Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Психолого - педагогические основы формирования исследовательских умений в процессе обучения математике в начальной школе
1.1. Основные характеристики развивающего обучения 15
1.2. Сущность понятия «исследовательские умения» и его особенности 26
1.3. Средства формирования исследовательских умений у младших школьников 36
Выводы по главе 54
Глава II. Технология формирования исследовательских умений учащихся начальной школы в обучении математике в контексте деятельностного подхода
2.1. Технологическая цепочка формирования исследовательских умений у учащихся 3 класса 56
2.2. Констатирующий и поисковый эксперимент по проверке технологии формирования исследовательских умений учащихся начальной школы 91
2.3. Итоги формирующего эксперимента 102
Выводы по главе 103
Заключение 110
Библиографический список использованной литературы 112
- Основные характеристики развивающего обучения
- Средства формирования исследовательских умений у младших школьников
- Технологическая цепочка формирования исследовательских умений у учащихся 3 класса
- Итоги формирующего эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. Изменения, происходящие в настоящее время в социальной, экономической, культурной жизни России оказывают влияние на демократические процессы в обществе, на становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, важнейшим принципом построения которого становится ориентация на личность обучающегося, на взаимодействие учителя и ученика. Это нашло отражение в концепции модернизации российского образования на период до 2010 года. Главной целью становится воспитание личности, способной к самоопределению, к самообразованию и самовоспитанию. Приоритетные направления развития современной школы получили-теоретическое-обоснование-в трудах &.Г.Ананьева-, А.Г.Асмолова, АіВ.Запорожца, В.ІХЗинченко, В.А.Ильенкова, ВЛМатросова, В.А.Трайнева, В.Д.Шадрикова и др. ученых.
Обучение математике обладает уникальными возможностями в плане интеллектуального развития учащихся, в формировании компонентов и качеств мышления, необходимых не только для продолжения образования и освоения новых областей знаний, не- и обеспечивающих успешность профессиональной деятельности и полноценность повседневной жизни в современном обществе. Современной психологией и дидактикой накоплен большой теоретический и практический опыт по исследованию и решению проблемы интеллектуального развития учащихся при обучении математике. Основу его составляют психологические закономерности умственного развития школьников в процессе обучения, раскрытые в трудах А.В.Брушлинского, Л.С.Выготского, В.В.Давыдова, Б.Н.Кабановой-Меллер, З.И.КалмыковоЙ, ИЛ.Лернера, А.М.Матюшкнна, Н.А.Менчинской, С.Л.Рубинштейна, И.СЯкиманской и др.
У человека, постоянно воспитывающегося в условиях репродуктивной деятельности, формируется инертный тип мышления, он не способен выйти за пределы ситуации, найти нестандартные решения и взять на себя ответственность за их принятие. Создание новой школы диктует потребность в выпускнике как личности саморазвивающейся, способной реализовать свои личностные индивидуальные запросы, решать проблемы общества. Одним из условий решения современных задач образования является формирование исследовательских умений учащихся.
Современная школа да недавнего времени руководствовалась принципом «учить всех всему». Анализ опыта массового и элитарного обучения, результаты опросов учащихся, учителей свидетельствуют, что исследовательские методики и технологии в образовательных учреждениях распространены недостаточно. Способностью- самостоятельно «открывать» знания обладают немногие школьники. Поэтому следует организовать такое обучение, при котором «учащийся на занятиях был бы не объектом, воспринимающим готовые знания, а исследователем, т.е. человеком, самостоятельно ставящим вопросы диалектически разрешающим противоречия». [98, с.34]
Проблема исследовательской деятельности школьников имеет богатую историю, однако с момента появления в педагогике исследовательского метода основное внимание уделялось учебным исследованиям в естественнонаучной и гуманитарной областях (Б.В.Всесвятский, В.Е.Райков и др.); эти направления исследовательской деятельности школьников продолжают оставаться приоритетными и на сегодняшний день (В.И.Андреев, Л.И.Анциферова, А.В.Леонтович, Л.М.Федоряк, И.Д.Чечель и др.). Общие аспекты формирования различных приемов математической исследовательской работы учащихся затронуты в трудах В.Г.Болтянского, Б.ВГнеденко, В.А.Гусева, О.Б.Епишевой, Д.Пойа, Л.Д.Кудрявцева, А.И.Маркушевича и др. В работах математиков-методистов учебное исследование чаще всего рассматривается либо- как элемент углубленного изучения математики, либо как форма факультативной работы (Б.А.Викол, Н.К.Коетюкова, Г.В.Токмазов, И.МЛелябов . Большое внимание уделяется исследовательской работе учащихся на геометрическом материале (&.А.Гусев, З.ПКаготан, Е.В.Ларькина, Л.М.Лоповок, А.Я.Цукарь). Между тем, один из принципов новой концепции школьного математического образования состоит в том, чтобы при обучении математике «предпочитать эвристическое исследование доктринальному изложению»[59,с.16]. Появление задач-иселедованйй в учебниках по математике для начальной школы свидетельствует о возможности включения в процесс обучения математике технологии формирования исследовательских умений.
