Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основания развития обобщенного умения решать задачи у учащихся учреждений профессионального образования .... 17
1.1. Анализ состояния проблемы в теории и практике профессионального образования. Понятие и обобщенное умение 18
1.2. Педагогические условия эффективности развития у учащихся обобщенного умения решать задачи 29
1.3. Модель понятийно-деятсльностной технологии развития у учащихся обобщенного умения решать задачи 38
Выводы по первой главе 48
Глава II. Экспериментальное исследование развития у учащихся обобщенного умения решать задачи 50
2.1. Реализация понятийно-деятельностной технологии развития у учащихся учреждений профессионального образования обобщенного умения решать задачи 53
2.2. Методика осуществления межпредметных связей и роль принципа политехнизма в предлагаемой технологии 74
2.3. Интерпретация результатов опытно-экспериментальной работы .... 94
Выводы по второй главе 117
Заключение 120
Библиография 126
- Анализ состояния проблемы в теории и практике профессионального образования. Понятие и обобщенное умение
- Реализация понятийно-деятельностной технологии развития у учащихся учреждений профессионального образования обобщенного умения решать задачи
- Интерпретация результатов опытно-экспериментальной работы
Введение к работе
Профессиональное образование, направленное на получение учащимися и студентами профессии и соответствующей квалификации, претерпевает в современных условиях коренные преобразования. В Законе об образовании сказано, что «начальное профессиональное образование имеет целью подготовку работников квалифицированного труда (рабочих и служащих) по всем основным направлениям общественно полезной деятельности на базе основного общего образования». Его эффективность призваны определять выпускники педвузов, В соответствии с содержанием стандартов начального профессионального образования особую актуальность приобретает проблема профессиональной подготовки, одним из важнейших компонентов которой является процесс развития у учащихся умений решать задачи. Успешность овладения обобщенным умением решать задачи выступает критерием действенности знаний и одним из условий обеспечения конкурентоспособности специалиста, выпускаемого начальными, средними и высшими профессиональными учебными заведениями. Вполне естественно, что обсуждаемая проблема актуальна сейчас для всех взаимосвязанных уровней отечественного образования. Действительно, в нынешних новых условиях трудного перехода России к цивилизованному рынку крайне необходимы улучшение качества и подъем отечественного производства. Однако в этих условиях резко обострилось противоречие между существующей в начальной и средней профессиональной школе потребностью в высококвалифицированных специально подготовленных кадрах профессиональных педагогов и недостаточным масштабом и качеством такой подготовки в техникумах и вузах профессионально-педагогического профиля. В снятии этого противоречия промедления быть не может, поскольку многие сферы российского материального производства, их нынешнее кадровое обеспечение и система подготовки квалифицированных рабочих кадров для них
поставлены на грань выживания. Поэтому отмеченный недостаток могут и должны частично возместить выпускники физико-математических и технологических факультетов педвузов - в частности, будущие учителя физики, технологии и экономики.
Как видим, выбор темы исследования определен потребностями среднего и высшего профессионального образования и обусловлен также следующими обстоятельствами.
Во-первых, требуют переосмысления содержание, формы, методы и средства обучения учащихся, в которых следовало бы отразить не только удовлетворение потребностей личности в реализации будущей успешной узко-профессиональной деятельности, но и необходимость быстро и эффективно ориентироваться в изменяющемся «рынке труда». Но для этого нужно иметь солидную общеобразовательную подготовку, сочетающуюся и с политехнической компетентностью, и с профессионализмом.
Во-вторых, государственный образовательный стандарт предполагает реализацию в начальном и высшем профессиональном образовании единой интегрированной программы общего и профессионального образования. А это, в свою очередь, требует разработки единого подхода в обучении учащихся и студентов обобщенному умению решать любые задачи - в естественно-математических, технических и специальных дисциплинах.
Следует подчеркнуть, что, в-третьих, развитие обобщенного умения решать задачи является важнейшим звеном в развитии мышления учащихся и студентов, в привитии им обобщенных способов деятельности, необходимых для сферы любого производства.
В-четвертых, в настоящее время для учащихся, преподавателей начальных профессиональных учебных заведений и для студентов педвузов недостаточно разработаны соответствующие технологии и нет соответствующих методических пособий и рекомендаций, нацеленных на развитие у учащихся обобщенного умения решать задачи с учетом единого общего
подхода, отвечающего личностно-ориентированному обучению и достижениям современной педагогической и методической науки.
Степень разработанности проблемы и теоретическая база исследования
На протяжении длительного периода в психолого-педагогической и методической литературе обсуждаются различные аспекты использования задач в обучении и воспитании (Г.А. Балл, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, A.M. Матюшкин, Н.А. Менчинская, С.Л. Рубинштейн, А.Ф. Эсаулов и др.).
В педагогической психологии сущность задачи раскрывается через понятие «условие» и «ситуация» (В.М. Глушков, Г.К. Костюк, А.Н. Леонтьев), как средство формирования и развития мышления, мыслительной деятельности (Л.В. Занков, Е.Н. Кабанова-Меллер, O.K. Тихомиров), как результат усвоения и применения знаний (Л.Л. Гурова, А.Ф. Эсаулов).
Существенный вклад в теорию и практику решения задач в общеобразовательной и профессиональной школе внесли отечественные дидакты и методисты (Б.П. Есипов, И.Я. Лернер, И.Г. Пустильник, В.Г. Разумовский, А.В. Усова, Л.М. Фридман, Н.Н. Тулькибаева и др.).
