Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Категория задачи и ее значение для психолого-педагогических исследований 16
1.1. Понятие «задача», различные виды задач 16
а). Учебная задача и ее функции 20
б). Физическая задача 26
в). Классификация физических задач в зависимости от формы представления условий 27
1.2. Процесс решения задачи с точки зрения психологии мышления 29
1.3. Анализ частных и общих методик решения задач 40
Выводы по первой главе 47
Глава 2. Теоретическое обоснование выбора формы представления физических задач для учащихся старших классов и студентов вузов и методов исследования ее влияния на успешность решения задач 49
2.1. Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения 49
2.2. Тестирование как средство оценки особенностей учащихся в распознавании задач с разной формой представления условий 60
2.3. Анализ и выбор методов математической обработки и интерпретации данных педагогических исследований 72
Выводы по второй главе 75
ГЛАВА 3. Организация и проведение педагогического эксперимента , 77
3.1. Основные этапы констатирующего педагогического эксперимента 78
3.2. Формирующий и контрольный этапы педагогического эксперимента 101
3.3. Результаты формирующего и контрольного этапов педагогического эксперимента 112
Выводы по третьей главе 117
Заключение 119
Библиография 122
- Понятие «задача», различные виды задач
- Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения
- Основные этапы констатирующего педагогического эксперимента
Введение к работе
Новая шкала ценностных приоритетов, отражающая государственную политику и отношение педагогической науки к образованию, является на сегодняшний день главным фактором, определяющим необходимость реформирования как школьной, так и вузовской системы образования. Ожидаемые преобразования носят существенный характер, поскольку предполагают «осуществление принципиально другой направленности образования, связанной не с подготовкой «обезличенных» квалифицированных кадров, а с общим, социально-нравственным и профессиональным развитием личности» [109].
Реформирование традиционной системы образования, базирующейся в основном на «знаниевои» парадигме, должно привести к созданию условий для максимально полной самореализации каждого учащегося и свободного развития его личности. Пути решения этой проблемы видятся прежде всего в индивидуализации обучения, то есть индивидуальной иерархии особенностей восприятия, памяти и мышления, физического и эмоционального состояния обучаемого и так далее [3].
Сегодня, когда выстраивается новая парадигма образования, изменяется не только роль учителя в школе - он перестает быть для учащихся основным источником знаний и превращается в организатора познавательной деятельности. Изменяется и роль преподавателя высшей школы, который призван обучить грамотно формулировать и решать технические и технологические задачи - сначала учебные, а затем и профессиональные.
Эти положения реформы образования относятся в полной мере и к обучению учащегося решению задач, которое является существенной частью обучения в курсе физики, - как школьном, так и вузовском. Проблеме разработки методик обучения решению физических задач посвящены работы многих педагогов, а в последние десятилетия и психологов, -
Н.А.Менчинской, А.Л.Леонтьева, А.В.Запорожца, Д.Б.Эльконина, А.Ф.Эсаулова, В.В.Давыдова, Л.М.Фридмана, Е.М.Машбица, А.В.Брушлинского, М.Э.Боцмановой, Е.Н.Турецкого, Н.Г.Алексеева, А.М.Степанищева, С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой, Н.М.Сперанского, Л.М.Когана и др. Отмечается, что при разработке методики обучения решению задач необходимо организовать преобразование относительно низких форм познавательной деятельности учащегося в процессе решения задачи в более высокие (продуктивные). Для повышения эффективности обучения учащихся решению задач сделано немало: разработаны десятки пособий, содержащих краткие теоретические сведения, рекомендации по решению задач, примеры их решения; созданы алгоритмические и эвристические правила решения отдельных типов задач; аналитико-синтетические методы решения; созданы системы упражнений для отработки различных умственных операций; применяются элементы программированного обучения; разработаны различные классификации задач и особенности их решения и т.д. Несмотря на это, значительная часть учащихся решает задачи плохо. Об этом свидетельствуют результаты централизованного тестирования, а также вступительных экзаменов в вузы - половина и более абитуриентов не справляется с решением физических задач, несмотря на то, что в школе были решены десятки их аналогов.