К настоящему времени разработаны и используются в образовательной практике технологи» трансформирования знаний, умений и навыков, проблемного, программированного, разноуровневого, адаптивного, модульного обучения и др. Но, как показывает анализ методических публикаций, дидактических пособий, изучение опыта работы учителей, развивающий потенциал многих технологий, их возможности для формирования исследовательских умений не реализуется в полном объеме, что определяет, на наш взгляд, целесообразность проведения дальнейшей работы в этом направлении.
Формирование у школьников исследовательских умений должно происходить в процессе разработки конкретных математических моделей в некоторой исследовательской среде. Мы полагаем, что такой оптимальной исследовательской средой для младших школьников являются исследовательские задачи,. т.е задание выполнение которых, предполагает прохождение учеником основных этапов математического исследования.
Выбор был обусловлен тем, что новая исследовательская среда для решения задач не только обладает богатым набором функциональных возможностей для решения целого ряда нестандартных задач, возникающих в учебной деятельности старшеклассников, но и тем, что эти возможности доступны младшим школьникам Основная педагогическая задача - научить младших школьников самостоятельно решать нестандартные задачи, возникающие в учебной деятельности, требует внести изменения в сложившуюся практику преподавания математики, нацеленной в основном на механическое запоминание основных понятий и отработку отдельных навыков. Поэтому проблему формирования исследовательских умений у младших школьников мы рассматриваем во взаимосвязи с познавательным интересом, мыслительными операциями, методами проблемного обучения.
Сказанное выше определяет актуальность темы, которая обусловлена противоречием- между общественной потребностью в творческой личности, способной решать практические задачи в своей профессиональной области с использованием современных средств обучения, и реальной практикой обучения математике, формирующей специалистов, умеющих выполнять толькоограниченный набор шаблонных действий.
Проблема нашего исследования состоит в преодолении разрыва между объективной необходимостью формирования у учащихся исследовательских умений в условиях новой парадигмы образования и реальносложившейея ситуацией слабой развитости этих умений средствам» реализации деятельностного подхода к обучению.
Объектом исследования является процесс обучения математіше в начальной школе, направленный на формирование исследовательских умений учащихся.
Предметом исследования является формирование исследовательских умений учащихся начальной школы в процессе обучения математике в контексте деятельностнош подхода Цель исследования состоит в разработке технологии формирования исследовательских умений учащихся начальной школы.
Гипотеза исследования заключается в том, что повышению качества знаний обучаемых в значительной мере способствует развитие математического мышления за счет внедрения в процесс обучения технологии формирования исследовательских умений, основанной на деятельностном подходе, и включающую в себя следующие этапы:
мотивация деятельности обучающихся через осознание и принятие ими задачи по формированию исследовательских умений;
ознакомление учащихся с содержанием исследовательских умений, выделение умственных действий;
осознанное применение имеющихся знаний при проведении обучающего упражнения, выделение алгоритма выполнения действий;
оперативный (текущий) контроль и коррекция процесса формирования исследовательских умений;
закрепление исследовательских умений в процессе проведения самостоятельного исследования;
контроль и самооценка сформированности исследовательских умений при выполнении специальных заданий.
В- соответствии с целью, предметом и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи:
1. На основе анализа психолого-педагогнческой и методической литературы по проблеме исследования раскрыть сущность понятий «формирование», «исследовательские умения» в применении к учащимся начальной школы.
2. Опираясь на деятельноетный подход в обучении и развитии учащихся, создать технологию формирования исследовательских умений.
3. Экспериментально проверить предлагаемую технологию формирования исследовательских умений.
Для решения сформулированных задач исследования были использованы следующие методы:
- теоретические (изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы по теме исследования);
- эмпирические (наблюдение, беседы, анкетирование, анализ продуктов учебной деятельности);
- организация и проведение эксперимента с целью проверки гипотезы;
- статистические методы обработки полученных результатов.
Теоретике - методологической основой исследования явились:
- основные положения теории развивающего обучения (П.Я.Гальнерин, В.В1Давыдов, Л.В.Занков, Е.Н.Кабанова-Меллер, Н.Ф.Талызина, Д.Б.Эльконнн и др.) и проблемного обучения (В.Оконь, А.М.Матюшкин, М.И.Махмутов и др.);
- основные положения теории деятельности (Л.С.Выготекин, П.Я.Гальпернн, В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев, СЛ.Рубинштейн, Д.Б.Эльконин и др.);
- теория организации и проведения научно-педагогического исследования. (В.И.Загвязинский, И.А.Зимняя, Е.А.Шашенкова и др.);
- теория и методика: обучения математике (М.&.Волович, В.А.Гусев, О.Б.Епишева, Н.Б.Истомина, КХМКолягин, В.Л.Матросов, А.М.Пышкало, Г.Й.Саранцев, И.М.Смирнова, Л.П.Стойлова и др.);
- концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, которая развивает основные принципы образовательной политики в России, определенные в законе РФ «Об образовании», Федеральном законе «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» и раскрытые в
Национальной доктрине образования в Российской Федерации до 2025 года, а также Федеральной программе развития образования на 2000 - 2005 годы.
Организация исследования. Исследование проводилось в течение шести лет с 1999 года по 2004 год и проходило в несколько этапов. Базой исследования были выбраны прогимназия №2 Привокзального района г.Тулы, гимназия №11, общеобразовательные школы № 15, № 36, № 54 Центрального района г.Тулы.
