.
Об уровне развития эвристического мышления школьников
* можно судить по их активности в эвристической деятельности и сформиро
ванное ряда умений: делать рисунки, модели, чертежи; вспоминать подоб-
ное; разбивать задачу на части; переформулировать и сравнивать задачи; составлять план решения; использовать аналогии; прийти к индуктивному умозаключению; специализироваться; использовать симметрию и инверсию; анализировать полученные результаты.
3. Формирование эвристических качеств мышления старшеклассни
ков в процессе традиционной учебной деятельности происходит стихийно и
требует целенаправленной работы педагога. Условием развития эвристиче-
* ского мышления школьников является организация педагогом специальной
деятельности учащихся по овладению эвристическими средствами решения
учебных задач, алгоритмы и методы решения которых им не известны.
4. Эффективность процесса формирования эвристических качеств
мышления учащихся при решении учебной задачи зависит от активности
мыслительных процессов детей, уровня трудности задачи, методов ее реше
ния, педагогического мастерства учителя и развития мотивов к решению
таких задач.
11 5. Работа учителя по формированию эвристического мышления учащихся при обучении решению задач состоит их четырёх этапов: подготовительного, ознакомительного, тренировочно - обучающего и аналитико -
рефлексивного. Первые два предполагают диагностику эвристических способностей учащихся и ознакомление с эвристическими операциями и приемами. Следующие два самостоятельное решение задач с использованием алгоритмов и эвристических приемов, а также рефлексию учебно - эвристической деятельности.
Структура и объем диссертации. Состоит из введения, двух глав, выводов к главам, заключения, литературы, приложений.
Виды учебных задач и их значение в развитии мышления
Мышление - это сложный, многогранный, активный и целенаправленный процесс обобщенного и опосредованного отражения в человеческом сознании объективной действительности. Этот процесс является деятельностью по сбору и, главным образом, переработке информации с целью установления связей и отношений, недоступных непосредственному ощущению и восприятию. Мышление представляет собой основу любой деятельности. Так, человек не может чувственно воспринимать элементарные частицы, электромагнитные волны, макрообъекты, но представление о них складывается опосредованно в процессе мышления. Установление этих связей и отношений осуществляется на основе понятий и определений, которые уже рассматриваются отдельно от предметов, процессов и явлений, лежащих в их основе. Мышление необходимо там, где для изучения новых связей и отношений становится недостаточно ощущений, восприятий и других психических процессов, являющихся неотъемлемой частью любой человеческой деятельности и обеспечивающих ее эффективность. Познавательные процессы позволяют человеку наметить цель его деятельности и выделить задачи, спланировать предстоящую деятельность и продумать содержание, организовать её и управлять ею, по мере выполнения корригировать, прогнозировать возможные результаты и анализировать полученные [33, 34, 76, 77,81,82,114,115,116,122,139, 140,141].
Психические процессы осуществляются в виде отдельных познавательных действий, в каждом из которых одно будет являться главным. В этом смысле можно рассматривать отдельно такие процессы, как ощущение, восприятие, память, мышление, воображение [156, с. 63].Ощущения позволяют собирать информацию (звуки, краски, запах, величина, температура) об объектах окружающего мира при их непосредственном влиянии на органы чувств [104, с. 247]. Восприятие связано теснейшим образом с мышлением, так как в ходе восприятия отдельные ощущения объединяются в целостные образы [там же, с.266]. Запоминание, сохранение и воспроизведение воспринятых образов возможно благодаря памяти [12, 18, 31,41, 61, 63, 84,99,101, 109, 157].
Дальнейшее более глубокое познание окружающего мира происходит в ходе мышления на основе материала, полученного благодаря чувственному познанию и памяти [104, с. 247, с. 266, с. 291, с. 322].