Объясняется это тем, что, несмотря на многочисленные частные и общие методики обучения решению задач не учитываются индивидуальные особенности восприятия, распознавания и мышления. Часто теряется главное, что достигается при решении задач и не может быть достигнуто с помощью других форм и методов обучения. В педагогической литературе [26, 33, 34, 60, 68, 81] указывается, что основные трудности в решении задач у учащихся вызывает: 1) определение объектов и связей между ними; 2) вычленение законов и соотношений, которые их описывают; 3) составление достаточной для решения задачи системы уравнений; 4) преобразо-
вание уравнений для определения искомых зависимостей и величин; 5) оценка полученного решения. Очевидно, что обучение должно быть направлено на преодоление этих трудностей.
Существующие методики обучения решению задач практически сводятся к рекомендациям: провести анализ структуры действий в процессе решения задач и сформировать умения учащихся по их выполнению. Такие рекомендации базируются в основном на знании теории, однако следует учитывать и многое другое: необходимость распознать и вычленить в условии любой задачи ту совокупность данных, которую связывают внутри совокупности и с искомым известные «решателю» законы и формулы, в свете этого переформулировать задачу с новых позиций и т.д.
Этот сложнейший процесс зависит от структурно-компонентного содержания задачи, возможности обращения к справочнику, мотивации обучаемого, наличия у него опыта решения задач разного вида, индивидуальных особенностей мышления и т.д. В этом перечне свою роль играет и форма представления условия задачи, при выборе которой составители задачников, методисты и педагоги исходят из того, что в учебных дисциплинах, соответствующих точным наукам, учащимся приходится сталкиваться не только с текстами, но и с графиками и эскизами. Поэтому условия некоторых задач содержат графические и эскизные компоненты. Однако их относительное количество, содержание, направленность и педагогические возможности обоснованы недостаточно. Между тем, их важная роль становится очевидной, если вспомнить о предназначении учебных задач в курсе физики.
Всякая физическая задача - это некий сюжет, представляющий собой словесную или иную модель какого-либо явления или процесса. Ее назначение - обучить распознаванию, формулированию и решению технических и технологических задач как физических. В этом и заключается одна из
основных целей всего курса физики в старших классах средней школы и особенно технических вузов.
В свете этого предназначения, условия учебных физических задач должны отражать возможные варианты их возникновения в реальной профессиональной деятельности, которые укрупнено можно дифференцировать на представленные вербально, графически и образно (эскизно) - в различных соотношениях и с разными «весовыми коэффициентами». Отсюда и трудности, возникающие при решении задач с разной формой представления условия.
В значительной степени они обусловлены разрывом между конкретной ситуацией, отраженной в сюжете задачи, и ее абстрактной структурой, имеющей тот или иной вид в зависимости от формы представления условия. Такой разрыв для учащегося может быть более или менее значительным в зависимости от его индивидуальных особенностей. Отсюда очевидно, что успешность решения физических задач, а, следовательно, и адекватность процесса обучения физике задачам последующей профессиональной деятельности, в значительной мере определяется комплектацией физических задач в отношении формы представления их условия.
Таким образом, существует явное противоречие между важностью педагогической проблемы комплектации физических задач в отношении формы представления их условий и ее недостаточной проработанностью в дидактике. Отсюда следует актуальность темы настоящего исследования и его проблема: каковы педагогические факторы учета формы представления условий физических задач для повышения успешности их решения старшеклассниками и студентами младших курсов.
Объект исследования: обучение решению задач по физике старшеклассников и студентов младших курсов.
Предмет исследования: содержание и методика обучения решению задач по физике старшеклассников и студентов младших курсов в части формы представления их условия на примере раздела «Механика».
Цель исследования: повышение качества физического образования старшеклассников и студентов младших курсов в части успешности решения физических задач с разной формой представления условия.