На первом этапе (1999 - 2000 г.г.) была изучена научная и методическая литература по проблеме исследования, педагоги ческне технологии, проводился анализ действующих учебников по математике в начальной школе, анализ деятельности учителей по формированию у учащихся исследовательских умений. На этом этапе была выдвинута и разработана гипотеза, конкретизированы цели и задачи исследования. Проведена подготовка констатирующего эксперимента.
На втором этапе (200О — 20OJ г.г.} проводилась опытно-экспериментальная работа, в процессе которой отрабатывался вариант технологии формирования исследовательских умений младших школьников, насыщенный исследовательскими задачами; проверялась эффективность его использования. Регулярно, в течение каждого учебного года, проводились замеры уровня сформированности у учащихся исследовательских умений. Сравнение полученных результатов с исходным уровнем сформированности этих умений позволило выявить динамику в их развитии и определить ее направление. Результаты исследования были обобщены в ряде статей.
На третьем этапе (2003 - 2004 г.г.) уточнялись, анализировались и обобщались результаты проведенного исследования, которые были оформлены в этой работе.
В диссертации обобщен практический опыт автора, накопленный за 2У года работы в общеобразовательной школе в качестве учителя начальных классов.
Научная новизна исследования заключается в том, чта в нем на основе деятельностного подхода в обучении математике разработана технологій формирования исследовательских умений учащихся начальной школы, которая состоит из 6 этапов (мотивационный, ознакомительный, осознанное применение умений, оперативный контроль, закрепление, контроль и самооценка), раскрыта на материале тем «Переместительное свойстве- умножения»-, «Задачи на движение в одном направлении», «Решение составных уравнений, сводящиеся к цепочке простых», реализующейся на трех уровнях: проективном, связанном с конструированием содержательной составляющей технологии формирования исследовательских умении в учебном процессе; операционном, направленном на внедрение теоретических положений разработанной технологии в образовательную практику с целью ее совершенствования; рефлексивном и корректировочном, предполагающем оценку влияния технологии формирования исследовательских умений учащихся на результаты обучения математике в начальной школе и последующую корректировку взаимодействия научной теории и практической деятельности.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, чта в нем:
- на основе анализа психолого-педагогической литературы сформулированы основные характеристики развивающего обучения, опирающиеся на закономерности учебной деятельности учащихся;
- выделены исследовательские уменияг соответствующие возрастным особенностям младших школьников;
- определены условия и средства их формирования на всех этапах обучения.
Практическая значимость исследования определяется тем, что использование разработанной технологии формирования исследовательских умений учащихся в процессе обучения математике в начальной школе значительно расширяет возможности математической подготовки школьников.
Результаты к выводы исследования, разработанная технология формирования исследовательских умений могут быть использованы в практической деятельности учителей общеобразовательных школ, а также служить основой для создания методических материалов, реализующих развивающую функцию обучения математике.
Достоверность и обоснованность полученных результатов гарантирована его методологией, адекватной целям, предмету и задачам исследования, совокупностью разнообразных методов исследования, объективной оценкой полученных в экспериментальной работе результатов, высокими показателями обучения учащихся, источником саморазвития которых стал процесс формирования исследовательских умений. Она подтверждается востребованностью учителей,- спросом на лекционные курсы в системе повышения квалификаций работников образования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Формирование у учащихся исследовательских умений с первых дней пребывания в школе обуславливает непрерывное, поступательное и развивающее обучение.
2. Обучение исследовательским умениям младших школьников должно быть представлено обучающей моделью, основанной на деятельностном подходе и включающей:
+ принципы развивающего обучения {деятельности; развития; системности, целостности и проблемносте содержания образования; вариативности; рефлексивности; самостоятельности в реализации учебной деятельности; диалогичности; дифференциации и индивидуализации);
• психолого — педагогические условия: - четкое определение цели деятельности;
осознание деятельности в понимании правил и последовательности действий;
- ясное представление конечного результата;
- постоянный самоконтроль, правильная самооценка успехов достижения, цели;
- внесение поправок в свои действия при следующих повторениях этих действий.
• средства и способы формирования исследовательских умений. 3. Педагогическая технология формирования исследовательских умений, состоящая из следующих этапов:
I этап. Мотивация деятельности обучающихся череэ осознание и принятие ими задачи по формированию исследовательских умений.
II этап. Ознакомление учащихся с содержанием исследовательских умений, выделение умственных действий.
III этап. Осознанное применение имеющихся знаний при проведении обучающего упражнения, выделение алгоритма выполнения действий.
IV этап. Оперативный (текущий) контроль и коррекция процесса формирования исследовательских умений.
V этап. Закрепление исследовательских умений в процессе проведения самостоятельного исследования.
VI этап. Контроль и самооценка еформированности исследовательских умений при выполнении специальных заданий.
Педагогическая технология при организации практики обучения дает возможность формировать знания с высоким уровнем осознанности, обобщенности, самостоятельности.