Будучи сложным процессом, мышление осуществляется через такие
операции, как сравнение, анализ, синтез, абстракция, обобщение, конкре тизация. С помощью сравнения устанавливаются сходство и различие отдельных объектов. Осуществление этой операции позволяет перейти к классификации - разделению и группировке объектов по определенным основаниям. Анализ - это мысленное разделение целого на части и выявление его составляющих. Синтез - средство объединения отдельных элементов, которые выделены во время анализа. Анализом вычленяется явление из тех случайных несущественных связей, которые даны нам в восприятии. Синтез по новому объединяет данные для решения проблемы. Функцией абстракции является выделение признаков, существенных в данных условиях, и отвлечение от других, несущественных. Обобщения являются средством объединения предметов или явлений по их существенным признакам и свойствам. Конкретизация является обратной операцией по отношению к абстрагированию и обобщению. Все эти операции мышления не могут проявляться изолированно, вне связи одна с другой [136, с. 26]. С. Л. Рубинштейн, описывая мыслительные операции, отметил, что все они являются различными сторонами основной операции мышления - "опосредования", т. е. раскрытия всё более существенных объективных связей и отношений.
Существуют различные классификации видов мышления. А. В. Петровский основой подразделения считает уровни развития мышления:
1. Наглядно - действенное мышление: дети до трех лет анализируют и синтезируют познавательные объекты по мере того, как манипулируют ими;
2. Наглядно - образное мышление: возникает преимущественно у дошкольников;
3.Отвлечённое (теоретическое) мышление: мышление в форме абстрактных понятий, развивающееся на основе наглядно - действенного и наглядно-образного [104, с. 342].
Уровни мышления, как видим, связаны с возрастным развитием детей. Иную классификацию предлагает О. К. Тихомиров:
1. Словесно - логическое мышление осуществляется при использовании понятий и логических конструкций, существует и функционирует на базе языковых средств, так же как следующие два вида.
2. Наглядно - действенное мышление проявляется при решении задач с помощью наблюдаемого двигательного акта.
3.Наглядно - образное мышление претворяется при преобразовании ситуации в плане образа в отличие от наглядно - действенного [141, с. 7]. В основе этой классификации закладываются логическое, практическое и образное виды мышления.
Сущность и особенности эвристического мышления
Одной из ведущих развивающих задач обучения при изучении предметов естественно - математического цикла является развитие логического (аналитического) мышления, связанного, главным образом, с такими мыслительными операциями, как анализ и синтез, индукция и дедукция, обобщение и конкретизация, а также аналогия. Количественные и качественные задачи по естественно - математическим предметам решаются путем логических умозаключений аналитико - синтетическим методом, лежащим в основе всех методов решения задач. Как крайнюю форму шаблонного мышления определяет формальную логику Э. Боно: "Гладкий переход шаблонного мышления от одной надежной ступени к другой в корне отличен от нешаблонного" [22, с. 13]. Нисколько не уменьшая роли законов формальной логики в познании человеком окружающей его действительности, ведутся поиски новых способов мышления, основанных на мыслительных операциях, способных вывести человеческое познание за ее пределы. Высокой новизной своего продукта обладают продуктивное, творческое и эвристическое виды мышления. Являются ли понятия синонимичными? В чём их отличие? Каково их соотношение?
Наиболее часто в психолого - педагогической литературе встречается понятие творческое мышление. Творческое мышление характеризуется созданием субъективно нового продукта и новообразованиями в самой познавательной деятельности по его созданию, касающимися целей, мотивов, оценок и смыслов самой деятельности. Такое мышление отличается способностью переноса знаний и умений в новую ситуацию, видением новой проблемы как в знакомой, так и нестандартной ситуации, способностью определять новую функцию объекта. Творческое мышление в корне отличается от процессов применения готовых знаний и умений, оно выражается в воплощении, воспроизведении или комбинации данных нашего сознания в относительно новой форме, в области отвлеченной мысли. Творческая активность человека может быть направлена на различные области его деятельности. Так, выделяют научное, поэтическое, музыкальное, изобразительное, техническое творчество и т. д.
Многие авторы продуктивное мышление считают синонимом творческого мышления. По мнению В. Н. Соколова, продуктивное мышление проявляется в способности приходить к решению конкретной задачи на основе ознакомления с фактическим материалом. Мышление можно назвать творческим, если в процессе интеллектуальной деятельности оно создает и закрепляет определенную систему средств для решения будущих задач [132, с. 101]. Продуктивное мышление мы понимаем как мышление, характеризующееся объективной новизной продукта выполнения. На уровне продуктивного мышления решаются проблемы и задачи, ранее никем не решенные. Продуктивное, новое знание может быть получено и логическим путем, путем вывода. Хотя это "новое" знание и будет противоречивым в том отношении, что оно уже не будет новым, так как было заключено в исходных посылках и способ извлечения такого знания из данных строго регламентирован заранее данными предписаниями. Действительно новое знание может быть получено только интуитивным путем, логика которого не осознаётся.