Разрыв между конкретной ситуацией, отраженной в сюжете задачи, и абстрактной структурой ее условия определяется индивидуальными особенностями ее распознавания, переформулирования и решения. Отсюда следует гипотеза исследования: выявление закономерностей решения обучаемыми физических задач, определяемых формой представления их условия, и соответствующая этим закономерностям корректировка содержания и методики обучения будет способствовать повышению успешности решения физических задач, а следовательно, и качества физического образования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Разработать содержание и средства, позволяющие дифференцировать успешность решения физических задач старшеклассниками и студентами младших курсов в зависимости от формы представления условия.
Разработать методику применения диагностических средств, выявляющих зависимость успешности решения физических задач от формы представления условия.
Апробировать разработанные диагностические средства и скорректировать их содержание, объем и методику применения с целью обеспечения их валидности.
Осуществить констатирующий этап педагогического эксперимента по выявлению зависимости успешности решения физических задач от формы представления условия.
Разработать содержание, средства и методику корректирующего обучения решению физических задач с учетом выявленных особенностей их решения при разной форме представления условия.
Осуществить формирующий этап педагогического эксперимента по корректирующему обучению с учетом зависимости успешности решения физических задач от формы представления их условий.
Оценить эффективность разработанных средств и методики корректирующего обучения решению физических задач с разной формой представления условия.
Методологическую основу исследования составляют общенаучные принципы развития и формирования целостности личности, системности, единства сознания и деятельности (С.Л.Рубинштейн, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, Б.Г.Ананьев, Л.И.Божович); взгляды методологов личност-но-ориентированного подхода, отражающие необходимость выявления и учета в обучении тех структур личности, для развития которых существуют оптимальные предпосылки (Н.А.Алексеев, Е.В.Бондаревская, В.В.Сериков, Ю.И.Турчанинова, И.СЯкиманская); концепция формирования творческих способностей учащихся при обучении физике (В.Г.Разумовский); теория профессионального развития личности (А.В.Барабанщиков, Н.В.Кузьмина); современные методологические подходы: деятельностный (А.Н.Леонтьев, В.В.Давыдов, Б.Ф.Ломов); антропологический (В.А.Сластенин, В.И.Слабодчиков); аксиологический (З.И.Равкин, Е.И.Шиянов), парадигмальный (М.В.Богуславский, Г.Б.Корнетов); культурологический (Е.В.Бондаревская, И.Ф.Исаев).
Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы:
теоретический анализ проблемы на основе изучения педагогической, психологической, методической, учебной и научной литературы;
анализ и синтез методов представления условий физических задач;
методы диагностики особенностей решения задач с разной формой представления условий;
методы корректирующего обучения;
качественный и количественный анализ результатов, полученных в ходе учебного процесса и педагогических экспериментов, включая методы математической статистики;
обсуждение теоретических и экспериментальных результатов исследований на научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах.
Поставленные задачи определили логику и обозначили этапы исследования.
На первом этапе - поисково-аналитическом (1998 - 2003 г.г.) изучалась философская, психолого-педагогическая, научно-методическая и учебная литература по проблеме; анализировались подходы, используемые при обучении решению физических задач, формулировалась проблема и гипотеза исследования.
На втором этапе - опытно-экспериментальном (2003 - 2004 г.г.) определялись теоретические и методологические основы исследования, был проведен формирующий эксперимент, разрабатывались и апробировались средства диагностики и методика корректирующего обучения решению задач с разной формой представления условия старшеклассниками и студентами младших курсов.
На третьем этапе - обобщающем (2004 - 2005 г.г.), осуществлялась экспериментальное обучение, проводилась статистическая обработка и анализ полученных в ходе эксперимента данных, систематизировались и обобщались результаты исследования.
Непосредственную опытную базу настоящего исследования составили учащиеся 9-х, 10-х, 11-х классов общеобразовательных школ №33 и №54 и студенты первого курса РВАИ.
