Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы формирования ключевых компетенций учащихся основной школы в процессе обучения физике 16
1.1 Компетентностный подход 16
1.2 Ключевые компетенции 23
Определения 23
Классификации отечественных и зарубежных исследователей 26
Принципы оценки уровня сформированности компетентности 31
1.3 Связь с традиционными образовательными параметрами 33
Выводы к первой главе 39
Глава 2. Психолого - педагогические основы методики формирования ключевых компетенций при обучении физике в основной школе 41
2.1 Модели развития личности 41
Модель экологических систем 41
Развивающее обучение. Концепция Выготского 43
2.2 Деятельностный подход и формирование ключевых компетенций 47
Теория поэтапного формирования умственных действий 49
Этапы осуществления сложных действий 51
Контроль за формированием мыслительных операций 53
2.3 Организационные формы и методы обучения 56
Формы обучения и формирование ключевых компетенций 56
Выбор содержания практических работ для ИЛРЭ 60
Выбор содержания практических работ для ИЛРЭ 61
Основания для связи с курсом «Информатика и ИТ» 64
Выводы ко второй главе 67
Глава 3. Методика организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, как средства формирования ключевых компетенций учащихся 69
3.1 Модель методики исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента 69
ИЛРЭ - форма организации деятельности 69
Функции ИЛРЭ 70
Иерархия целей ИЛРЭ 71
Организация исследовательских лабораторий по физике 76
3.2 Формирование ключевых компетенций учащихся при реализации ИЛРЭ «Измерение физических величин» 77
3.3 Формирование ключевых компетенций учащихся при реализации ИЛРЭ «Тепловые явления» 87
Выводы к третьей главе 101
Глава 4. Педагогический эксперимент 102
4.1 Организация проведения педагогического эксперимента 102
4.2 Проведение педагогического эксперимента 104
Констатирующий эксперимент 104
Поисковый эксперимент 105
Обучающий эксперимент 108
Контрольный эксперимент 122
Выводы к четвертой главе 125
Заключение 126
БИБЛИОГРАФИЯ 128
Приложения 145
- Компетентностный подход
- Деятельностный подход и формирование ключевых компетенций
- Формирование ключевых компетенций учащихся при реализации ИЛРЭ «Измерение физических величин»
Введение к работе
Новая структура стандарта образования призвана обеспечить внедрение компетентностного подхода. В этом же направлении изменяется образование развитых стран. Развитие этого подхода связано с коррекцией целей образования. Одним словосочетанием это можно выразить как «образование для жизни».
В связи с этим существует проблема формирования ключевых компетенций современного человека: информационной (умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем); коммуникативной (умение эффективно сотрудничать с другими людьми); самоорганизации (умение ставить цели, планировать, ответственно относиться к здоровью, полноценно использовать личностные ресурсы); самообразования (готовность конструировать и осуществлять собственную образовательную траекторию на протяжении всей жизни, обеспечивая успешность и конкурентоспособность).
Проблема подготовки учащихся к жизни не нова для образования, она всегда была приоритетной в обучении и формулировалась как связь обучения с жизнью. В области теории и методики обучения физике вопросам применения физических знаний к решению практических задач посвящены работы Н.П. Булатова, А. С. Еноховича, Г.П. Стефановой, А.В. Усовой, и др.
В конце 1950-х - начале 1970-х гг., получили распространение идеи политехнизации образования - это было связано с бурным развитием техники, и необходимостью большого количества инженеров. Практика была неразрывно связана с техникой, и слова «физика» и «техника» воспринимались почти как синонимы.
Сегодня необходимость связи с практикой продиктована изменением роли информации в жизни общества, бурным развитием информационных технологий и требует новых подходов к преподаванию естественнонаучных дисциплин, среди которых физике принадлежит одно их ведущих мест.