Несомненным вкладом в содержательный аспект профессионального образования явились работы С.Я. Батышева, А.П. Беляевой, Э.Ф. Зеера, B.C. Леднева, М.И. Махмутова, А.Я. Наина, Г.М. Романцева, А.Н. Сергеева, Г.Н. Серикова и др.
Существенный вклад в методологию проблем, связанных с нашим исследованием, внесли работы по интеграции педагогического и технического знания B.C. Безруковой, В.А. Полякова, Ю.С. Тюнникова и др.
Особое влияние на логику профессионально-педагогических исследований оказали работы по теории деятельностного подхода (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, П.Я. Гальперин, С.Л. Рубиншнейн, Н.Ф. Талызина), управлению учебной деятельностью (В.П. Беспалько, Т.А. Дмитриенко, М.И, Махмутов и др.).
Обращение современного обучения к личностно-развивающему и личностно-ориентированному подходам базируется на трудах B.C. Библера, Л.В. Занкова, Д.Б. Эльконина, И.С. Якиманской и нацеливает процесс обучения учащихся решению задач, на развитие самостоятельности, на реализацию активного развивающего личностно-ориентированного обучения (Е.В. Бондаревская, Е.Н. Ильин, С.Н. Лысенкова, В.Ф. Шаталов и др.).
Теория, технология и методика использования задач в обучении естественно-математическим дисциплинам обоснованы в отечественных и зарубежных дидактических и методических исследованиях (В.П. Беспалько, Е.И. Ефимовой, Е.Н. Кабанов ой-Мелл ер, Ю.М. Колягина, Н.А. Менчин-ской, Д. Пойа, Д.А. Поспелова, Д. Толлингеровой, Н.Н. Тулькибаевой, Л.М. Фридмана и др.).
Существенное влияние на содержание исследования оказали ранее
выполненные диссертационные исследования по теории и практике исполь
зования задач в обучении. Так, главному для нас вопросу о том, как научить
учащихся решать задачи, посвящены исследования по психологии
(A.M. Аверина, В.Х. Асадуллина, Н.И. Горбаненко, Ю.В. Громыко,
Р.Я. Гузмана, Л.Л. Гуровой, Н.И. Повиваловой, Т.К. Цветковой,
А.Ф. Эсаулова), а также диссертационные работы по частным методикам
(Б.С. Беликова, Г.Д. Бухаровой, Е.С. Валович, А.Н. Величко,
В.Е. Володарского, К.В. Даутовой, Г.А. Дзида, СМ, Жемчужного, И.Ф. Жураховского, Н.Ф. Искандерова, Ю.М. Колягина, СМ. Погосяна, А.П. Смарцера, В.И. Сосновского, Г.П. Степановой, Н.Н. Тулькибаевой, Л.М. Фридмана, И.Л. Юфановой и др.).
Однако эта актуальная проблема получила недостаточно полное освещение в теории и практике работы начальной профессиональной школы и высшей школы.
Анализ состояния исследуемого вопроса показывает, что технологические и методические аспекты обучения решению задач достаточно полно
представлены, главным образом, для средней общеобразовательной школы. В то же время проблема развития у учащихся профессиональных учреждений и студентов педвузов обобщенного умения решать задачи ждет своего решения. На это указывают также результаты наших контролирующих и пробных педагогических экспериментов. Как было отмечено, проблема обостряется противоречием между необходимостью развития у учащихся указанных умений и недостаточной разработанностью соответствующих и достаточно эффективных для данного контингента педагогических технологий, а отсюда — и недостаточной подготовкой учителей НПУ и студентов педвузов к реализации таких технологий. В связи с этим, в начале своего профессионально-педагогического исследования мы проводили (наиболее систематичные и разнообразные) эксперименты на базе ПТУ, а на последнем этапе -на базе педвуза. Как видим, общая профессионально-педагогическая направленность нашего исследования обусловлена, в частности, тем, что на его первых этапах мы успешно реализовали эту цель на контингенте учащихся НПУ (бывших ПТУ), а на последнем этапе - на контингенте студентов педвуза, апробировавших эту технологию на педпрактике.
Актуальность и профессионально-педагогическая значимость рассматриваемой проблемы, а также вышеуказанное противоречие обусловили выбор темы исследования: «Понятийно-деятельностная технология развития обобщенного умения решать задачи у учащихся учреждений профессионального образования». Мы исходим из того, что педагогическая технология - категория более общая - более инвариантная и универсальная, чем соответствующая методика. Она указывает общие стратегические ориентиры профессионально-педагогической деятельности, тогда как (более вариативная) методика дает рекомендации частного тактического плана.
Объект исследования — деятельность учителя и учащихся по решению познавательных и профессионально-практических задач.
Предмет исследования — технология развития у учащихся обобщенного умения решать задачи, базирующаяся на понятийно-деятельностном подходе.
Цель исследования — теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить эффективную понятийно-деятельностную технологию развития у учащихся обобщенного умения решать задачи.