Теоретическая значимость исследования:
сформулировано теоретическое положение о форме представления условия физической задачи как факторе обучения старшеклассников и студентов младших курсов, влияющем на способность распознавать и формулировать технические и технологические задачи как физические в последующей профессиональной деятельности;
выдвинуто положение о возможности интеграции личностно-ориентированного, деятельностного, антропологического и аксиологического подходов путем индивидуализации обучения старшеклассников и студентов младших курсов решению физических задач в части формы представления их условия, с целью повышения его эффективности;
на примере раздела «Механика» курса физики для старшеклассников и студентов младших курсов обоснован подход, согласно которому содержание и методика применения учебных задач в части формы представления их условия определяются на основе сопоставления групповых и индивидуальных результатов диагностического исследования;
разработаны теоретические основы содержания и методики обучения решению физических задач, направленных на уменьшение индивидуальных различий в успешности решения задач с разной формой представления условия.
Научная новизна исследования:
впервые исследовано влияние формы представления условия физической задачи на успешность ее решения старшеклассниками и студентами младших курсов;
установлено, что форма представления условия физической задачи практически не влияет на средние показатели успешности ее решения
группой старшеклассников или студентов младших курсов, но существенно влияет на индивидуальную успешность ее решения;
-доказано, что в соответствии с педагогическими принципами гуманизации, индивидуализации, дифференцирования обучения и с целью повышения его эффективности в части обучения решению физических задач, его следует осуществлять индивидуально с учетом особенностей деятельности обучаемого по решению физических задач с разной формой представления условия.
Практическая значимость исследования определяется положительными результатами внедрения в учебный процесс средних школ № № 33 и 54 г.Рязани и Рязанского военного автомобильного института:
дидактических средств и методики диагностики зависимости успешности решения физических задач старшеклассниками и студентами младших курсов от формы представления их условий;
дидактических средств и методики обучения решению физических задач с учетом особенностей реакции учащихся на форму представления условия, соответствующих принципам гуманизации и индивидуализации деятельности учащихся.
Разработанный комплекс дидактических средств позволяет индивидуально подходить к обучению решению физических задач, осуществлять личностно-ориентированный подход к каждому ученику, повышает мотивацию учения и эффективность учебного процесса, позволяют увязать индивидуальные особенности обучаемых с предстоящей реальной практикой.
Достоверность научных положений и выводов обеспечены: обоснованностью исходных положений исследования; опорой на признанные положения педагогики и психологии; применением комплекса методов, адекватных цели, предмету и задачам исследования; выполнением требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического экспери-
мента, в частности, репрезентативностью выборок и использованием стандартных методов математической обработки данных эксперимента. На защиту выносятся:
Положение о том, что форма представления условия физической задачи - важный фактор обучения старшеклассников и студентов младших курсов, формирующий способность формулировать и распознавать технические и технологические задачи как физические в последующей профессиональной деятельности.
Положение о том, что форма представления условия физической задачи слабо влияет на средние показатели успешности ее решения группой старшеклассников или студентов младших курсов, но существенно влияет на индивидуальную успешность ее решения, что предопределяет необходимость индивидуализации обучения решению задач.
Способ интеграции личностно-ориентированного, деятельностного, антропологического и аксиологического подходов путем индивидуализации обучения старшеклассников и студентов младших курсов решению физических задач при разных формах представления их условий.
Методика диагностики индивидуальной учебной деятельности старшеклассников и студентов младших курсов по решению физических задач, включающая проверку знаний базовых законов и формул, оценку времени, необходимого для тестирования и для интервалов между тестированиями, и определение успешности как отношения числа правильно решенных задач из тех, для решения которых обучаемый имеет базовые знания, к полному числу задач, для решения которых обучаемый имеет базовые знания.
Дидактические средства диагностики успешности индивидуальной учебной деятельности старшеклассников и студентов младших курсов по решению физических задач (тест оценки знаниевого компонента, тесты, содержащие одноходовые задачи с близкими сюжетами, но разной формой представления условия).