В настоящее время проблема связи обучения с жизнью рассматривается в контексте компетентностного подхода. Этому вопросу посвящены теоретические работы Андреева А.Л., Болотова, И.А. Зимней, В.А., Каспржака А.Г., Краевского В.В., Кульневича СВ., Селевко Г.К., Хуторского А.В. и др.
Изучение результатов международных исследований PISA, которые еще называются тестами компетентности, показало, что наибольшие трудности вызывают задания по переводу информации из одних знаковых форм в другие, (например: из графической и табличной в словесную), задания, содержащие противоречия, задания определяющие умение учиться.
Констатирующий этап педагогического эксперимента показал, что учителя на уроках физики пока еще слабо готовят учащихся к такой деятельности. Так в 7-8 классах редко используются обучающие и контролирующие задания, связанные с анализом графиков, содержащих недостающую/избыточную или противоречивую информацию. В качестве основных причин учителя указали отсутствие готового методического материала и сокращение часов, отводимых на изучение физики.
Чтобы сформировать ключевые компетенции, необходимые учащимся к жизни в современном информационном обществе, мы поставили перед собой цель найти такие жизненные задачи, решение которых позволит создать условия приобретения учащимися опыта добывания знаний и умений решения практических задач, но чтобы при этом не страдало освоение содержания предмета физики.
Анализ содержания курса физики показал, что ключевые компетенции - учебно-познавательные (владение способами организации, целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки), информационные (владение способами добывания знаний, поиска, анализа и отбора необходимой информации, ее преобразования из одних знаковых форм в другие, сохранения и передачи с использованием современных средств), коммуникативные (владение способами взаимодействия с окружающими и удаленными событиями и людьми, умениями работать в группе, представить себя) могут быть
сформированы у учащихся при выполнении разных видов учебной деятельности. Обучение работе с текстами, решению физических задач повышает уровень вышеперечисленных ключевых компетенций, но в наиболее полном объеме они формируются при проведении физического эксперимента. Этому способствует большое количество экспериментальных работ, заложенное в программы по физике для основной школы, интерес учащихся этого возраста к экспериментальной деятельности и многообразие методов, необходимых для ее осуществления.
Вопросы организации учебного физического эксперимента широко освещены в работах В.А. Бурова, А.С. Еноховича, П.А. Знаменского, П.В. Зуева, СЕ. Каменецкого, Е.С. Кодиковой, А.А. Покровского, Т.Н. Шамало и др., но эти методики были созданы для решения учебных, а не практических задач и позволяют формировать ключевые компетенции только частично, о чем свидетельствуют анализ литературы и результаты констатирующего эксперимента.
В связи с тем, что в современной жизни возросла роль информации, приоритетными компетенциями в данный период и в ближайшей перспективе являются информационные, они влияют на формирование учебно-познавательных и коммуникативных, поэтому является аісгуальньїм вопрос поиска таких способов организации учебного физического эксперимента, которые обеспечат формирование информационных компетенций.
Выдвижение информационных компетенций на первый план в современном постиндустриальном обществе приводит к необходимости установления взаимосвязей курса физики с предметом «Информатика и ИТ». Анализ примерных программ по этим предметам показал определенное сходство целей и требований к результатам обучения.
Связь с информатикой позволяет организовать физический эксперимент на качественно новом уровне. Идея применения компьютера в преподавании физики в разных аспектах разрабатывалась в исследованиях Р.В. Акатова, Е.И. Африной, Н.Н. Гомулиной, В.А. Извозчикова, А.В. Смирнова и др.
7 Нам наиболее близка идея координации курсов физики и информатики Е. И.
Африной, где исследовательский метод обучения является ведущим, а в основу методики положены деятельностный подход и использование компьютера, как инструмента [117, С.140-143].
Таким образом, существует противоречие между задачей формирования ключевых компетенций учащихся без изменения содержания образования и количества часов на изучение предмета для выполнения требований Федерального компонента государственного стандарта общего образования по физике и существующими методиками, которые не позволяют решить эту задачу на должном уровне.