В основе нашего диссертационного исследования лежит следующая гипотеза:
Развитие у учащихся обобщенного умения решать задачи будет успешным при реализации следующего комплекса условий, ориентирующих на реализацию понятийно-деятельностной технологии:
а) использование в учебно-воспитательном процессе и усвоение
учащимися общей структуры решения учебных задач;
б) органичное введение и осознание в процессе развития этого уме
ния понятия о задаче с использованием «обобщенных планов» формирова
ния понятий и общих логических этапов познания;
в) широкое использование межпредметных связей естественно
научных дисциплин со спецтехнологией и с производственной практикой;
г) соблюдение всего этого комплекса выделенных нами педагогиче
ских условий, с общей его направленностью на личностно-
ориентированный подход.
В соответствии с целью и гипотезой исследования необходимо было решить следующие задачи:
Изучить степень разработанности проблемы в педагогической теории и практике.
Уточнить сущность понятия о задаче, увязав его с сущностью категории «умение» и «умение решать задачи».
Разработать понятийно-деятельностную технологию развития у учащихся обобщенного умения решать задачи и выделить в ней наиболее общие профессионально значимые элементы.
Теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогические условия успешного развития у учащихся обобщенного умения решать задачи и эффективность разработанной технологии.
Методологической и теоретической основой исследования являлись: диалектический метод познания (конкретизированный для профессионально-педагогического мышления в методе дополнительности), системный анализ и подход к изучению понятий и умений, личностно-ориентированная теория деятельности. Важное значение для формирования концепции исследования имеют работы по общей теории профессиональной деятельности (Э.Ф. Зеер, Е.А. Климов), теоретико-методологическое обоснование процесса обучения (В.П. Беспалько, А.П. Беляева, В.И. Загвязинский, И.Я.Лернер), фундаментальные положения методики преподавания физики (А.И. Бугаев, И.Г. Пустильник, В.Г. Разумовский, А.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева). Весомый вклад в логику выполненного исследования внесли работы по методологии педагогической науки (Ю.К. Бабанский, В.И. Журавлев, В.В. Краевский), дидактики профессионального образования (С.Я. Батышев, B.C. Леднев, А.Я. Наин, П.Н. Новиков, В.А. Поляков), закономерностей, принципов и методов профессионального развития личности (В.А. Беликов, Г.Г. Гранатов, А.Н. Лейбович, A.M. Новиков, Г.Н. Сериков, В.В. Шапкин).
Организация, база и основные этапы исследования. Экспериментальная работа проводилась с 1980 года в основном на базе ПТУ № 23 г.Челябинска (до 1993 года), физико-математического и технологического факультетов Магнитогорского государственного педагогического института (с 1993 года).
Все исследование было осуществлено с 1980 по 1998 гг. в три основных этапа:
На первом теоретико-поисковом, с проведением констатирующих и пробных экспериментов (1980-1986 гг.), основными задачами являлись -изучение традиционного экспериментального опыта, систематизация наработанного профессионально-педагогической практикой и методикой фактологического материала. Был проведен теоретический анализ опубликованных по исследуемой теме работ: было изучено реальное состояние дел в НПУ (бывших ПТУ) по исследуемой теме, выявились проблемы и противоречия в обучении будущих рабочих, определялись методологическая и теоретическая основы исследования.
В ходе данного этапа исследования были выявлены особенности профессиональной подготовки рабочих широкого профиля на основе осуществления МПС (межпредметных связей) физики с общепрофессиональными и специальными предметами.
По результатам теоретико-поискового этапа исследования была разработана методика развития обобщенного умения решать задачи у учащихся начального профессионального учреждения.
На втором этапе (1986-1993 гг.), на котором доминировали обучающие развивающие эксперименты со все возрастающей степенью систематичности (ее пик пришелся на 1987/88 уч. год), корректировалась и совершенствовалась предлагаемая понятийно-деятельностная технология развития у учащихся обобщенного умения решать задачи на учебных занятиях по физике и на производственной практике. Этот этап мы назвали экспериментально-теоретическим, поскольку здесь была разработана модель развития у учащихся исследуемого умения и была существенно усовершенствована педагогическая технология, реализованная на первом этапе, в связи с корректировкой гипотезы и уточнением (расширением) задач исследования. Здесь, к концу 1988 года,были написаны и опубликованы методические ре-
комендации для учителей ПТУ, школ и студентов-физиков педвузов, В них на примере конкретного межпредметного семинара представлены все существенные составляющие разработанной нами технологии. Как видим, к концу этого этапа (и в начале третьего) было в основном решено большинство поставленных перед исследованием задач. Здесь, через общение с коллегами-учителями, через проводимые нами (в СПТУ № 70 г. Челябинска) факультативы и через руководимую нами секцию учителей физики ПТУ (по линии отдела управления проф.-тех, образованием Челябинска) шел процесс внедрения предложенной технологии в практику учреждений НПУ.
На третьем заключительном этапе исследования (1993-1998 гг.) экспериментальные изыскания переместились в основном в педвуз (МГПИ) — это был, главным образом, этап обобщения, внедрения и критической оценки результатов исследования. Действительно, на этом этапе проводились анализ и обобщение результатов исследования, коррекция выводов, полученных на первом и втором этапах, в связи с дальнейшим внедрением элементов нашей технологии в практику работы учреждений начального профессионального образования, физико-математического и технологического факультетов Магнитогорского государственного пединститута и средних школ города Магнитогорска.
Результаты, полученные в ходе теоретических изысканий и педагогического эксперимента, были оформлены здесь в виде диссертации.