6. Дидактические средства для индивидуального обучения решению физических задач старшеклассников и студентов младших курсов, содержащие задачи с такими требованиями, формами представления условий и исходными данными, для которых, по результатам предшествующей диагностики, характерна наименьшая успешность решения.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложений. Общий объем диссертации составляет 183 страницы, из них основного текста 134 страницы, 2 таблицы, 16 рисунков. Список использованной литературы включает 142 наименования.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и гипотеза исследования, определены задачи и методы исследования, представлены новые научные результаты, их практическая значимость, достоверность и обоснованность, научные положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Категория задачи и ее значение для психолого-педагогических исследований» на основе изучения литературы произведен анализ психологических и методических аспектов деятельности учащегося в процессе решения физических задач, условия которых представлены в различной форме (вербально, эскизно и графически).
Вторая глава «Теоретическое обоснование выбора формы представления физических задач для учащихся старших классов и студентов вузов и методов исследования ее влияния на успешность решения задач» посвящена теоретическому обоснованию выбора формы представления условий физических задач, обоснованию методологических основ диагностики успешности решения физических задач от формы представления их условий, рассмотрению некоторых элементов теории тестирования и математической статистики в объеме, необходимом для педагогических исследований и обработки результатов данной диссертационной работы. Осуществляется анализ тестов, как основных «измерительных инструментов» спо-
собностей обучаемых. Производится краткий анализ методов математической обработки результатов экспериментов, производимых в педагогике.
В третьей главе «Организация и проведение педагогического эксперимента» раскрывается сущность различных этапов педагогического эксперимента. Педагогический эксперимент состоял из нескольких этапов: констатирующего (1998 - 2003 гг.), формирующего (2003 - 2004гг.) и контрольного (2004 - 2005гг.).
В заключении приводятся основные результаты исследования. Апробация результатов исследования.
Результаты исследований докладывались на научно-методических конференциях «Профессионально-ориентированное обучение: проблемы, пути решения и перспективы развития» (Рязань, РВАИ, 2002г.); «Повышение качества подготовки офицеров автомобильной службы в условиях реформирования военного образования. Проблемы совершенствования информационно-методического обеспечения учебного процесса в институте» (Рязань, РВАИ, 2003г.); седьмой международной конференции «Физика в системе современного образования» ФССО-3 (Санкт-Петербург, 2003 г.); V и VI Международных научно-методических конференциях «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Нижний Новгород, 2004г., 2005г.); IX Международной научно-методической конференции «Университетское образование» (Пенза, 2005г.); III Межвузовской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые технологии в учебном процессе и производстве» (Рязань, 2005); Материалы межвузовской научно-методической конференции «Ценностные подходы к организации учебно-воспитательного процесса в высшей школе»: XIII Рязанские педагогические чтения (Рязань, 2006) и опубликованы в восемнадцати работах [3-10, 103-105].
Понятие «задача», различные виды задач
Термин «задача» по частоте его использования - один из самых распространенных в науке и образовательной практике. Познавательная задача - предмет исследования многих научных областей, поэтому в определении этого понятия отражается специфика каждой из них.
Попытка дать обобщенное определение задачи есть, например, у У.Р.Рейтмана [97]: «...мы говорим, что система имеет перед собой задачу, когда она имеет или ей дано описание чего-то, но у нее еще нет чего-либо, что удовлетворяло бы этому описанию». Понимая задачу как систему информационных процессов, У.Р.Рейтман своим определением охватывает весьма широкий класс задач. Однако сама формулировка такого широкого и принципиально правильного понимания задачи несколько расплывчата. Но самое главное заключается в том, что в этом определении не дается основная характеристика служебной функции самой задачи: в чем же заключается ее решение? Возможно, более удачна следующая формулировка: «задача - это более или менее определенные системы информационных процессов, несогласованное или даже противоречивое соотношение между которыми вызывает потребность в их преобразовании» [135]. В этом определении, прежде всего, обращается внимание на преобразование исходных и привлекаемых, как бы подстраиваемых, информационных процессов по мере работы над задачей. От характера такого преобразования зависит и типажность задачи, то есть ее отнесенность к классам, типам, видам и так далее. Такое определение распространяется как на простые, преимущественно формальные, задачи, требующие заранее предписанного оперирования формулами или символами в некоторых разделах физики, математики, логики, так и на более сложные задачи.
С другой стороны, данное определение не предусматривает так называемых тривиальных или предельно упрощенных задач.