Это противоречие определило актуальность проведенного исследования.
Объектом исследования является процесс организации учебного физического эксперимента в основной общеобразовательной школе.
Предмет исследования - формирование ключевых компетенций учащихся при организации учебного физического эксперимента.
Цель исследования - установить способ формирования ключевых компетенций.
Гипотеза исследования заключается в том, что если сформулировать содержание практических работ учащихся в виде максимально приближенных к реальности ситуаций, при решении которых будет возникать необходимость в постановке учебного физического эксперимента, и обработку и оформление результатов учебного физического эксперимента проводить на уроках информатики и ИТ, то можно сформировать у учащихся ключевые компетенции: учебно-познавательные, информационные, коммуникативные.
Цель и гипотеза обусловили следующие задачи исследования:
1. Провести теоретический анализ научной и методической литературы по проблеме исследования и выявить сущность понятия ключевых компетенций и их взаимосвязь с традиционными образовательными параметрами.
2. Выяснить формирование каких ключевых компетенций вызывает у
выпускников основной школы наибольшие трудности.
Определить содержание, на котором формирование ключевых компетенций на уроках физики наиболее эффективно.
Сравнить примерные программы по физике и информатике и ИТ и выяснить возможность их межпредметной координации.
Разработать методику формирования ключевых компетенций учащихся основной школы при организации учебного физического эксперимента в форме решения практических задач.
6. Экспериментально проверить гипотезу исследования.
Теоретическую основу исследования составляют: работы по анализу
компетентностного подхода в обучении (Э.Н. Гусинский, А.Г. Каспржак, В. В. Краевский, Н. Г. Нежнов, К. Н. Поливанова, Н. С Пурышева, И. Д. Фру-мин, Б. И. Хасан, А. В. Хуторский, Л. Н. Хуторская, и др.); психолого-педагогические работы в области деятельностного подхода (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Г.А. Цукерман, Д. Б. Эльконин, Б. Д. Элько-нин и др.); работы по использованию деятельностного подхода к обучению физики (СВ. Анофрикова, Н.И. Одинцова, Л.А. Прояненкова, А.П. Усольцев, ТН. Шамало и др.).
Основные этапы исследования
Исследование проводилось в четыре этапа.
На первом, подготовительном этапе (2001-2003 гг.) осуществлялось накопление эмпирического материала. Проводился анализ диссертационных исследований по изучаемой проблеме; сравнительный анализ психолого-педагогической, учебно-методической литературы, нормативных документов с целью определения возможностей развития ключевых компетенций учащихся в процессе обучения физике; анализ состояния рассматриваемой проблемы в практике обучения физике в школах на констатирующем этапе педагогического эксперимента.
На втором этапе (2002-2005 гг.) производились систематизация и обобщение теоретического и эмпирического материала по проблеме исследования. Определялись основные идеи, принципы построения модели методической системы, разрабатывались элементы методики, анализировались различные формы, методы обучения, определялась методика формирования ключевых компетенций учащихся при обучении физике в основной школе, проводился поисковый этап педагогического эксперимента.
На третьем этапе (2005 - 2008 гг.) выбирались методы диагностики предложенного варианта модели методической системы, проводилась корректировка разработанных теоретических положений, их экспериментальная проверка в практике работы школ (гг. Москва, Набережные Челны), проводился обучающий этап педагогического эксперимента, завершалась работа по подготовке текста диссертации.
На четвертом этапе (2007 - 2008 гг.) проверялась эффективность разработанной методики в пропедевческом курсе физики в 6 классах школы № 91г. Москвы, проводился контрольный этап педагогического эксперимента.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ (изучение и анализ научной литературы и учебно-нормативных документов, их сопоставление и сравнение); анкетирование учителей и учащихся, анализ письменных работ учащихся; моделирование; экспериментальная работа констатирующего, поискового и обучающего характера с соответствующими измерениями, качественным и количественным анализом их результатов.