Апробация результатов исследования. Материалы исследования обсуждались и получили положительную оценку:
• на международной научной конференции «Проблемы математического образования и культуры» (г.Тольятти, 2003 г.);
• на научно-практической конференции МПГУ «Проблемы совершенствования математической подготовки в школе и вузе» (г.Моеква, 2003 г., 2004г.);
• на XXIII Всероссийском семинаре «Актуальные проблемы преподавания математики в средней школе и педагогических вузах» (г.Челябинск, 2004 г.);
•• на областных курсах повышения квалификации работников образования (учителей начальных классов, руководителей школ города и области) {г.Тула, 2002—2004 г.г.);
• при проведении лекционных занятий на факультете педагогики и психологии развития ребенка ТГПУ им. Л.Н.Толетого в курсе «Психолого-педагогические основы обучения математике в начальной школе» {г.Тула, 2004 г.)
• на открытых уроках по математике в начальной школе, на областных и городских заседаниях методических объединений учителей начальных классов (г.Тула, 2002 - 2004 г.г.) Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
1. Самостоятельная работа как средство повышения мотивации на уроках математики. // Вопросы преподавания математики в школе и вузе: Сб. науч.-метод. материалов. —Тула, 2001. с. 55 -57.
2. Создание проблемной ситуации на уроке математике. // Проблемы совершенствования математической подготовки в школе и вузе: Сб. науч.» метод, материалов. - Вып. 8. -М.: Прометей, МПГУ, 2003. - с. 108 -110.
3. Формирование исследовательских умений младших школьников на уроках математики. // Проблемы математического образования и культуры: С&. науч.-трудов. —Тольятти, 2003. —е. 114 -115.
4. Тестирование как метод контроля на уроках математики в начальных классах. // Проблемы совершенствования математической
подготовки в школе и вузе: Сб. науч.-метод. материалов. — Вып. 9. — М.: Прометей, МПГУ, 2004. - с.136 -139.
5. Дидактические материалы для слушателей курсов повышения квалификации (варианты конспектов уроков программы «Школа 2000...» по учебнику Л.Г.Петереон «Математика», 3 класс, 3 часть). — М.: УМЦ «Школа 2000...», 2004. - с. 56 - 62. (В соавт.).
6. Развитие мыслительных операций младших школьников в процессе обучения математике. // Актуальные проблемы преподавания математики в средней школе и педагогических вузах: С&. тез. науч.-практ. конф. — Челябинск, 2004. - с. 84 - 86.
7. К вопросу о технологии формирования исследовательских умений учащихся начальной школы. // Модернизация начального образования: проблемы и перспективы / Материалы международной научно — методической конференции. Тула, 5-7 октября 2004 г. - Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л.Н.Толетого, 2004. —с. 235 — 23&.
8. Некоторые аспекты теоретических основ формирования иселедовательских умений учащихся в процессе обучения математике. // Математика в современном мире: материалы 2-й Российской научно- практической конференций 8-9 октября 2004 года, Калуга / Под ред. К .А. Дробышева. - Калуга: Издательство КГПУ им. К.Э.Циолковского, 2004. — с. 329—331.
Структура диссертации определена логикой и последовательностью решения поставленных задач исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы.
Основные характеристики развивающего обучения
Теория развивающего обучения берет свое начало в работах И.Г.Песталоцци, А.Дистервега, К.Д.Ушинского и других зарубежных и отечественных педагогов. Подлинно научное обоснование этой теории впервые дано в трудах Л.СВыготского. Свое дальнейшее развитие она получила в экспериментальных работах Л.В.Занкова, Д.Б,Эяьконнна, В.В.Давыдова, Н.А.Менчинской, П.Я.Гальперина, Н.Ф.Талызиной и др. В развиваемых положениях указанных авторов обучение, воспитание и развитие предстают в системе как дидактический взаимосвязанный процесс. Связь обучения и развития человека — одна из центральных проблем образования.
На различных исторических этапах ее решение менялось, что обусловлено сменой методологических установок, появлением новых трактовок, пониманиа сущности развития, личности и самого процесса обучения, переосмыслением роли последнего в этом развитии.
При рассмотрении связи обучения и развития человека важно отметить, что: а) само развитие есть сложное инволюционно-эволюционное поступательное движение, в ходе которого происходят прогрессивные и регрессивные интеллектуальные, личностные, поведенческие, деятельностные изменения в самом человеке; б) развитие, особенна личностное, продолжается до момента прекращения самой жизни, меняясь только по направлению интенсивности, характеру и качеству. Л.И.Анциферова выделила следующие общие характеристики развития: необратимость, прогресс/регресс, неравномерность, сохранение предыдущего в новом, единство изменения и сохранения.
Говоря об основной цели любой системы образования — развитии личности обучающегося, следует, прежде всего, подчеркнуть одно из основных положений современной психологии, согласно которому обучение является не только условием, но и основой и средством психического и в целом личностного развития человека.
Признание главной роли обучения в развитии природных задатков содержалось уже в работах основоположника педагогики Я.А.Коменского. Эта идея в том или ином виде утверждалась многими педагогами и психологами на протяжении последующих столетий, вплоть да настоящего времени. В отечественной педагогике она нашла отражение в работах К.Д.Ушижжого, П.Ф.Каптерева, Н.Х.Весселя, К.Н.Вентцеля, ГШ.Блонского, Л.СВыготского и др.