В. Ф. Спиридонов [135, с. 12] определяет эвристическое мышление как результат присвоения культурно - исторического опыта творческой мысли, набора эвристик.
Заметим, что отличие эвристического мышления от творческого и продуктивного в следующем: о творческом и продуктивном мышлении упоминают там, где речь идет о продукте этого мышления; там, где внимание акцентируется на организации самого процесса получения этого продукта, на способах и приемах получения нового знания, говорят об эвристическом мышлении.
Из вышеизложенного следует: продуктивное мышление всегда является творческим; творческое мышление является продуктивным лишь в том случае, если оно направлено на решение объективно новых проблем. Каково же место эвристического мышления в творческом процессе? Обратимся к этимологии слова. Прилагательное эвристический означает буквально "служащий для открытий" [Д. Пойа]. Следовательно, эвристическое мышление -это мышление, служащее для открытий. Мыслящий человек может делать открытия и только для себя, т. е. решать ранее не решенные только им задачи, но не другими. Мыслить творчески и продуктивно - значит иметь навыки эвристического мышления. Мышление вообще направлено на поиск информации, недоступной непосредственному ощущению и восприятию. Эвристическое мышление предполагает включение в эвристическую деятельность, которая является одной из составляющих творчества.
Остановимся на понимании "эвристик" различными авторами. По мнению психолога В.Н. Пушкина, эвристика - это отрасль знания, "изучающая формирование новых действий в необычной ситуации". Она может стать наукой "в том случае, если эвристические процессы, приводящие к этим новым действиям, найдут, наконец, своё математическое описание". По мнению Ю. Н. Кулюткина, "эвристики - это, так сказать, метаспособы, с помощью которых отыскиваются конкретно - содержательные способы решения" [75, с. 8]. По мнению В. И. Андреева, "Эвристики - это такие общедидактические приёмы, целенаправленное применение которых активно формирует у учащихся стратегии рационального поиска отдельных этапов решения учебных проблем, учебно - исследовательских задач..." Понятию "эвристика" в современной научной литературе нет единого толкования. Сам термин "эвристика", в переводе с греческого означает "нахожу", "отыскиваю", "открываю" ввел в III веке н. э. древнегреческий математик Папп Александрийский. Он объединил под ним отличные от логических математические методы. В Советском энциклопедическом словаре даются следующие определения эвристики: "1) специальные методы, используемые в процессе открытия (создания) нового (эвристические методы); 2) наука, изучающая продуктивное творческое мышление (эвристическую деятельность); 3) восходящий к Сократу метод обучения (майевтика)" [130, с. 1544]. В современном словаре иностранных слов встречаются такие определения: "1) в Древней Греции - система обучения путем наводящих вопросов; 2) совокупность логических приемов и методических правил теоретического исследования и отыскания истины; 3) наука, изучающая творческую деятельность; 4) методы обучения, способствующие развитию находчивости, активности" [131, с. 698]. В энциклопедии профессионального образования эвристика определена как "метод анализа экономических, технических и других явлений и процессов, принятия решений, основанный на интуиции, находчивости, аналогиях, опыте, изобретательности, опирающийся на особые свойства человеческого мозга и способности человека решать задачи, для которых формальный (математический) алгоритм, способ решения неизвестен" [172, с. 435].
Констатирующий этап эксперимента по развитию эвристического мышления школьников
Прежде чем описывать цели, задачи, методику, содержание, организацию и результаты опытно - экспериментальной работы, отметим, что исследование уровня сформированности эвристического мышления и динамики его развития затруднено тем, что психические процессы не наблюдаемы непосредственно и о характере их протекания можно судить только по внешним проявлениям, по результатам эвристической деятельности. Внешне это проявляется в активности, которую учащиеся проявляют в эвристической деятельности, мотивации решения нестереотипных задач и в обнаруженных при этом умениях, требующих определенного уровня развития эвристического мышления: умения делать рисунки, модели, чертежи; вспоминать подобные задачи; разбивать задачу на части; переформулировать задачи; сравнивать задачи; составлять план решения задачи; опираться на аналогии; делать индуктивные умозаключения; специализироваться; использовать симметрию; применять инверсии; анализировать полученные решения.