На поисковом этапе педагогического эксперимента возникла идея новой формы организации учебной деятельности. Эту форму мы назвали «Исследовательские лаборатории на базе реального эксперимента» (ИЛРЭ).
Термин ИЛРЭ употребляется в двух смыслах. С одной стороны ИЛРЭ - это коллектив учащихся, которые образуют исследовательскую лабораторию и их деятельность происходит на уроках физики информатики и ИТ и во
10 внеурочное время. С другой стороны ИЛРЭ - это совокупность исследовательских задач, которые решаются коллективом учащихся в целом. Научная новизна исследования
Показано, что в качестве способа формирования ключевых компетенций (информационной, коммуникативной, учебно-познавательной) учащихся при обучении физике в основной школе может выступать проведение ученического физического эксперимента в форме исследовательских лабораторий на базе реального эксперимента (ИЛРЭ).
Создана модель методики организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, основанная на деятельно-стном подходе к обучению и использовании компьютера как инструмента для обработки данных эксперимента и оформления его результатов.
Разработана методика организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, включающая:
требования к отбору содержания практических задач для организации исследовательских лабораторий (обязательности выполнения совокупности лабораторных работ для решения каждой практической задачи, возможности перехода от коллективной к индивидуальной деятельности при выполнении лабораторных работ как подзадач, поэтапного формирования действий в ходе коллективной деятельности под руководством учителя и индивидуальной оценки сформированности действий, и инвариантности содержания практических задач по отношению к различным программам курса физики);
описания 18 лабораторных работ двух исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента по темам «Измерение физических величин» (7 класс) и «Тепловые явления» (8 класс);
- методические рекомендации для учителей физики и информатики;
- диагностику формирования ключевых компетенций учащихся (зада
ния для текущего контроля в форме проверочных работ и итогового
контроля в форме листов экспертной оценки и самооценки).
Теоретическая значимость результатов исследования определяется тем, что:
Введено понятие «исследовательские лаборатории на базе реального эксперимента», как форма организации учебной деятельности при проведении школьного физического эксперимента, и как способ формирования ключевых компетенций.
Определены ключевые компетенции, которые формируются у учащихся при организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента. Показана ведущая роль информационных компетенций на современном этапе развития общества.
Разработана модель методики организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, результатом которой является формирование ключевых компетенций учащихся основной школы.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
Разработано учебно-методическое обеспечение проведения учебного физического эксперимента в форме ИЛРЭ в курсе физики 7-8 классов и их адаптации к пропедевческому курсу физики 6 класса, методические рекомендации для учителей физики и информатики.
Описаны новые лабораторные работы по темам «Измерение физических величин» (7 класс) и «Тепловые явления» (8 класс).
Разработаны диагностические средства наблюдения за формированием ключевых компетенций.
Структура и содержание диссертации: диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 178 страниц, из них 127 страниц основного текста. В тесте диссертации 36 таблиц, 2 схемы, 13 диаграмм, 6 рисунков, 5 приложений. В списке литературы 166 наименований.
Во введении обосновывается актуальность, формулируется объект исследования, его предмет, цель, гипотеза и задачи. Раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, излагаются основные
12 положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации и внедрении результатов работы, об имеющихся публикациях.
В первой главе «Состояние проблемы формирования ключевых компетенций учащихся основной школы в процессе обучения физике» на основе анализа психолого-педагогической, научно-методической литературы, результатов констатирующего эксперимента обосновывается необходимость разработки методики формирования ключевых компетенций учащихся при обучении физике и описываются основные трудности которые испытывают школьники при выполнении тестов компетентности.
Вторая глава «Психолого - педагогические основы методики формирования ключевых компетенций при обучении физике в основной школе» посвящена анализу возрастных особенностей учащихся, выбору адекватных методов, средств и форм обучения. С учетом перечисленного выше предлагается модель методики организации исследовательских лабораторий на базе реального эксперимента, включающая цель, способы, средства и планируемый результат.