Вместе е тем вопрос о характере соотношения и роли обучения и развития в социокультурном становлении личности остается весьма дискуссионным в теории и практике образования. В пенхолого-педагогической науке сложились три точки зрения на соотношение обучения и развития В первой теории обучение понимается как чисто внешнее использование возможностей, которые возникают в процессе развития. То есть обучение и развитие рассматриваются как два независимых друг от друга процесса, но обучение «надстраивается над развитием, ничего не меняя в нем по существу». В.Штерн писал, что обучение следует за развитием и приспосабливается к нему. Ж.Пнаже отмечал, что умственное развитие идет по своим внутренним законам, поэтому обучение может только несущественно замедлить или ускорить этот процесс. [92}
Во второй теории отождествляется обучение и развитие. Каждый шаг обучения считался и шагом развития ученика. Ученые полагали, что любое обучение является развивающим (Э.Торндайк, У.Джеймс, Дж.Уотсон).
Третья теория объединяет первые две и дополняет их новым положением: обучение может идти не только вслед за развитием, не только в ногу с ним, но и впереди развития, продвигая его дальше и вызывая в нем новообразования. [164]
Впервые эта идея была сформулирована Л.С.Выготским в его концепции умственного развития ребенка. Он обосновал тезис о ведущей роли обучения в развитии личности: обучение должно идти впереди развития личности и вести его за собой. В связи с этим Л.С.Выготекий выделил два уровня умственного развития ребенка. Первый — уровень актуального развития как наличный уровень подготовленности, который характеризуется тем, какие задания ученик может выполнить вполне самостоятельно. Второй — более высокий уровень, «зона ближайшего развития» - обозначает то, что ребенок не может выполнить самостоятельно, но с чем он справляется с небольшой помощью. То, что сегодня ребенок делает с помощью взрослого, отмечал Л.С.Выготский, завтра он будет делать самостоятельно; то, что входило в «зону ближайшего развития»-, в процессе обучения переходит на уровень актуального развития. Так и идет развитие личности по всем направлениям. [16]
Понятие зоны ближайшего развития имеет решающее теоретическое значение и связано с такими фундаментальными проблемами детской и педагогической психологии, как возникновение и развитие высших психических процессов, движущие силы и механизмы психического развития. Это понятие имеет большое практическое значение для решения вопроса об оптимальных сроках обучения, что особенно важно как для массы детей, так и для каждого отдельного ребенка. Зона ближайшего развития -критерий в диагностике умственного развития. Отражая область еще не созревших, но созревающих процессов, она дает представление о внутреннем состоянии, потенциальных возможностях ребенка и на этой основе позволяет сделать научно обоснованный прогноз и дать практические рекомендации.
Проблема «обучение и развитие» стала центральной для Л.С.Выготского н его последователей на многие годы.
Основополагающая идея Л.С.Выготского состоит в том, что обучение и развитие находятся в единстве, причем обучение, опережая развитие, стимулирует его и в то же время само опирается на актуальное развитие. Следовательно, обучение должно «ориентироваться не на вчерашний, а на завтрашний день детского развития» [17, с.251] Это положение оказывается принципиальным для всей организации обучения, педагогики в целом.
Мы разделяем позицию Л.СВыготского, которая подтверждается многими экспериментальными психологическими исследованиями. Сошлемся на некоторые из них.
Е.Н.Кабанова-Меялер на материале обучения геометрии показала эффективность обучения приемам учебной работы и умственной деятельностії. Приемы умственной работы — это те способы, которыми она: выполняется учащимися и которые могут быть объективно выражены в виде перечня действий, входящих в состав приема. Этот перечень носит характер указаний, рекомендаций, правил и т.п. Выделив основные приемы, которыми должен владеть учащийся для усвоения геометрии, научив школьников сознательно пользоваться этими приемами и переносить их в новые условия, наг новый учебный материал, она добилась существенных сдвигов в решении геометрических задач, в понимании законов этой науки. [48]
Работы, выполненные на основе теории поэтапного формирования умственных действий (ПЛ.Гальперин , Н.Ф.Талызина), продемонстрировали, что, обучая детей приемам мышления, способам решения разнообразных задач, управляя процессом усвоения научных понятий, можно сделать намного более эффективным усвоение школьных предметов, которое протекает в таких уеловїїях без отклонений, в более быстром темпе и наг более высоком уровне. [20]
Необходимо отметить, что рассмотренные исследования не только показывают положительное влияние обучения на развитие мышления у школьников и усвоение ими учебного материала, но и свидетельствуют о том, что процессом развития мышления можно управлять, формируя отдельные его компоненты и характеристики в нужном направлении с заранее заданными параметрами.
Осознавая ограниченность объяснительно-иллюстративного обучения, современная педагогическая наука ориентирует не на пассивное приєпособлеівде к имеющемуся уровню развития учащихся, а на форхмирование психических функций, создание условий для их развития в процессе обучения. Для умственного развития, как установлено исследованиями Д.Н.Богоявленского и Н.А.Менчинской, недостаточно даже сложной и подвижной системы знаний. Учащиеся должны овладеть теми мыслительными операциями, с помощью которых происходит усвоение знаний и оперирование ими. Н.А.Менчинекая большое внимание уделяет развитию обучаемости, для которой характерны обобщенность мыслительной деятельности, экономичность, самостоятельность и гибкость мышления, смысловая память, связь наглядно-образных и словесно-логических компонентов мышления; развитие обучаемости, по Н.А.Менчинской, - надежный путь повышения эффективности процесса усвоения знаний и обучения в целом. [84]
Средства формирования исследовательских умений у младших школьников
Реализация принципов развивающего обучения в практике составляет насущную потребность сегодняшнего дня. Эффективность и качество обучения математике определяется не только прочностью усвоенных знаний, умений и навыков, предусмотренных программой, но и развитием учащихся. Одна из основных задач современной школы состоит в том, чтобы помочь учащимся в полной мере проявить свои способности, развить инициативу, самостоятельность, творческий потенциал. Успешная реализация этих задач во многом зависит от сформированности у учащихся исследовательских умений, которые развиваются тогда, когда школьники имеют возможность включаться в выполнение таких видов заданий, в которых они могут достичь успеха и, вместе с тем, чувствуют необходимость преодоления определенных препятствий при достижении цели.