При проведении опытно - экспериментальной работы была поставлена следующая цель: выявить целесообразность использования предложенной нами системы работы по развитию эвристического мышления в практике школьного преподавания.
В соответствии с целью опытно - экспериментальной работы были выделены и решены следующие задачи: 1) разработка и научное обоснование целей, задач, содержания и методики опытно - экспериментальной работы по проверке эффективности влияния разработанной системы обучения на развитие эвристического мышления учащихся; 2) организация и проведение опытно - экспериментальной работы по разработанной методике; 3) разработка рекомендаций по применению предлагаемой системы обучения в реальном педагогическом процессе; 4) внедрение данной системы работы по развитию эвристического мышления. В соответствии с поставленными задачами опытно - экспериментальной работы были выделены три этапа (с 1999 по 2002 г. г.). При проведении первого этапа экспериментальной работы (1999 -2000 г. г.) были поставлены и решены следующие задачи: 1) исследовать процесс и уровень развития эвристического мышления; 2) проанализировать существующие эвристические приемы решения задач и их системы; 3) изучить проблемы и трудности использования эвристических приемов и операций в решении задач; 4) разработать технологию формирования эвристического мышления учащихся при обучении решению задач; 5) определить систему заданий для констатирующего эксперимента и методику их проверки; 6) отобрать экспериментальные и контрольные группы для проведения формирующего эксперимента; 7) подготовить учителей к экспериментальной проверке разработанной системы обучения; 8) провести констатирующий эксперимент. В констатирующем эксперименте приняли участие 100 учителей физики, химии, биологии, математики и информатики школ №33, №3, №26, №2 города Улан - Удэ и учителя сельских и городских школ - слушатели курсов повышения квалификации при Бурятском институте повышения квалификации работников образования (БИПКРО), а также около 200 учащихся 9,10,11 классов названных выше школ.
С целью анализа педагогического опыта по развитию эвристического мышления нами было проведено анкетирование учителей, принявших участие в констатирующем эксперименте.
Целью первого опроса было выяснить, какие мыслительные операции у учащихся развиты плохо, а какие относительно хорошо, по мнению учителей - практиков. В предложенной учителям анкете, содержание которой представлено в прил. 3, были перечислены эвристические и логические мыслительные операции. Результаты анкетирования, отраженные в табл. 14, показали, что многие учителя отмечают недостаточное развитие у их учеников именно эвристических операций мышления. Более 50 процентов опрошенных учителей ответили, что такие эвристические операции как симметрия, дедукция, редукция, специализация и инверсия у учащихся развиты плохо. Заметим, что 97 процентов респондентов указали на хорошее развитие операции аналогии.
Технология организации учебно - эвристической деятельности по решению задач
Мы бы хотели заметить, что такое деление на этапы условно. Так, например, формирование мотивации решения задач на подготовительном этапе только начинается. Само же понятие "формирование" указывает на некоторую завершенность, результат, который может быть получен через длительный промежуток времени. И понятно, что развитие мотивации решения задач должно целенаправленно осуществляться на всех четырех этапах. На третьем этапе предлагается целенаправленное использование эвристик с целью формирования умений самостоятельно использовать эвристические приемы и самостоятельно решать нестандартные задачи. Однако в нашем понимании эвристиками являются подсказки учителя, его действия, которые дают направление в решении задач, поэтому естественно и даже необходимо их использование и на остальных этапах предлагаемой системы.