Третья глава «Методика организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, как средства формирования ключевых компетенций учащихся» включает в себя рекомендации учителям по планированию, организации и проведению практических работ по физике в форме ИЛРЭ в основной школе.
В четвертой главе «Методика проведения и результаты педагогического эксперимента» приводится описание основных этапов педагогического эксперимента, описаны констатирующий, поисковый обучающий и контрольный эксперимент.
В заключении сформулированы результаты и выводы, полученные в ходе проведенного исследования.
В приложениях приводятся различные учебно-методические материалы (описание 15 лабораторных работ двух ИЛРЭ, задания для текущего и итогового контроля задачи теста PISA и критерии их оценки).
13 Апробация и внедрение результатов исследования
Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-методических конференциях МПГУ (2004, 2005, 2006, 2007, 2008 гг.), Всероссийской научно-практической конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2007» в г. Нижний Новгород (2007 г.), XVIII международной конференции «Применение новых технологий в образовании» в г. Троицк (2007 г.), научно-практической конференции «Современная школа и новые образовательные результаты в контексте международного исследования PISA» АПК и ППРО г. Москва научно-методических семинарах при кафедре теории и методики обучения физике, МПГУ (2005, 2006, 2007, 2008 гг.).
Результаты исследования внедрены в ГОУ СОШ № 1133, 91, 105 г. Москвы и ГОУ СОШ № 15 г. Набережные Челны Р. Татарстан.
На защиту выносятся:
Обоснование целесообразности формирования ключевых компетенций (информационной, коммуникативной, учебно-познавательной) учащихся при организации ученического физического эксперимента в форме решения практических задач в рамках исследовательских лабораторий на базе реального эксперимента.
Модель методики организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента, основанная на деятельностном подходе к обучению и использовании компьютера как инструмента для обработки данных эксперимента и оформления его результатов.
Методика организации исследовательских лабораторий на базе реального физического эксперимента.
Основные результаты исследования представлены в следующих публикациях:
Грук, В.Ю., Проведение практических работ с применением электронных таблиц Excel [Текст]/ В.Ю. Грук// Наука и школа. - 2007. - №6. С. 67-69. - 0,18 п.л.
Львовский, В.А., Грук, В.Ю. Физика, как учебный предмет в системе Д. Б. Эльконина- В.В. Давыдова [Текст]/ В.А. Львовский, В.Ю. Грук // Точка @РО № 1, 2007 научно-практический журнал о развивающем образовании в России и за рубежом. - М., 2007- №1, С. 7-14 - 0,88 п.л. / 0,44 п.л. (авторских 50%).
Грук В.Ю., Изучение Excel на примере обработки данных практических работ [Текст]/ В.Ю. Грук // ИКТ в образовании: Приложение к УГ №4, 2008. С. 20-21.-0,12 п.л.
Грук, В.Ю. Изменение содержания практических работ по физике при применении электронных таблиц Excel [Текст]/В.Ю. Грук // Применение новых технологий в образовании: материалы XVIII Международной конференции, Троицк, 2007. С. 108-109 - 0,35 п.л.
Грук, В.Ю., Львовский, В.А., Нежнов П. Г. Интерактивные модели как средство развития мышления на уроках физики [Текст] / В.Ю. Грук, В.А. Львовский, П. Г. Нежнов// Конференция представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2007»: материалы конференции. -Нижний Новгород, 2007, С. 140-142 - 0,42 п.л. / 0,14 п.л.
Грук, В.Ю. Физические лаборатории на базе реального эксперимента [Текст] / В.Ю. Грук // Физическое образование: проблемы и перспективы развития: материалы VII международной научно-методической конференции МПГУ. - М.: МПГУ, 2008. -Часть 1. - С.61-63. - 0,11 п.л.