В «Словаре русского языка» С.И.Ожегова «формирование» толкуется как «придание чему-то определенной формы, законченности, завершенности» [95, с. 743]
В педагогике понятие «формирование» трактуется как:
- организаторская деятельность педагога в процессе воспитания, образования, обучения учащихся;
- воспитание школьников;
- результат развития человека.
Таким образом, проанализировав всевозможные подходы, необходимо отметить, что формирование связано с такими изменениями в человеке, которые идут целенаправленно, достигая определенных пределов. Человек рождается без знаний и умений, но через воспитание, образование и обучение получает все это в соответствии с возрастом.
Нами в работе выделены следующие средства формирования исследовательских умений у младших школьников:
- через развитие мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение, аналогия, классификация);
- использование методов проблемного обучения;
- через формирование познавательного интереса.
Рассмотрим, как происходит у младших школьников развитие мыслительных операций, владение которыми многие ученые рассматривают как основную характеристику мыслящего человека. Эти операции составляют тот фонд, из которого ученик может черпать способы своей умственной деятельности. Познание представляет собой мыслительную деятельность, заключающуюся в функционировании многообразных операций. К ним относятся сравнение, анализ, синтез, обобщение, аналогия, классификация.
Глубокое познание, приводящее к раскрытию внутренних свойств, связей, закономерностей, осуществляется с помощью анализа и синтеза. С.Л.Рубинштейн так определял эти операции: «Анализ - это мысленное расчленение предмета, явления, ситуации и выявление составляющих его элементов, частей, моментов, сторон; анализом мы вычленяем явления из тех случайных несущественных связей, в которых они часто даны нам в восприятии. Синтез восстанавливает расчленяемое анализом целое, вскрывая более или менее существенные связи и отношения выделенных анализом элементов» [124, т. 1, с. 377-378]. Анализ и синтез неразрывно взаимосвязаны, дополняют друг друга и должны непрерывно переходить один в другой. Но в процессе реального мышления каждая из этих операций может поочередно превалировать над другой, что объясняется характером материала. Анализ будет преобладать, если содержание материала, условия решаемой задачи незнакомы, неясны, неосознанны. Если, напротив, предмет мысли хорошо знаком, понятен еще до начала мыслительного процесса, то последний будет состоять главным образом в синтезе.
Приведем несколько заданий, выполнение которых тренирует способность к анализу и синтезу:
1.Вставь вместо звёздочек цифры так, чтобы получились верные равенства. Если это невозможно, объясни почему:
Таким образом, обучение учащихся анализу и синтезу предполагает формирование у них умений мыслить практически: разлагать объект на составные части, выделять существенные стороны объекта, изучать каждую часть (сторону) как элемент единого целого, соединять части объекта в целое.
Важнейшей мыслительной операцией является абстракция, которая состоит в вычленении, извлечении какой-то одной стороны, свойства предмета и отвлечении от всех остальных. Значение абстракции объясняется возможностью с ее помощью выделить важные, существенные в отношении стоящей мыслительной задачи свойства, стороны, связи. В своей высшей (понятийной) форме абстракция служит для выделения свойств объектов мысли, выступающих через их взаимоотношения и взаимосвязи.
Обобщение заключается в выделении и отвлечении общего в ряде объектов или явлений; в высших формах обобщение представляет собой существенно связанное, раскрываемое посредством анализа отношений, закономерностей.
Обобщение используется в разных видах учебно-познавательной деятельности при изучении математики: при формировании понятий, при доказательстве теорем, при решении задач. В практике обучения математике используются, в основном, два пути обобщения в зависимости от направления хода мысли:
1) индуктивный - учащиеся сопоставляют заданные объекты, вычленяют и формулируют их общие признаки, отвлекаясь(абстрагируясь) от несущественных, и объединяют объекты по этим признакам (обобщают).Этот путь связан с активной, самостоятельной деятельностью учащихся.
2) дедуктивный — обобщение сообщается в готовом виде, а ученики применяют данные предписания к частному материалу. Такой путь обеспечивает безошибочное усвоение предлагаемых обобщений, но требует, главным образом, исполнительской активности. [116]
Тот и другой путь подвергаются критике. Так, индуктивный путь обобщения предполагает поисковую деятельность, состоящую из различных проб и ошибок, которые часто ведут к напрасной трате времени. Дедуктивный путь обобщения предполагает исполнительскую деятельность учащихся, в процессе которой они тренируются в определении объектов, подводящих под данное общее, сформулированное учителем. Это приводит к формальному усвоению знаний.