Различные трактовки понятия «задача» имеются и в психологической литературе [15,58,75,121,135]. Наиболее общей можно признать следующее понятие, данное Л.Л.Гуровой: «задача - объект мыслительной деятельности, содержащий требование некоторого практического преобразования или ответа на теоретический вопрос посредством поиска условий, позволяющих раскрыть связи (отношения) между известными и неизвестными ее элементами» [42]. Г.А.Балл [15] в частности указывает, что «само понятие задачи никак нельзя признать четко определенным», что термин «задача» употребляется в педагогической и психологической литературе «для обозначения объектов, относящимся к трем различным категориям:
1) к категории цели действий субъекта, требования, поставленного перед субъектом;
2) к категории «ситуация», включающей наряду с целью условия, в которых она должна быть достигнута;
3) к категории словесной формулировки этой ситуации».
Г.А.Балл считает, что в психологической литературе наиболее распространено употребление термина «задача» для обозначения объектов второй категории. Объекты же первой категории можно обозначить терминами «цель действия» или «требование задачи», а объекты третьей категории 18
термином «формулировка задачи». В конечном итоге Г.А.Балл дает такую последовательность определений задачи во втором значении этого слова: 1.3 а д а ч а есть ситуация, требующая от субъекта некоторого действия.
2. Мыслительная задача - ситуация, требующая от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным.
3. Проблемная задача, или проблема, - ситуация, требующая от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным в условиях, когда субъект не обладает способом (алгоритмом) этого действия.
Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения
На основании изложенного, мы делаем вывод, что форма представления условия физической задачи является важным фактором обучения старшеклассников и студентов младших курсов, влияющим на способность формулировать и распознавать технические и технологические задачи как физические в последующей профессиональной деятельности. Отсюда возникает педагогическая проблема поиска закономерностей, определяемых видом представления физической задачи.
Ведущими методологическими ориентирами при теоретическом и экспериментальном исследовании зависимости успешности решения физических задач от формы представления их условия должны, по-нашему мнению, служить парадигмальный, личностно-ориентированный, аксиологический, антропологический, культурологический и деятельностный подходы.
Парадигмальный подход в обучении и воспитании нашел свое отражение в трудах Корнетова Г.Б., Богуславского М.В. и др. В соответствии с ним реализуется принцип организации педагогического исследования и способ интерпретации его результатов по критериям их проверяемости, воспроизводимости и неизменности.
Аксиологический подход (Равкин З.И., Шиянов Е.И. и др.) выступает в педагогических исследованиях как основа ориентации субъектов образовательного процесса на общечеловеческие, национальные и профессиональные ценности. Опираясь на идеи Сластенина В.А. [109,110 ], можно выделить перечень ценностей, обнаруживаемых в последующей профессиональной деятельности с учетом характерных потребностей личности. С позиций нашего исследования - это, прежде всего, ценности, связанные с самосовершенствованием (развитие творческих способностей, возможность пополнять свои знания и др.), а также ценности, связанные с самовыражением (соответствие профессии способностям и склонностям, творческий и разнообразный характер работы и др.).
С позиций антропологического подхода (Сластенин В.А., Слободчи-ков В.И. и др.), образование - это средство саморазвития его субъектов, в связи с чем педагогическая деятельность должна быть направлена на создание условий саморазвития и самообразования учащихся, на обеспечение для них пространства выбора возможностей свободной творческой деятельности.
Культурологический подход (Бондаревская Б.В., Исаев И.Ф. и др.) позволяет исследовать образование в культурных контекстах социума.
Резюмируя вышеизложенное, приходим к выводу, что процесс обучения необходимо организовать так, чтобы учащемуся открылась зона его возможностей, которую следует реализовать путем интеллектуальных и волевых усилий. Аксиологический, антропологический и культурологический методологические подходы к изучению успешности решения физических задач с разной формой представления условия диктуют:
- постановку целей и задач исследования;
- способ организации естественного эксперимента;
- отбор диагностических средств, позволяющих выявить индивидуальные особенности решения физических задач с разной формой представления условия старшеклассниками и студентами младших курсов;
- основные принципы корректирующего обучения, учитывающего выявленные диагностикой особенности.