Грук, В.Ю. Реализация метода проектов при организации физических лабораторий [Текст]/ В.Ю. Грук // Физическое образование: проблемы и перспективы развития: материалы VI международной научно-методической конференции МПГУ 12-15 марта 2007г., посвященной 105-летию со дня рождения А.В. Перышкина.- М.: МПГУ, 2007. - Часть 1. - С.57-60. - 0,16 п.л.
8. Грук, В.Ю. Ступенчатое формирование научных понятий на уроках
физики. [Текст]/ В.Ю. Грук // Преподавание физики в высшей школе. № 31, М.: Прометей, 2005. - С.26-31. - 0,24 п.л.
Грук, В.Ю. Выстраивание научно-теоретического знания на уроках физики через разрешение противоречий в процессе учебной деятельности. [Текст]/ В.Ю. Грук //Преподавание физики в высшей школе. № 29, М.: Прометей, 2004. - С.5-14. - 0,38 п.л.
Грук В.Ю. Работа с графиками, как средство развития мышления. [Текст]/ В.Ю. Грук //Преподавание физики, развивающее ученика, Кн. 3, Под ред. Э.М. Браверман. - М: 2005. - с.70-79. - 0,34 п.л.
Грук, В.Ю., Волик О.Н. Полет идет нормально. [Текст]/ В.Ю. Грук, О.Н. Волик //Наука и школа. № 4, Н. Челны, 1997. - С.37-39. - 0,42
п.л. / 0,21 п.л. (авторских 50%).
Компетентностный подход
В «Федеральной концепции модернизации российского образования на период до 2010 года» впервые на государственном уровне предложено использовать для оценки качества содержания современного образования ключевые компетенции, которые определены как система «универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности»[99].
Последнее время образование развитых стран изменяется в направлении компетентностного подхода. Речь идет и о том, чтобы осуществить модернизацию российского образования на «компетентностной» основе [15]. Развитие этого подхода связано с коррекцией целей образования. Единым словосочетанием это можно выразить как «образование для жизни»[72, С.5].
В современном информационном обществе объем информации удваивается каждые три года, список профессий обновляется наполовину каждые семь лет, поэтому смена места работы примерно с такой же частотой становится необходимостью для успешной реализации в изменяющемся мире. Фундаментальные академические знания в эпоху Интернет и электронных справочников перестают быть капиталом[74, С. 17]. Главными требованиями рынка труда стали умения ориентироваться в информационных потоках, работать с различными информационными ресурсами, быть готовым к переменам, самостоятельному освоению новых технологий.
В последней версии примерной программы основного общего образования по физике уже предусмотрено помимо передачи предметных знаний и умений, «формирование у школьников общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций». [115]
Основная причина такого внимания в том, что общество очередной раз встало перед фактом разрыва между уровнем образования и социальной практикой. Главные требования, предъявляемые к выпускникам: готовность вступить в трудовую деятельность и способность переучиваться, осваивая новые знания и технологии по мере необходимости.
Из этих требований вытекает три направления компетентностного подхода: применение знаний и умений в практических ситуациях, повышение внимания к обобщенным предметным умениям, освоение ключевых компетенций, обеспечивающих взаимодействие человека с другими людьми в реальных производственных ситуациях.
Компетентностно-ориентированное образование - сложная, многоаспектная проблема, которая на сегодняшний день остается недостаточно исследованной. Единого общепризнанного определения компетентностного подхода нет. По мнению Г.К. Селевко, «компетентностным подходом называют определение выпускника, владеющего компетенциями, то есть тем, что он может делать, каким способом деятельности овладел, к чему он готов». [134].
Позиция этого ученого рассматривать компетентностный подход, как «определение выпускника», вызывает сомнение у В.М. Авдеева, который требует уточнения того, что имеется в виду, выявление выпускника, владеющего компетенциями, или же наделение выпускника некими компетенциями [1, С.236].