В ходе исследования применялись различные теоретические и экспериментальные методы. Теоретические методы исследования включали в себя методологический, дидактический и психологический аспекты исследуемой проблемы. Гармоничное объединение этих двух базовых методов осуществлялось на основе метода дополнительности. Помимо традиционных методов научных исследований (анализ, наблюдение, анкетирование и др.), мы широко использовали методы моделирования и статистической обработки экспериментальных данных — без них были бы невозможны мето-
ды пооперационного и поэлементного анализа, крайне необходимые в нашей экспериментальной методике. Все эти методы, как общие направляющие ориентиры, конечно, относятся к методологическому основанию нашего исследования и являются также базой для его общего критического истолкования,
Научная новизна исследования состоит в следующем:
Уточнены содержание и структура понятий о задаче и о процессе развития у учащихся обобщенного умения решать задачи.
Определен комплекс педагогических условий, способствующих эффективному развитию у учащихся данного умения, которые, в частности, нацеливают на одновременное развитие у учащихся общего понятия о задаче и обобщенного умения их решать с использованием соответствующего общего алгоритма решения, общего плана деятельности и скорректированных «обобщенных планов» формирования понятий.
Разработана и экспериментально обоснована понятийно-деятель-ностная технология развития у учащихся обобщенного умения решать задачи.
На защиту выносится:
Модель понятийно-деятельностной технологии развития у учащихся обобщенного умения решать задачи, к наиболее инвариантным и профессионально значимым элементам которой мы относим ориентацию на общую структуру понятия о задаче, на одновременное и взаимосвязанное развитие этого понятия и исследуемого обобщенного умения.
Комплекс педагогических условий успешной реализации этой технологии и, в частности, необходимость всестороннего н простого графового представления этого процесса.
Теоретическая значимость исследования заключается в уточнении понятий о задаче, об обобщенном умении, понятия о процессе «развития обобщенного умения решать задачи», в разработке общей модели соответ-
ствующей понятийно-деятельностной технологии, что позволяет в современных условиях по-новому спроектировать процессы общеобразовательной подготовки учащихся начальных профессиональных учебных заведений, профессионально-педагогической подготовки студентов педагогических вузов и тем самым повысить их эффективность.
Практическая значимость исследования состоит в том, что автором разработана понятийно-деятельностная технология развития у учащихся обобщенного умения решать задачи, которая внедрена в практику работы НПУ г. Челябинска, Магнитогорского государственного пединститута через личный опыт и путем распространения соответствующих методических рекомендаций, написанных для учителей НПУ, школ и студентов-физиков педвузов. Результаты исследования могут быть рекомендованы к внедрению не только в начальных, но и в средних профессиональных учебных заведениях и в педвузах,
Апробация результатов исследования осуществлялась в учебном процессе ПТУ № 23, СПТУ № 70 г. Челябинска, в ходе личного опыта и экспериментов в указанных ПТУ и в МГПИ в течение 18 лет.
Результаты исследования излагались и были одобрены на всесоюзных и российских научных и научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах:
— X-XXVH межвузовских семинарах по проблеме «Совершенствование процесса формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, 1981-1998);
—XYI-XXXI зональных совещаниях преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин (Нижний Тагил, 1974; Омск, 1976; Тобольск, 1983; Свердловск, 1985; Оренбург, 1987; Курган. 1989; Абакан, 1992; Барнаул, 1994; Красноярск, 1995; Екатеринбург, 1996; Челябинск, 1997; Орск, 1998);
областной научно-практической конференции средних профтехучилищ по теме: «Взаимосвязь общеобразовательных предметов со специальными, общетехническими дисциплинами и производственным обучением как одно из важнейших условий повышения качества обучения и воспитания молодых рабочих высокой квалификации» (Магнитогорск, 1978);
августовских педагогических конференциях учебных заведений профтехобразования (Челябинск, 1980, 1985, 1987);
областных педагогических чтениях работников профтехобразования (Челябинск, 1984, 1987);
областных научно-практических конференциях учителей школ и преподавателей средних ПТУ (Челябинск, 1983, 1986);
областных заседаниях секции преподавателей физики методобъе-динения профтехобразования (Челябинск, 1986;Златоуст, 1987);
симпозиуме «Проблемы взаимосвязи общеобразовательной и профессионально-технической подготовки учащихся в профтехучилище» на базе НИИ профтехпедагогики (Казань, 1985);
всероссийской научно-практической конференции «Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, 1988);
научно-методической конференции «Формы и методы интенсификации учебно-познавательно го процесса» (Тюмень, 1990):
II Всесоюзной научно-практической конференции «Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза» (Челябинск, 1992);
международной конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов ву:юв» (Челябинск, 1995);
научно-практических институтских конференциях преподавателей МГПИ (Магнитогорск, 1994-1998).
Достаточность обоснования и достоверность исследования обеспе-чиваются его методологической основой — философскими и психолого-педагогическими положениями о сущности образовательного процесса и о путях его оптимизации; продуманной организацией опытно-экспериментальной работы с применением комплекса методов, адекватных объекту, предмету, общей цели исследования; многократной и всесторонней проверкой теоретических выводов и практических рекомендаций (в том числе математическими методами), реальными положительными повторяющимися результатами многолетней опытно-экспериментальной работы, проведенной нами, и возможностью их критического анализа и сопоставления.
Содержание нашего исследования структурно-логически может быть представлено состоящим из трех основных частей — из основания, ядра и следствий.