Далее рассмотрим цели, действия и результаты деятельности учителя и учащихся на названных выше четырех этапах. 1. ЭТАП. Обучение решению задач по общей методике решения задач Согласно теории X. Вернера, везде, где идёт развитие, происходит процесс дифференциации и иерархической упорядоченности системы. Умственное развитие человека также должно происходить от общего к частному и от абстрактного к конкретному. Ещё Я. А. Коменским была сформулирована идея умственного развития от общего к частному. Овладение приемами решения задач в равной мере должно строиться от более общих умений к менее общим, от более абстрактных к конкретным, от простых, исходных, целых приемов к более конкретной упорядоченной системе предписаний. Все эвристические приемы предназначены для решения новых задач, алгоритм решения которых неизвестен, а значит, они уже сами по себе являются обобщенными. Разработкой обобщенных алгоритмов и методов решения задач, тем не менее, целенаправленно занимались некоторые исследователи.
Наиболее общим подходом к решению задач является, на наш взгляд, методика Д. Пойа, разработанная им для решения математических задач. Её содержание группируется около таблицы вопросов, распределённых по фазам решения задач. Польза последней, по мнению её автора, состоит в следующем: "если вы обращаетесь к самому себе с этими вопросами и советами, правильно пользуясь ими, - они могут помочь вам решить вашу задачу. Если вы обращаетесь с теми же вопросами и советами к одному из ваших учеников, - вы можете помочь ему решить эту задачу". Сам Д. Пойа выделяет следующие особенности своей таблицы: - в таблице неявным образом перечисляются типичные мыслительные процессы, приносящие пользу при решении задачи; - вопросы, предлагаемые в таблице, обладают общностью, т.е. они могут быть заданы при решении абсолютно любой задачи, их применение не ограничивается содержанием задачи; - будучи общими, они оказывают неявную помощь; они просто дают направление, оставляя учащемуся обширное поле деятельности; - своим источником советы и вопросы имеют здравый смысл. Образ действий, рекомендованный таблицей, совершенно естественно должен приходить в голову каждому, кто серьёзно занимается своей задачей; - в таблице имеются вопросы, подсказывающие такие средства, как обобщение, специализация, использование аналогии, видоизменение задачи [ПО, с. 202]. Содержание методики Д. Пойа представлено в виде таблицы в прил. 6.
Таблица может служить достаточно развернутым, обобщенным алгоритмом, который школьники могут впоследствии использовать при решении задач, если она будет у них перед глазами. Однако мы не рекомендуем начинать обучение с представления школьникам этой таблицы, так как при первом восприятии она может показаться им достаточно громоздкой и мало полезной. Прежде необходимо познакомить учащихся с эвристическими приемами и операциями, которые также входят в данную таблицу. Мы же на начальном этапе предлагаем использовать следующий обобщенный алгоритм решения задач, в котором, конечно, учтены, но свернуты рекомендации Д. Пойа и др [43, с. 5; 95, с. 3; 110, с. 202; 154, с. 89]. Что необходимо сделать для того, чтобы решить задачу? 1. Проанализируйте условие задачи. 2. Определите вид задачи. 3. Сделайте рисунок, график, чертеж. 4. Найдите недостающие данные по справочникам, таблицам и др. 5. Подумайте, хорошо ли вы помните теоретический материал, который необходим для решения задачи. 6. Попытайтесь решить задачу в общем виде, используя общие формулировки законов, основные уравнения теорий и основные определения, необходимые законы, правила, формулы. 7. Вспомните, не решали ли вы похожую задачу. 8. Сделайте вычисления, если задача расчетная. 9. Проверьте решение задачи. 10. Сделайте выводы из решения задачи. Ознакомление с видами задач по данному разделу или теме Как отмечает ряд исследователей [А. А. Бобров, И. И. Ильясов, А. В. Усова и др.], решение задач будет успешным, если учащийся имеет представление об общих особенностях, структуре, характеристиках и основной структуре их решения. Л. М. Фридман также указывает на необходимость на начальном этапе решения задачи распознать ее вид: "Если мы... установим, к какому виду задач она принадлежит, то тем самым сделаем первый, очень важный шаг в поисках плана ее решения. Ведь, зная вид задачи, в большинстве случаев получаем и способ ее решения... " [154, с. 61]. Мы предлагаем начать подготовку к решению задач с использованием эвристических средств при ознакомлении учащихся с видами задач по данному разделу или теме. Учитель дает представление учащимся о том, какие задачи им предстоит решать при изучении темы, пока не знакомы с основными методами их решения.