Е.В. Бондаревская и СВ. Кульневич рассматривают компетентностный подход как выделение и формирование набора компетенций, ориентированных на смысловую составляющую любого вида деятельности. Большую актуальность в образовании приобретает вопрос «Почему объект так устроен?» в отличие от традиционного вопроса «Как устроен объект?»[17].
По мнению В.А. Болотова и В.В. Серикова, «компетентностный подход выдвигает на первое место не информированность ученика, а умения разрешать проблемы». Основным результатом школьного образования авторы видят подготовленность выпускников школы к самостоятельному решению проблем в различных сферах деятельности, акцент ставится на способности использовать знания, умения и навыки[15, С.9]. Сущность компетентностного подхода исследуется в крупной научно-методической работе «Модернизация образовательного процесса в начальной, основной и старшей школе: варианты решения», написанной группой авторов под редакцией А.Г. Каспржака и Л.Ф. Ивановой. Компетентностный подход, по мнению исследователей, наиболее востребован на пересечении «мира образования» и «мира труда». По аналогии с миром труда выстраивается понимание того, к чему должно готовить современное образование. Авторы утверждают, что «в школе преимущественно формируется еще не собственно компетентность, а самостоятельность в разрешении проблем...». Развитие компетентности - процесс, который не заканчивается однажды по причине ее окончательной сформированное, он не прерывается в течение всей жизни человека, так как в сферу его деятельности попадают новые, более сложные проблемы, требующие новых подходов к решению [72, СП].
Деятельностный подход и формирование ключевых компетенций
В первой главе показано, что компетенции формируются и проявляются в практической деятельности. Следовательно, вопрос формирования компетенций сводится к вопросу организации деятельности субъекта.
Вопрос о деятельности субъекта и вопрос о связи деятельности субъекта и его мышления впервые был поднят советскими психологами в тридцатые годы. Но свое развитие этот вопрос получил лишь в шестидесятые годы в работах А.Г. Асмолова, В.П. Беспалько, Л.С. Выготского, П.Я.Гальперина, А.Н. Леонтьева, А.Р. Лурия, С.Л. Рубинштейна, O.K. Тихомирова, Д.Б. Эль-конина и др.
В своих работах А.Г. Асмолов говорит, что «деятельность представляет собой динамическую саморазвивающуюся иерархическую систему взаимодействий субъекта с миром, в процессе которых происходит порождение
психического образа, воплощение его в объекте и осуществление опосредованных психическим образом отношений субъекта в предметной действительности» [6, С. 10].
В.В. Давыдов определяет учебную деятельность как форму сокращенного воспроизведения реального создания теоретических знаний в истории культуры [46, С. 146].
Анализ учебной деятельности, как и любого вида деятельности, предполагает описание соответствующих ей структурных компонентов - потребностей, мотивов, задач, действий, операций.
Структура содержания человеческой деятельности подробно представлена СВ. Анофриковой. Она подчеркивает, что человеческая деятельность это единство трех этапов: ориентировочного, исполнительного и контрольного. Конечный продукт каждого предыдущего этапа входит в число необходимых условий выполнения деятельности на следующем этапе [4, С.57].
Потребность в учебной деятельности побуждает школьников к усвоению теоретических знаний, мотивы - к усвоению способов их построения посредством учебных действий, направленных на решение учебных задач.
Исследователи отмечают, что потребность в усвоении теоретических знаний возникает у школьника на основе познавательных интересов и воображения лишь в процессе реального усвоения им элементарных теоретических знаний при совместном с учителем выполнении простейших предметных учебных действий, направленных на решение соответствующих учебных задач [59, С127].
Формирование ключевых компетенций учащихся при реализации ИЛРЭ «Измерение физических величин»
Ставится задача необходимости измерения массы нескольких тел. Тела подбираются так, что с помощью одного прибора это сделать невозможно. Коллективные работы связаны с измерением массы с помощью рычажных и пружинных весов. При выполнении этих работ отрабатываются все элементарные операции, связанные с выполнением и оформлением практических работ. А затем в группах и индивидуально учащиеся градуируют различные пружины, резинки, самодельные безмены и измеряют массу тел с помощью этих приборов, сравнивают результаты с эталонным прибором (у нас электронные весы). Оформляют свои исследования и сообщают результаты на конференции, где и подводятся итоги работы лаборатории, оцениваются работы учащихся и уровень их компетенций.