К основанию исследования следует отнести его главные экспериментальные и теоретические предпосылки: традиционный опыт работы ПТУ по преподаванию физики и реализации межпредметных связей; наш опыт — констатирующие и пробные эксперименты первого этапа исследования; общепризнанные трактовки умений, понятий и дидактических принципов, идеи выполненных дидактических исследований и нашу исходную идею о внедрении общей структуры (алгоритма) решения физических задач в практику работы с экспериментальными группами ПТУ (см. параграфы 1.1 и 1.2). К ядру исследования мы относим его основной идеализированный объект — разработанную нами модель развития у учащихся обобщенного умения решать задачи (1.3) и идею нового, более полного, ее обобщения на основе выделения в ней новых необходимых, наиболее инвариантных элементов — расширения объема и содержания понятия о задаче в мышлении учащихся и использования (в задачной форме) "обобщенных планов" познания (понятия) изучаемых научных фактов. Этот замысел основывался на следующих исходных положениях:
а) решение задачи - это активный мыслительный процесс, состоя
щий из системы реализующих и управляющих действий и операций, свя
занных с определенной логически обусловленной (вышеуказанной) обоб
щенной трехэтапной структурой любой деятельности;
б) обучение умению решать задачи реализуется одновременно с
процессом овладения учащимися понятием о задаче и путем овладения
обобщенной структурой или этапами деятельности (с помощью скорректи
рованных "обобщенных планов11);
в) развитие умения решать задачи осуществляется и реализации еди
ного понятийно-деятельностного подхода в условиях меж предметных свя
зей физики со спецдисциплинами с опорой на личностно-ориентированное
обучение (1.2; 2.2).
К следствиям исследования мы относим саму разработанную нами понятийно-деятельностную технологию (2.1) и опыт ее внедрения в практику работы образовательных учреждений (большая часть параграфа 2.3). Главным личностно-значимым для учащихся следствием этой технологии, конечно, является овладение ими обобщенным умением переноса выработанного умения решать задачи, в частности — физические задачи и задачи с профессионально-техническим содержанием, на технические и специальные дисциплины и будущую профессиональную деятельность. Соответственно, для студентов педвуза — это успешное усвоение данной технологии, соответствующей общей модели деятельности при решении любых задач, и ее использование в практике учебной работы в вузе и в школе.
По результатам исследования нами опубликовано пятнадцать научных работ.
Анализ состояния проблемы в теории и практике профессионального образования. Понятие и обобщенное умение
Любая педагогическая система ориентирована на учащихся - на их интеллектуальное, духовное и физическое развитие, на их полноценное образование (того или иного уровня и профиля) (33, с. 60-63). Нас интересует, прежде всего, уровень готовности учащихся к решению познавательных и профессионально-практических задач. Но еще в 80-е годы, согласно исследованиям, проведенным под руководством Г.И. Щукиной в числе умений и навыков, которых «не хватает» учащимся, старшеклассники сами выделяли «умения найти рациональные способы решения задач» и самостоятельности (180, с.173). На тот факт, что более трети учащихся различных классов не умеют решать задачи указывают также А.В. Усова и Н.Н. Тулькибаева (161, с. 4).
За прошедшие годы, включающие изменение общественного строя в России и время соответствующей перестройки НПО, зга ситуация изменилась в худшую сторону. Так, А.Н. Сергеев, отмечая «низкий интерес к учению абсолютного большинства учащихся» - по его данным «80-90% учащихся НПУ учатся без интереса», пишет, что для НПУ характерны: «Низкая успеваемость, особенно качественная, которая в отдельных семестрах падает до 9% и не поднимается выше 35% в других. Нет тенденции этих показателей к устойчивому росту, повышение в одних семестрах сменяется падением их в других семестрах. Низкая престижность тех учащихся, кто хорошо учится» (141, с. 98). Так, И.Г. Пустильник отмечает, что в настоящее время: «... положение дел с применением задач в обучении остается весьма тревожным...В некоторых школах 80% учащихся указывают на физику как самый «нелюбимый» предмет, малодоступный, малоинтересный. При этом одной из основных причин непопулярности физики школьники считают их неумение решать физические задачи», (подчеркнуто нами З.Г.) Отмечая, что: «Решение учебных задач- один из важнейших самых распространенных видов самостоятельной работы учащихся», он с сожалением на то, что: «Недостаточное владение учителями знаниями психологии и методики обучения решению задач, а также недостаточная теоретическая разработка этих вопросов, приводит к низкой эффективности практического применения «метода задач» в обучении различным предметам, в их числе и физике» (131, с. 75-77).
В констатирующем эксперименте нами было выявлено, что учащиеся Челябинского ПТУ № 23 в большинстве плохо читают, не знают обозначений и единиц измерения физических величин, не умеют применять свои знания при решении задач. Более того, нами были выявлены низкий интерес учащихся к физике, негативное отношение к урокам решения задач, незнание ими того, что такое задача?, общих этапов, действий в решении задач и важнейших операций, входящих в эти действия. По нашим данным коэффициенты полноты усвоения умения решать задачи у учащихся контрольных групп не поднимаются выше 0,40. Все это подтверждается и данными других исследователей. Отчасти это связано с тем, что соответствующие пробелы в знаниях и умениях имеются и у самих учителей ПТУ. Будучи руководителем секции физики методобъединения учителей ПТУ г. Челябинска мы провели анкетирование среди учителей математики и физики, результаты которого и являются основанием для вышеприведенного заключения. Эти результаты навели нас на мысль о необходимости соответствующей подготовки учителей в педвузе - о необходимости нового третьего этапа исследования, связанного с педвузовскои методикой. М.С. Буланова (преподаватель спецтехнологии) отмечает, что: «... до 50% учащихся не умеют умножать, делить, решать системы уравнений, не знают пропорций. Без этих знаний невозможно научить учащихся решению задач электротехники» (129, с. 3). На низкий уровень логического мышления учащихся НПО (профессия токаря) - у 57,6% ниже нормы, на отсутствие их интереса к физике (у 68,2%) указывают, в частности, В.А. Ермолаев и С.А. Новоселов (63, с. 25-27). Неслучайно в обобщающей теоретической монографии Г.М. Ро манцева и Ф.Т. Хаматнурова подчеркивается, что в настоящее время, в условиях перехода России к цивилизованным рыночным отношениям: «... целью педагогического процесса профессионального училища является создание условий, развивающих потребности и способности личности учащегося в саморазвитии и самореализации в сфере труда и сфере отношений между людьми» (136, с. 44). Далее они отмечают, что: «Участвовать в учебном процессе в качестве субъекта учащийся может лишь в том случае, если он способен самостоятельно находить решения возникающих перед ним учебных и познавательных задач», что возможно на основе «способности учащегося осознавать основания собственной деятельности» (то есть рефлексировать), критерием чего «является освоение ими общих принципов решения задач определенного класса...» (136, с. 50).
В другой своей монографии, подтверждая вышеприведенные данные о слабости и сложности исследуемого контингента учащихся, Г.М. Романцев подчеркивает, что: «Набор в профессиональное училище до сих пор - это «отсев» педагогически запущенных общеобразовательной школой подростков. Хотя сейчас и нет строгой регламентации процесса дифференциации молодежи после 9-го класса, стереотипы (особенно педагогические) необычайно живучи и по-прежнему в профессиональные училища молодежь идет в основном не по призванию и желанию, а от безысходности после отторжения школой» (137, с. 115).
Поэтому, обосновывая необходимость реализации развивающего обучения в профессиональных училищах, он в числе пяти основных критериев развивающего обучения (на которое мы и ориентируемся) выделяет осознание учащимися процесса решения учебных задач и развитие их «рефлексивной способности» в коллективно-распределительной деятельности учащегося и педагога (136, с. 52-53).
Исчерпывающий анализ истории развития методики решения физических задач выполнен в исследовании Г.Д. Бухаровой (26, с. 22-27, 46-50). В этом исследовании интересной нам представляется методика решения задач с производственно-техническим содержанием (26, с. 50-55). Развитию способностей учащихся при решении учебных задач посвящена монография Г.А. Дзиды (60). Близкими и интересными по предмету и объекту исследования для нас являются диссертационные работы Н.Н. Гордеевой, В.А. Ермолаева, Л.А. Ротобыльской, П.Ф. Филиппова, Л.П. Широковой, С.Х. Хап-чаевой, Н.Н. Хридиной (41, 64, 138, 170, 178, 172, 174). Однако в них не реализован понятийно-деятельностный подход к выявлению сущности категории (обобщенного понятия) «задача» и к развитию у учащихся обобщенного умения решать физические задачи (этот подход является одной из ключевых идей нашего исследования). В содержании учебного материала рекомендуемом этими исследованиями, а также в процессе его усвоения учащимися, нет, в частности, ориентации (как у нас) на органичное взаимосвязанное развитие указанных понятий и умений.
Из всего вышеизложенного следует вывод о том, что используемые в настоящее время технологии организации процесса формирования у учащихся профессионального образования обсуждаемых понятий и умений малоэффективны и неинтересны учащимся.
Реализация понятийно-деятельностной технологии развития у учащихся учреждений профессионального образования обобщенного умения решать задачи
В развитии мышления учащихся обучение и воспитание сочетаются, взаимно дополняют друг друга. Однако, реально в учебном труде обучение опережает развитие и воспитание, «доминирует» над воспитанием - оно формирует «зону ближайшего развития», возбуждает интерес в овладении знаниями и «метазнаниями», помогают реализовать рефлексию. Неслучайно, А.Н. Сергеев в числе элементов учебного процесса, которые «способны значительно повысить его эффективность и позволяют изменить позицию личности обучающегося», выделяет «реконструкцию системы методов обучения», причем: «Основой такой реконструкции должна стать педагогически целесообразная соотнесенность с уровнями познавательной активности и самостоятельности личности. При этом основой соотнесения становится известное положение Л. Выгодского: обучение должно идти впереди развития и вести развитие обучаемого за собой». (141, с. 3) Вводя в содержание обучения «метазнания» и, на этой основе, обучая учащихся умениям решать познавательные и производственно-практические задачи, мы развиваем их самостоятельное мышление и этим самым воспитываем. Действительно, когда мы учим мыслить, мы воспитываем. Так, в своих «Мыслях» гениальный Блез Паскаль пишет: «Все наше достоинство заключено в мысли. ... Будем же учиться хорошо мыслить: вот основной принцип морали», (цит. по кн. (34, с. 139)) Мы уже отмечали, что в основе дидактической системы, разработанной нами, лежит понятийно-деятельностный подход к формированию у учащихся НГТУ обобщенного умения решать физические задачи.
На первом этапе в своем экспериментальном исследовании мы ставили следующие цели: - развитие интереса у учащихся НПУ (бывших ПТУ) к решению учебных (физических) задач;
- активизация мыслительной деятельности в процессе развития исследуемых умений на основе усвоения понятия о задаче, общего алгоритма деятельности учащихся при решении задач. Впоследствии, на втором этапе эксперимента, у нас появилась идея использовать при этом также общий четырехэтапный план познания любого объекта (основание, ядро, следствия, общее критическое истолкование), по возможности, наложив его на вышеуказанный алгоритм Н.Н. Тулькибаевой и на обобщенные планы формирования понятий А.В. Усовой. Эта корректировка усилила логику развития исследуемых умений и степень осознания учащимися причинной обусловленности действий и операций в решении задач и развитии понятий.
Перспективность вышеуказанной идеи для современного контингента учащихся НПУ подчеркивает в своем исследовании А.Н. Сергеев. Отмечая, что: «Решение задач активизирует учебно-познавательную деятельность учащихся», он пишет: «Умение планировать изучаемый материал, составлять вопросы различных типов и отвечать на них должно быть связано с умением решать задачи» (141, с, 72-73). Отметим, правда, что говоря об активизации учебно-познавательной деятельности путем решения задач различного уровня, он говорит о практически значимых для учащихся производственных задачах, т.е. не о физических задачах, а о задачах по спецдисциплинам (например, по доменному производству) (141, с. 72-78), Поня-тийно-деятельностный подход, как мы уже отмечали, позволяет сблизить, взаимно увязать технологии развития умений и понятий - он усиливает самостоятельность учащихся и способствует рефлексии. Любой план деятельности или алгоритм дисциплинирует мышление, формирует соответствующий процедурный навык (а навыки, как известно, связаны с активизацией работы подсознания - с автоматизацией деятельности). Понятийная сторона данного подхода к решению задач, с установлением соответствия между планом действий и общим планом познания, дает большую свободу мышлению, позволяет учителю и учащимся более обоснованно варьировать действиями и операциями по решению любых задач, планировать сворачивание вышеуказанного алгоритма в реализации экспериментальной технологии развития умения решать задачи. Помимо прочего, такое наложение в большей мере способствует созданию у учащихся положительной установки при решении физических задач, определенной уверенности в успехе их решения. Все это активизирует и подсознательную, и сознательную, и эмоциональную стороны мышления учащихся. На это указывают наши многолетние наблюдения и результаты наших экспериментов. В соответствии с общим алгоритмом решения любой задачи, предложенным Н.Н. Тулькибае-вой, методика решения задач состоит из двух пересекающихся этапов: этап подготовки и этап реализации, на которые «накладываются» этап управления (и самоуправления). В области пересечения этих этапов резко меняется уровень самостоятельной работы учащихся - на втором этапе уровень их самостоятельности значительно выше. Эту область пересечения можно назвать ядром нашей технологии. В пересечении этих этапов необходимо сформировать у учащихся убеждения о том, что любая учебная деятельность - это решение задач.
Отрицательную установку у учащихся на уроке решения задач надо устранить. Надо убеждать, что человек в своей деятельности постоянно решает задачи. На уроках решения задач при изучении первой и последующих теч даем определения задачи, рассматриваем виды задач, приводим примеры задач, решаем различные виды задач, чтобы подвести их к алгоритму решения задач и убедить, что в задачах, которые они решали есть нечто общее: общая структура, общий алгоритм. Затем, надо осуществить подробный анализ содержания задачи. Как это сделать? Мы используем эмоционально-эстетическую сторону оформления условия задачи, чтобы предупредить традиционное возникновение у учащихся апатии и негативного отношения к за дачам. В этом случае возбуждается интерес, включается эмоционально-эстетическая память, которая для данного контингента часто оказывается сильнее содержательно-логической. Поэтому мы пришли к мысли о сочетании (дополнительности) эмоционально-эстетической и логической компонент мышления при решении физических задач. Это мы, в частности, реализуем путем красочного оформления в цветах дидактических материалов и основных структурных элементов условия и хода решения задач с использованием обобщенных алгоритмов деятельности (решения) и специально подготовленных цветовых кодограмм (см. приложение - табл. 2-4). Анализ работ психологов привел нас к выбору трех основных, не «раздражающих нервную систему», цветов: красного, зеленого, желтого. Мы учитывали, что: «С точки зрения физиологического и психологического действия цвета установлено, что красный цвет - возбуждающий, оживляющий, желтый цвет -бодрящий, теплый, зеленый цвет - спокойный, создает приятное настроение» (74, с. 100). В частности, на первом этапе обучения учащихся умению решать задачи были использованы таблицы с различными цветовыми тонами: красный, зеленый, желтый. Трудность для учащихся была в том, что анализируя условие задачи, они затруднялись разбирать содержание задачи, выделять объект и предмет задачи (физическое явление), ее параметры и требование. В нашей таблице содержание задачи было оформлено красным цветом, т.к. красный цвет является возбуждающим, способствует восприятию. При этом мы учитывали время восприятия цветов и необходимость перехода от красного цвета к дополняющему его зеленому во время управляющего словесного комментирования, влияющего на эффективность зрительного восприятия (74, с. 84). Так при анализе с учащимися содержания задачи, мы используем таблицу и дидактическую карточку, где в разных цветах выделены: объект или предмет задачи (структурный объект, явление или процесс) - зеленым цветом; параметры задачи - желтым цветом; и все это условие, включая требование задачи, записано на красном фоне
Интерпретация результатов опытно-экспериментальной работы
Общей целью наших педагогических экспериментов, проводившихся в естественных и, частично, лабораторных условиях являлось совершенствование технологии (и методики) развития у учащихся (НПУ и студентов педвуза) обобщенного умения решать задачи. Частные цели и задачи на каждом из трех основных этапов нашего экспериментального исследования менялись в зависимости от объективных обстоятельств. К главным объективным и субъективным причинам мы здесь относим, соответственно, изменение общественного строя в России, изменение места нашей основной работы, связанное частично с изменением нашего социального статуса и места жительства - переездом из Челябинска в Магнитогорск. В связи с последним обстоятельством, на третьем этапе нашего исследования существенно изменился характер разрабатываемой нами методики - из школьной (в основном на базе ПТУ № 23 и № 70 г. Челябинска) она стала главным образом вузовской - на базе Магнитогорского государственного педагогического института.
В общей сложности наши педагогические эксперименты разных видов и форм - констатирующие, пробные, обучающие; естественные, лабораторные и т.п., продолжались в течение восемнадцати лет (с 1980 по 1998 год) - подчеркнем, что в нашем исследовании всегда доминировал эксперимент, хотя на разных этапах по разному, присутствовали элементы теории. Поэтому мы назвали бы в целом наше научное исследование профессионально-педагогическим и, в частности, экспериментально-теоретическим.
На первом этапе нашего исследования (с 1980 по 1986 год) доминировали констатирующие и пробные эксперименты и перед ними ставились относительно скромные цели - апробировать и частично усовершенствовать («приспособить» под своеобразный контингент учащихся ПТУ) методику формирования у учащихся умения решать физические задачи, разработанную Н.Н. Тулькибаевой. При этом, как во всех последующих экспериментах, мы не изменяли содержания программного физического (фактологического) учебного материала, вводя в содержание обучения только новые для учащихся так называемые «задачные метазнания», определяющие развитие содержания умения учащихся решать физические задачи. Мы предположили, что эти метазнания (здесь они заключаются в знании общего алгоритма - последовательности действий и операций решения задач) помогут нашим учащимся избавиться от апатии и страха перед решением количественных физических задач и вселят в них уверенность в успехе их решении.
Таким образом, исходя из вышеуказанной общей цели, на этом этапе перед нашим экспериментальным исследованием в качестве исходной ставилась первая задача: органически ввести в содержание обучения физике в НПУ (бывшем ПТУ) знания об общем алгоритме решения задач, проверить и скорректировать (учетом особенностей контингента) на опыте последовательность введения элементов этого алгоритма и оценить эффективность этих нововведений.. Отметим сразу, что для усиления объективности этой оценки мы использовали, помимо традиционных оценок знаний и умений учащихся, пооперационный (и поэлементный) анализ эффективности усвоения учащимися умений и понятий. Подробнее общий ход способы организации и оценки наших экспериментов мы опишем ниже.
В конце первого этапа исследования у нас появились идея (для усиления сознательности и отмеченной выше уверенности учащихся в успехе) органически ввести в содержание исследуемого умения общее понятие о задаче, используя не только вышеуказанный алгоритм, но и (в заданной форме) «обобщенные планы» познания, разработанные А.В. Усовой. Последовательность пунктов этих планов мы несколько позже (1987/88 учебном году) скорректировали в соответствии с общей логикой, общими эта пами любого человеческого познания (основание, ядро, следствие) и с общей последовательностью действий учащихся при решении задач. Это позволило нам еще более обобщить исследуемые умение учащихся и значительно расширить содержание и объем «заданных метазнаний». Все это привело к корректировке задач на втором этапе исследования. Но это расширение и некоторая неудовлетворенность результатами первых (двухлетних) экспериментов привели к необходимости интенсификации обучения -к одновременному сокращению сроков (времени) развития умения учащихся решать задачи в течение одного года и к увеличению числа уроков решения задач в каждой изучаемой теме. Такие существенные изменения в содержании и формах обучения привели нас к мысли о некорректности дальнейшего сравнения коэффициентов эффективности нашей технологии (реализуемой в экспериментальных группах) и методик, реализуемых в контрольных классах. Тем более, что для некоторых учащихся экспериментальных групп, желающих закрепить свои умения, мы (в форме лабораторно-бригадного эксперимента) проводили дополнительные занятия.
Таким образом, на втором этапе нашего исследования (с 1986 по 1993 год) мы поставили перед ним более сложные взаимосвязанные теоретические и практические задачи:
1. Основываясь на структуре общего алгоритма по решению учащимися физических задач, разработать содержание и структуру понятия учащегося о задаче. В связи с этим:
2. Проанализировать соответствия и отличия в последовательности общих взаимообусловленных этапов человеческого познания, действий и операции при решении задач и пунктов практически значимых (для нашего контингента) обобщенных планов познания. 3. Разработать понятийно-деятельностную технологию развития у учащихся ПТУ обобщенного умения решать задачи и проверить ее эффективность в обучающем, более систематичном, педагогическом эксперименте.
4. Разработать для преподавателей физики средних ПТУ, учителей школ и студентов физических факультетов педвузов методические рекомендации, в которых на примере конкретного учебного материала и занятия была бы представлена эта технология (166),