Однако есть и третий путь: от единичного к общему и от общего к частному. Представители этого пути обобщения (теоретического) считают, что общее следует раскрывать на одной задаче, а затем распространять его на всю данную систему задач. Этот способ получил название пути формирования обобщения «с места». Для обучения умению обобщать необходимо не только разъяснять сущность этой операции, показывать образцы деятельности, знакомить со способами обобщения, но и предлагать упражнения, проводимые по алгоритму: зафиксируй первое впечатление об объектах, подлежащих обобщению; найди отличительные и сходные признаки объектов; сопоставь их и определи существенные; выдели из них наиболее общие; сформулируй вывод или дай определение понятия.
Технологическая цепочка формирования исследовательских умений у учащихся 3 класса
В настоящее время в педагогический лексикон прочно вошло понятие педагогической технологии.
Педагогические технологии имеют два источника. Первый - это производственные процессы и конструкторские дисциплины, связывающие тем или иным способом технику и человека, составляющие систему «человек - техника — цель». Второй источник — сама педагогика. Еще А.С.Макаренко называл педагогический процесс особым образом организованным «педагогическим производством», ставил проблемы разработки «педагогической техники», «технологического процесса», «конструкторской работы», «нормирования», «допуска и браковки». [34]
Слово «технология», пришедшее к нам от греков, судя по составляющим его корням, было рассчитано на более универсальное использование: технос - искусство, мастерство; логос — учение.
Словарное толкование терминов «техника» и «технология» допускает их использование в педагогической сфере. Так, например, «техника» определяется как «круг наук, связанных с изучением и созданием средств производства, орудий труда...совокупность средств труда», «технология» же по отношению к «технике» выступает в качестве родовой категории и обозначает «совокупность производственных методов и процессов..., а также научное описание способов производства» [95, с. 692]
«Технология — совокупность знаний о способах и средствах осуществления тех или иных процессов», считает В.А.Сластенин. [98, с. 76]
Технология обучения как особое направление педагогики возникло в середине 50-х годов в США. Исследования в этой области интенсивно продолжаются и сейчас как в США, так и во многих европейских странах. В нашей стране первые исследования в области образовательных технолога й относятся к 60-м годам. Они проводились в рамках теории и практики использования технических средств обучения. Развитию этого направления послужило стремление повысить эффективность обучения. Однако до сих пор в понимании и употреблении данного понятия существуют разночтения. Это связано с недостаточным уровнем развития дидактической теории в этой области. Долгое время технология обучения рассматривалась только как способ автоматизации процесса обучения.
Однако уже в 70-е годы было признано, что простое внедрение в учебный процесс новых технических средств обучения может лишь модернизировать его, принципиальное же изменение уровня эффективности обучения может быть достигнуто лишь на основе создания теоретической базы технологии обучения.
В . связи с этим, технологии обучения стали рассматривать (Е.И.Машбиц и др.) и как способ обеспечения научными принципами процесса проектирования новой или усовершенствованной методики обучения.
М.В. Кларин определяет педагогическую технологию как системность и конструирование учебного процесса, гарантирующих достижение поставленных целей. «Технологический подход к обучению ставит целью сконструировать учебный процесс, отправляясь от заданных исходных установок». Технология обучения предполагает максимально уточненные диагностируемые цели обучения. [52]
В.П.Беспалько дает следующее определение: «Педагогическая технология — это совокупность средств и методов воспроизведения теоретически обоснованных процессов обучения и воспитания, позволяющих успешно реализовывать поставленные образовательные цели»[7, с. 96].
Н.Е.Щуркова считает, что педагогическая технология - это « научно-педагогическое обоснование характера педагогического воздействия на ребенка в процессе взаимодействия с ним...» [169, с. 64]
И.П.Волков под педагогической технологией понимает «описание процесса достижешія планируемых результатов обучения»[99, с. 97].
Исходя из выше предложенных понятий педагогической технологии, определим ее ключевые элементы:
1. Планирование результатов обучения, как диагностично и операционально выраженных целей.
2. Непрерывная диагностика результативности образовательного процесса.
3. Оптимально выработанные формы, методы, средства и приемы учебного процесса, направленные на достижение целей обучения.
4. Образовательная траектория, позволяющая от данных условий добраться до планируемых результатов.
В соответствии с работами М.В.Кларина, В.П.Беспалько, Н.Е.Щурковой, И.П.Волкова и др. технологию обучения можно определить как способ решения дидактической (учебной) задачи.
За рабочее определение возьмем определение О.Б.Епишевой, которая под современной технологией обучения понимает: «способ системной организации совместной деятельности учителя и учащихся, продуманная во всех деталях модель совместной учебной и педагогической деятельности по проектированию, организации и проведению учебного процесса с безусловным обеспечением комфортных условий для учащихся и учителя»[34, с. 27].
Таким образом, современная технология обучения представляет собой системный метод проектирования, реализации, оценки, коррекции и последующего воспроизводства процесса обучения. Системный и широкоплановый подход определяет технологию обучения как педагогическую категорию, ориентированную на совершенствование дидактической практики.
Анализ теоретических подходов к понятию педагогической технологии и возникших в педагогической практике основных технологий обучения с позиций деятельностного подхода позволяет выделить их общие характерные признаки, вобравшие в себя рассмотренные выше достижения психолого-педагогической и методической науки.
Признаками педагогической технологии являются:
гарантированность достигаемых результатов;
детальное описание образовательных целей;
поэтапное описание (проектирование) способов достижения заданных результатов;
системное применение психолого-педагогических и технических средств представления, восприятия, переработки учебной информации;
системное использование обратной связи с целью корректировки и оценки эффективности образовательного процесса;
воспроизводимость процесса вне зависимости от мастерства педагога;
оптимальность затрачиваемых ресурсов и усилий.
Различают еще технологические микроструктуры: приемы, звенья, элементы и др. Выстраиваясь в логическую технологическую цепочку, они образуют целостную педагогическую технологию (технологический процесс).
Технологическая схема — условное изображение технологии процесса, разделение его на отдельные функциональные элементы и обозначение логических связей между ними.
Технологическая карта - описание процесса в виде пошаговой, поэтапной последовательности действий (часто в графической форме) с указанием применяемых средств.
Рассмотрим ведущие принципы, которыми мы руководствовались при проектировании технологической цепочки формирования исследовательских умений у младших школьников.
Первый принцип, вытекающий из важной теоретико-методологической концепции происхождения процессов - теории интериоризации, - принцип совместной деятельности учителя и обучающегося. Суть его в том, что усвоение способов мышления и понятий, выработанных человечеством, происходит как результат внешней совместной деятельности людей, и в первую очередь совместной деятельности ребенка и взрослого. Именно такой деятельностью является обучение, играющее ведущую роль в умственном развитии школьников. При развернутом сотрудничестве учителя и обучающегося в процессе деятельности объясняемые, проговариваемые способы решения заданий превращаются во внутренние (умственные) процессы мышления.
Второй принцип, вытекающий из теории учебной деятельности, рассматривающей процесс учения как деятельность учащихся по самообразованию и саморазвитию, - принцип развития. Суть его в том, что ученик должен учиться сам, а учитель - включать ученика в деятельность, соответствующую его зоне ближайшего развития.
Третий принцип, вытекающий из самых общих требований к педагогическому процессу, - принцип целостности, системности, постепенности. Суть его в том, что процесс обучения должен обладать единством, взаимосвязанностью, организованностью и завершенностью входящих в него компонентов - условий, обеспечивающих его эффективность.
Итоги формирующего эксперимента
III этап - формирующий. На поисковом этапе эксперимента удалось уточнить:
а) средства формирования исследовательских умений;
б) место исследовательских задач в структуре урока;
в) количество предлагаемых для формирования и закрепления исследовательских умений самостоятельного решения задач-исследований;
г) подбор задач для самостоятельных и контрольных работ;
д) технологическую цепочку формирования исследовательских умений младших школьников.
Основными целями формирующего этапа являлись:
а) окончательная проверка доступности исследовательских задач и их количества для формирования прочных исследовательских умений;
б) проверка эффективности технологии формирования исследовательских умений на уроках математики;
г) окончательное подтверждение гипотезы исследования.
На этой стадии, на основе опыта поискового этапа эксперимента учитывались некоторые недостатки технологии формирования исследовательских умений, проверялись надежность и доступность усовершенствованной технологии на новом контингенте обучаемых 3 класса.
Подтверждением того, что обучаемые глубже усваивают математический материал, способы решения исследовательских задач, обладают навыками исследования при их решении, являются результаты успеваемости в экспериментальных группах (см. табл. 13).
Сравнительный анализ представленных данных (см. табл. 4 и табл. 13) подтверждает вьщвинутую гипотезу о том, что повышению качества знаний обучаемых в значительной мере способствует развитие математического мышления за счет внедрения в процесс обучения технологии формирования исследовательских умений, основанной на деятельностном подходе.
Для доказательства эффективности проделанной нами опытно-экспериментальной работы воспользуемся статистическим критерием Стьюдента (t - критерий). Данный критерий предполагает нормальное распределение в выборках, в нашем случае в контрольных и экспериментальных группах, различия средних значений которых проверяются на статистическую значимость. Так как вычисленное значение = 2,8 больше табличного (критического) Гц, - 2,00, то гипотеза HQ отвергается, a Hi принимается, т.е. на 5% - ном уровне значимости можно сделать вывод, что предложенная технология формирования исследовательских умений позволяет повысить средний балл успеваемости по математике.
Вероятность допустимой ошибки а=0,05 считается достаточной для научно убедительных выводов. Чем меньше эта вероятность, тем точнее и убедительнее делаем выводы. Например, избрав уровень значимости а=0,01 мы гарантируем точность расчетов 99% и допускаем ошибку, не превышающую 1%. По таблице находим t = 2,66, получаем t - 2,8 t 2,66 и Но отвергается, a#i - принимается.
Даже на этом уровне значимости наша гипотеза о том, что средний балл успеваемости по математике в экспериментальных группах выше, чем в контрольных подтверждается.
В целом педагогический эксперимент позволяет констатировать, что внедрение в учебный процесс начальной школы технологии формирования исследовательских умений, основанной на деятельностном подходе и реализующей возможности и способности каждого учащегося, будет оказывать эффективное воздействие на развитие математического мышления младших школьников.