Покажем, как можно организовать первую исследовательскую лабораторию «Измерение физических величин».
Традиционную работу «Измерение массы тела с помощью рычажных весов» мы начинаем с вопроса: «Знаете ли вы массу вашего сотового телефона?»
При практическом ответе на этот вопрос разбираем правила взвешивания. Затем переходим к лабораторной работе. Это описано в публикациях [35], [37]. Лабораторная работа «Взвешивание малых тел»
1. Перед учащимися ставится задача - научиться управлять массой гороха. Управлять в данном случае значит уметь предсказать: «Можем ли мы до взвешивания предсказать массу, например, 20 горошин, если мы можем взвесить 17 горошин и определить их массу? Можем ли мы отсчитать нужное количество горошин, чтобы получить наперед заданную массу?». Попробуем изготовить график-помощник и для новой задачи.
2. Раздаем в группы весы и баночки с горошинами. В какие-то группы подобрать маленькие горошины, в какие-то - крупные. Ученики в группах взвешивают 5, 10, 17 горошин. Результаты заносятся в таблицу и на координатную плоскость (эта терминология не употребляется). Первое взвешивание заполняет учитель, остальные - ученики сами в своих тетрадях и на доске. После выполнения взвешивания выходят к доске, заполняют таблицу и ставят точку на плоскости. Для этой цели можно разлиновать лист ватмана или большой лист миллиметровой бумаги. Можно дать в группы по одному разноцветному фломастеру, тогда каждая группа будет ставить точки своего цвета.
3. Делаем прогноз для 12 горошин и разбираем явные ошибки. Проводим взвешивание и проверяем свой прогноз.
4. Обсуждаем, почему возникли трудности с прогнозом, почему у всех разные результаты. Главная причина - разные горошины, но могут быть и другие (неправильное взвешивание, не уравновесили весы, ошиблись в вычислениях, разные приборы и т.п.).
5. Построение графика для идеального гороха.
Учитель дает новую задачу: «Пусть горох идеальный - все горошины одинаковые, приборы тоже все правильные и одинаковые, человеческая ошибка исключена. Можно ли теперь точно решить задачу на управление и предсказание?»
Да, только для этого надо знать массу идеальной горошины. Подбирая близкую к нашим горошинам, решаем принять значение 200 мг.
Ученики в тетрадях рисуют оси и начинают размещать точки (одновременно учитель делает эту работу на доске). Ставим точки соответствующие массе горошин 1, 2, 3 и т.д. Дети довольно быстро улавливают закономерность. Правда, такая закономерность либо арифметическая (добавление одной горошины прибавляет 200 мг), либо «примитивно геометрическая» (надо двигаться ступенькой - клетка вправо, две вверх).
Обратите внимание! В нашем случае график - это совокупность точек, а не прямая линия, проходящая через эти точки. По смыслу мы имеем дело с дискретным набором, это долэюно быть отражено и на координатной плоскости. Непрерывную кривую можно получить позже и разными способами.
Понятно, что для нас размещение точек на плоскости - не самоцель, нам надо ввести прямую-помощник - прообраз будущего «полноценного» графика прямой пропорциональности. Таким образом, нам необходимо продемонстрировать неэффективность применяемого способа, найти такие задачи, которые дискредитируют формальный способ. Мы применили такой прием -учитель поставил произвольную точку, про которую надо сказать, правильно ли она поставлена. Удаленность точки затрудняет применение указанных выше детских способов. Завершить эту работу можно попрактиковавшись в решении задач на предсказание и управление с использованием созданных помощников.