Как следует из выводов первой главы, одной из основных функций физических задач является обеспечение связи учебной теории и реальной практики. Мы считаем, что одно из основных назначений курса физики, а особенно физических задач, в старших классах и на первых курсах вузов -развивать способность обучаемых распознавать, формулировать и решать технические и технологические задачи как физические. В свете этого условия физических задач должны отражать возможные варианты их возникновения в последующей профессиональной деятельности. Поэтому становится очевидным, что содержание образования должно составляться не только из предметных знаний, но включать и способы деятельности в виде различных действий, входящих в содержание обучения посредством задач. Тем самым реализуется деятельностная концепция знаний (Леонтьев А.Н., Давыдов В.В., Ломов Б.Ф. и др.).
Основные этапы констатирующего педагогического эксперимента
Формирующий этап педагогического эксперимента предполагает разработку содержания, средств и методики корректирующего обучения решению физических задач с учетом выявленных особенностей их решения при разной форме представления условия. Тем самым предполагается осуществление влияния на повышение эффективности учебного процесса в процессе обучения решению физических задач.
В ходе поисковой фазы формирующего эксперимента (2003 - 2004гг.) ставились задачи разработать и реализовать такие содержание и методику корректирующего обучения, которые способствовали бы повышению знаний и умений учащихся, влияющих на способность формулировать и распознавать технические и технологические задачи как физические. Предполагается, что это повлияет и на эффективность последующей профессиональной деятельности выпускников.
Результатом экспериментальной работы явилось создание средств и методики решения физических задач, целью которых является устранение индивидуальных "перекосов" распознавания задач с разной формой представления условий. С этой целью разработаны дидактические материалы, позволяющие скорректировать обучение в направлении устранения названных "перекосов" в решении задач с разной формой представления условий. Они предполагают индивидуальную работу с каждым учащимся и групповую работу в тех учебных группах, где выявлены статистически значимые отклонения в сторону той или иной формы представления условий, вызванные психическими, физическими и умственными особенностями учащихся, их предшествующей подготовкой и т.д.
Знание физических явлений и умение ими пользоваться имеют сложный состав и представляет собой, в частности, систему ассоциаций, объединяющую целый ряд различных компонентов (представление о физическом явлении; словесная формулировка закона, определяющего эти явления; опорный графический образ; количественная характеристика физического явления, выраженная в графиках или формулах и т.д.). Очевидно, что для успешного решения задачи необходим синтез всех этих компонентов.
Основная трудность графики заключается в том, что учащиеся затрудняются в вычленении существенных признаков чертежа из совокупности частных. Как отмечалось в первой главе, для успешного решения задач исключительное значение имеет обобщенный опорный образ. Формирование такого образа требует широкого варьирования чертежей. Графическая деятельность включает в себя три основных компонента: наблюдение, измерение и построение. Благодаря этому она является одним из сильнейших средств формирования как образности, так и точности мышления. В одних случаях и наблюдение, и построение, и измерение выступают как развернутые системы действий, в других - некоторые звенья графической деятельности оказываются свернутыми.
Соотношение между наблюдением, измерением и построением изменяется в зависимости от характера изображения. В различных условиях графические умения и навыки функционируют по-разному.
При выполнении эскиза наблюдение осуществляется как развернутая система действий, а измерение и построение оказываются свернутыми (некоторые действия выпадают). При построении чертежа, напротив, развернутой системой действий оказывается построение, а свернутой - наблюдение. Для успешного решения физических задач необходимо, чтобы соотношения между основными компонентами графической деятельности были динамичными. Для обеспечения этого необходимо, чтобы формы представления условий физических задач были разными. Причем при любой форме условие должно быть ясным и лаконичным. Основные и существенные данные задачи должны выступать на первый план, не быть заслоненными побочными обстоятельствами. Анализ условия задачи должен позволять представить общую картину описанного в ней явления.
Похожие диссертации на Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения
