Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Философские, психолого-педагогические, организационные особенности обучения физике в системе общего образования США 17
1. Понятие технологий обучения и их эффективности 17
2. Организация обучения физике в США: система образования и тенденции ее развития, содержание естественнонаучного образования в образовательных стандартах 25
3. Философские основы современных технологий обучения физике в США 43
4. Генезис и система технологий обучения физике в США на основе психолого-дидактических концепций и моделей обучения физике 46
Глава II. Технологии обучения физике в системе общего образования США 75
1. Технологии обучения естественнонаучным предметам в США 75
2.1.1. Технологии, ориентированные на действия учителя 75
2.1.2. Технологии, ориентированные на прямую инструкцию 79
2.1.3. Технологии, ориентированные на ученика 98
2. Методы диагностики знаний учащихся в США 110
3. Технология обучения физике в учебном комплексе по естествознанию для старшей школы «Holt Science Spectrum» 121
4. Мисконцепции как проблема в методике обучения физике и методы их преодоления 132
Глава III. Исследование эффективности технологий по выявлению и преодолению мисконцепции о механистической картине мира 140
1. Мисконцепции при изучении механики 140
2. Методы и характеристика исследования 150
3. Анализ данных. Выводы 156
Заключение 177
Библиография
- Организация обучения физике в США: система образования и тенденции ее развития, содержание естественнонаучного образования в образовательных стандартах
- Генезис и система технологий обучения физике в США на основе психолого-дидактических концепций и моделей обучения физике
- Технологии, ориентированные на прямую инструкцию
- Методы и характеристика исследования
Введение к работе
Актуальность исследования обусловлена интеграционными процессами, происходящими в глобальной системе образования. Вступление России в Болонский процесс, расширение обмена информацией, усиление мобильности преподавательских кадров, внедрение образовательных технологий, широко используемых в практике работы зарубежных систем образования, приводит к сближению философско-теоретических и организационно-правовых основ образования России, Европы, США, что обуславливает необходимость сравнительного анализа и теоретического осмысления происходящих в мировой системе образования процессов. Существует необходимость использования зарубежного опыта, в том числе в теории и методике обучения физике, но количество научных работ в этой области невелико.
В условиях вхождения России в единое мировое образовательное пространство требуется выявление социально-исторических предпосылок построения систем образования в зарубежных странах, требований к уровню образования и технологиям обучения. Современная система образования развивается в условиях расширения информационного поля, внедрения в практику учебной работы инновационных технологий. Особую значимость приобретают такие свойства образованной личности, как умение быстро ориентироваться в потоке информации, находить и оценивать необходимую информацию, уметь ее быстро обрабатывать и включать в процесс творческого поиска решения значимых проблем. Обеспечение этих задач лежит в основе компетентностного подхода. С другой стороны, растет потребность в человеке, способном и готовом к продуктивному общению с другими людьми в обществе, основанном на гуманистических демократических ценностях. В связи с этим большое значение приобретает изучение генезиса проблем, связанных с качеством и эффективностью технологий, используемых американскими педагогами, с точки зрения конечного образовательного результата. В обучении физике эта задача становится одной из ключевых.
Система образования Соединенных Штатов Америки в своем историческом развитии еще несколько десятилетий назад пришла к ориентации обучения на личность ученика. Акцентируя интересы, потребности и способности каждой отдельной личности, американская педагогика пришла к идеалам гуманистической педагогики. Американская образовательная модель во многом стала ориентиром реформирования на современном этапе российского высшего образования. Сущностью этого реформирования стала новая философская парадигма, ориентирующая на гуманитаризацию образования и его диверсификацию. В мировой образовательной системе, как и в российской, унифицируется структура образования, проявляется тенденция выстраивать и описывать педагогические технологии, а не методи-ки, организовывать традиционную для США систему тестовой проверки. знаний. Имеет место и обратное влияние системы традиционных для рос-< і сийского образования ценностей на глобальные процессы. Так, президент
США Б. Обама в марте 2009 г. особо подчеркнул, что лучшая характеристика профессиональной квалификации не то, что человек умеет делать, а те знания, которыми он владеет, что может означать возобновление интереса к знаниевой парадигме в образовании. Для осмысления закономерностей процессов, истоков системных изменений, происходящих в мировой системе образования, проблем российского образования на современном этапе, целесообразно рассмотреть эти явления через призму особенностей, характерных для американской школы.
Реформирование системы образования в России предполагает совершенствование старых и введение новых форм организации учебного процесса и технологий обучения. Однако простой перенос инновационных технологий в российские классы не дает ожидаемых результатов, поскольку разрываются тесные связи внутри методической системы (технологии) с целями, содержанием обучения и традиционными средствами диагностики. Это противоречие может быть разрешено путем исследования истоков методических систем обучения и технологий, их целей и ценностной ориентации. Осмысление целостности педагогических концепций, анализ возможности и необходимости их применять при проектировании образовательных технологий, прогнозировании эффективности внедрения в практику работы, поможет российским исследователям, методистам, учителям принять правильное решение, выбирая образовательную стратегию при обучении физике.
В последние годы появился целый ряд диссертационных исследований, посвященных различным аспектам организации образования в США на различных его уровнях. Часть этих работ посвящена отдельным аспектам общего образования - образовательным стандартам средней школы (О.Н. Бес-сарабова), информационным технологиям (Ю.А. Лупиногина), компенсационному обучению (О.В. Невструева), обучению одаренных детей (Н.П. По-морцева), математическому образованию (И.И. Чернобровкина); содержанию школьного обучения (А.Э. Бабашев, Е.П. Ковязина).
Большая часть диссертационных исследований посвящена системе образования США (О.С. Толстова, В.В. Веселова, A.M. Митина, М.Л. Волови-кова), качеству подготовки специалистов (О.В. Коренькова), анализу работ известных американских дидактов (Г.Р. Фассахова, И.С. Бессарабова). Ряд работ включает сравнительный анализ американской и российской систем высшего образования (Л.С. Дохикян, Ю.В. Ерастов, М.А. Серебрякова).
Число исследований, посвященных методике обучения физике в США, невелико. Среди диссертационных исследований следует назвать работу Е.Д. Денисовой, посвященную путям преодоления формализма в знаниях по физике, и работу Н.В. Леоновой, посвященную проблемам инновационного обучения физике в системе высшего педагогического образования. Однако исследований технологий обучения физике в США как комплексного явления, связанного с гуманитарными целями образования в целом, ранее не проводилось.
Одной из проблем изучения зарубежного опыта в сфере образования является ограниченный доступ к печатным материалам, периодическим изданиям на иностранных языках. Аналитический материал нашей работы опирается на большое число американских периодических изданий, таких как Review of Educational Research, Educational Leadership, Journal of Teacher Education, American Journal of Physics, The Physics Teacher, The Educational Forum, Workshop Physics, Childhood Education, The American Biology Teacher, Physics Today, Journal of Educational Psychology, The Science Teacher, Instructional Science, Human Development, American Psychologist, American Journal of Psychology и др.
Объект исследования: процесс обучения физике в системе общего образования США;
Предмет исследования: технологии обучения физике в системе общего образования США (цели, средства, методы, формы обучения и диагностики, эффективность технологий).
Цель исследования - выявить теоретические (философские, психолого-педагогические) и организационные основы, генезис, содержание, особенности реализации современных технологий обучения физике в США, исследовать их эффективность.
Гипотеза исследования.
Анализ особенностей технологий обучения физике в школах США обеспечит эффективный поиск путей совершенствования обучения физике, если будут:
определены социальные и организационные причины обусловленности выбора приоритетных технологий современной методикой обучения физике в США;
определены теоретико-методологические основы построения технологий на философском и психолого-педагогическом уровне;
выявлены сущностные и системные характеристики технологий обучения физике в США и их эффективности, роль в достижении целей обучения, позиции учителя и ученика в процессе обучения;
описаны модели обучения физике на основе применения системы адекватных образовательных технологий;
- исследована эффективность применения отдельных технологий.
Теоретико-методологические основы исследования:
труды основоположников приоритетных психолого-дидактических направлений в обучении в системе образования США и их последователей (Дж. Брунер, Л.С. Выготский, P.M. Ганье, Г. Гарднер, Дж. Дьюи, К. Камии, У. Килпатрик, Л. Колберг, Р.А. Левин, Р. Миллер, Ч. Паттерсон, Ж. Пиаже, К. Роджерс, Б.Ф. Скиннер и др.);
работы американских авторов, посвященные педагогическим технологиям, методам обучения и диагностики знаний в США (Н. Гронлунд, Р.Дж. Марцано, Р. Мэгер, Р. Славин, Т.Ф. Слэйтер, Р. Стиггинс, Р. Тайлер, СБ. Уотсон, М. Хантер и др.);
труды российских исследователей, посвященные современным представлениям о методической системе, образовательных технологиях (М.Е. Бершадский, В.П. Беспалько, А.Н. Дахин, В.И. Загвязинский, М.В. Кларин, И.А. Колесникова, А.С. Кондратьев, Ю.Н. Кулюткин, В.В. Лаптев, И.В. Муштавинская, И.П. Подласый и др.);
исследования американских и российских педагогов, посвященные развитию и усвоению ключевых понятий картины мира в процессе изучения физики, а также проблеме мисконцепций и формализму в знаниях (Е.Д. Денисова, И.Е. Иродов, Н.В. Леонова, Л. Макдермотт, Д.Р. Соколофф, Р.К. Торнтон, И.А. Халлоун, Д. Хестенес, А.С. Ходанович, Ф.Ш. Шифрин и др.);
работы российских исследователей, посвященные американской системе образования на различных уровнях, ее истории и сравнительной педагогике (О.Н. Бессарабова, Р.Б. Вендеровская, В.В. Веселова, Б.Л. Вульфсон, Б.С. Гершунский, Б.А. Гонтарев, А.Н. Джуринский, Г.Д. Дмитриев, Л.С. Дохикян, Ю.В. Ерастов, О.В. Коренькова, СВ. Кохановская, Ю.А. Лупино-гина, З.А. Малькова, В.И. Марцинкевич, В.Я. Пилиповский, А.И. Пискуно-ва, Л.П. Рябов, М.А. Серебрякова, И.Н. Сидоров, Л.Н. Талалова, Г.Р. Фасса-хова и др.).
В соответствии с целью, гипотезой и основными идеями исследования были поставлены следующие задачи:
Проанализировать и уточнить понятия технология обучения и эффективность технологии обучения.
Проанализировать культурно-исторические предпосылки, содержание и организацию системы образования США.
Установить истоки, философские и психолого-педагогические основания ключевых подходов и концепций, лежащих в основе технологий обучения физике в США.
Выявить особенности требований к аксиологической компоненте обучения физике в США, месту и роли технологий в достижении целей обучения, их содержанию.
Проанализировать инновационные проекты и модели обучения физике в США, проанализировать используемые в них технологии, проиллюстрировать применение технологий на примерах.
Исследовать одну из ведущих инновационных идей в целевом поле преподавания физики - преодоление мисконцепций. Проанализировать значение проблемы мисконцепций в обучении физике.
Выявить используемые для преодоления мисконцепций технологии. Провести сравнительное исследование мисконцепций по механике у американских и российских учащихся. Оценить эффективность технологий, направленных на преодоление мисконцепций.
Методы исследования:
При анализе и классификации материала мы руководствовались методом логического анализа; кроме того, на разных этапах работы над темой нами активно использовались такие методы научного исследования, как синтез, изучение, сопоставление, сравнение различных документальных и
исследовательских данных, философской, социально-экономической, психолого-педагогической, методической и учебной литературы; в качестве вспомогательного метода выступал метод перевода аутентичной литературы.
Использовался теоретический анализ американской и российской литературы по проблеме исследования, обобщение передового педагогического опыта, интервьюирование учителей и учащихся, проведение педагогических измерений (тестирование), наблюдение, сравнительный педагогический эксперимент, статистические методы обработки результатов исследования.
Логика исследования выстраивалась в соответствии со следующими этапами:
Первый этап: теоретический анализ иностранной и отечественной методической, методологической, психолого-педагогической и философской литературы, посвященной американской системе образования в целом и конкретным инновационным технологиям обучения; изучение отечественной и зарубежной учебной и психолого-педагогической литературы, посвященной проблемам изучения физики, а также мисконцепциям учащихся в отношении механистической картины мира.
Второй этап: уточнение гипотезы, предмета и задач исследования; планирование, организация и проведение педагогического эксперимента с целью выявления эффективности технологии преодоления мисконцепций по механике; проведение педагогических измерений (тестирование).
Третий этап: анализ и обобщение результатов эксперимента; формулирование выводов.
Достоверность полученных результатов обеспечивалась:
всесторонним анализом проблемы;
методологической обоснованностью научных теоретических положений, соблюдением логики научного исследования;
анализом широкого круга теоретических и практических источников, сопоставимостью полученных результатов с данными других исследований, непротиворечивостью выводов современным тенденциям развития образования в мире;
использованием разнообразных педагогических методов исследования, адекватных поставленным задачам;
соблюдением основных требований, предъявляемых к организации педагогического эксперимента, проведенного в США и России.
Объективность предоставленной информации обеспечивается комплексным использованием различных источников, в т.ч. большого числа современных американских периодических изданий.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Технологии обучения физике в США развивались в рамках трех основных психолого-дидактических концепций: традиционной парадигмы, рационалистической модели и феноменологического направления. Современные технологии обучения физике в системе общего образования США
можно классифицировать в соответствии с этими концепциями, в рамках которых различаются основные цели и принципы обучения, позиции ученика и учителя.
2. В современной дидактической мысли США можно выделить сле
дующие направления: прагматическое, бихевиористское, когнитивистское и
конструктивистское. В настоящее время наибольшее влияние на методику
обучения физике в США оказывают когнитивизм и конструктивизм, кото
рые ориентируют преподавателя на результат образования, выраженный в
обобщенных умениях (компетентностях), что отражено в содержании стан
дартов естественнонаучного образования.
Движение традиционной системы образования США в направлении гуманизации характеризуется ориентацией технологий и методов обучения на интересы и потребности ученика. В преподавании физики широкое распространение получают методы активного обучения: метод проектирования, метод кооперированного обучения. Наиболее часто в преподавании физики используются технологии, направленные на развитие критического мышления, групповые и индивидуальные комплексные проекты, требующие самостоятельного поиска методов решения задачи и формулирования выводов и связанные с реальной жизнью учащихся, что обусловлено поставленной в стандартах целью осмысления природных явлений и процессов и природы в целом.
Технологии обучения физике в школах США ориентированы на сопровождение ученика по индивидуальному образовательному маршруту. Наибольшее значение придается созданию познавательных ситуаций для самостоятельного решения через актуализацию проблем и парадоксов, созданию условий для их самостоятельного преодоления, созданию адекватной обобщенной научной картины природы, разрешению конкретных реальных ситуаций, умению применять знания, осмысливать реальные явления природы с точки зрения физических законов.
Существенное внимание в целевом блоке преподавания физики в США уделяется пониманию сущности явлений и процессов, корректному применению законов при анализе реальных ситуаций, а также выявлению ненаучных интуитивных представлений, возникающих на базе бытового опыта (мисконцепций). Технологии, направленные на преодоление мискон-цепций (выявляющие и корректирующие), занимают значительное место в методике преподавания физики. Разработаны эффективные системы технологий, направленные на выявление и преодоление мисконцепций. Такой технологией является система PRISMS.
Научная новизна работы заключается в следующем: В отличие от предшествующих работ, дана характеристика системы образования и обучения физике в США (уровень общего образования): выявлены ее организационные, философские и психолого-педагогические основания и ценностные приоритеты, требования стандартов к содержанию, технологии, методике на основе анализа аутентичной методической литературы.
Проведен анализ трудов основоположников дидактики и психологии образования в США, который позволил связать господствующие на протяжении многих лет философские и психологические теории о мышлении и развитии личности с конкретными методами и технологиями обучения физике. Проведена классификация технологий по признакам лежащих в их основе психолого-дидактических концепций. Проведено комплексное исследование проблемы построения и использования технологий обучения физике в США, описаны основные цели, методические подходы к отбору содержания, особенности диагностики, методического обеспечения.
Систематизированы знания о мисконцепциях как новом для российских исследователей понятии. Проведено сравнительное международное исследование, посвященное мисконцепциям учащихся по механике. Описаны технологии, направленные на устранение мисконцепций по физике, доказана их эффективность.
Теоретическая значимость. Исследование вносит вклад в разработку концептуальных основ организации учебного процесса (целевая составляющая технологий обучения физике определяется в рамках психолого-дидактических концепций), обогащает дидактику знаниями о теоретической базе и особенностях технологий обучения физике в США, об эффективных технологиях, разработанных и применяемых зарубежными педагогами, что способствует более глубокому осмыслению проблем обучения физике, возникающих в современной России. Исследование позволяет выявить современные направления развития методического знания и практики обучения физике в США.
Исследование расширяет проблематику зарубежной и сравнительной педагогики, способствует осмыслению закономерностей процессов развития образования в России и за рубежом.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
положительный опыт и проблемы, проанализированные в исследовании, могут быть учтены при модернизации отечественной школы, что позволит избежать ошибок в период современной реформы образования;
результаты исследования позволяют внедрить эффективные технологии обучения физике, применяемые в США, в учебный процесс в школах России в связи с задачами модернизации образования и процессами его глобализации.
Выводы и положения диссертационного исследования могут быть полезны учителям, методистам, преподавателям курсов по истории образования и зарубежной дидактике, а также методике обучения физике.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе:
- выступлений на Международных научных конференциях «Физика в
системе современного образования (ФССО)» (Санкт-Петербург, 2003,
2007), Всероссийских конференциях «Герценовские чтения» (Санкт-
Петербург, 2002-2006), VI Российско-Американской научно-практической
конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (2003);
выступления на защите диплома магистра естественнонаучного образования в Университете Северной Айовы (США, 2002);
участия в научных и методических конференциях в США - National Science Teacher Association, American Association of Physics Teachers (США, 2000-2002).
Структура и объем диссертации. Общий объем работы составляет 204 страницы. Она включает в себя введение, три главы, заключение, библиографический список из 204 наименований. Работа содержит 9 рисунков и 18 таблиц.
Организация обучения физике в США: система образования и тенденции ее развития, содержание естественнонаучного образования в образовательных стандартах
В 1950-1960-е гг. вместе с возникновением и развитием кибернетики как теории управления широкое распространение во всех странах мира получила концепция так называемого программированного обучения, основополагающие идеи которого были предложены американским психологом Б. Ф. Скин-нером (1904-1990) и разрабатывались такими известными учеными, как Н. Краудер и Е. Стоуне. Процесс учения представлялся как чрезмерно формализованный объект управления, что иногда приводило к тому, что этот механистический и технократический подход даже сравнивали с дрессурой. На учащегося в процессе обучения должны были оказывать воздействие различные стимулы, поддерживающие его активность. Сам процесс учения предполагалось представлять в виде подробно разветвленного плана - программы, в которой предусматриваются различные варианты вопросов и ответов учителя и ученика. Данный подход определил теоретические предпосылки для создания «обучающих машин», которые, по мнению многих, могли вскоре вытеснить из класса учителя [143, с. 463].
Основные реформы образования в США проводились в 60-80-е годы XX в. Как отмечает Б.Л. Вульфсон [124, с. 145], США и Советский Союз принимали решения о реформировании образования синхронно. Первая волна реформ в США была вызвана запуском советского спутника в 1959 г. А.Н. Джуринский замечает, что в начале 60-х гг. законодательных актов об образовании в США было принято больше, чем за всю историю страны. «Реформа программ начальной школы проходила под заметным воздействием концепции «основных навыков», ставившей на первый план задачи прочного овладения учащимися основными навыками чтения, письма, счета, фундаментальными представлениями о социально-политическом устройстве США, нормах общественной морали и поведения, географии, природе и ее охране» [132, с. 70]. Большинство штатов согласилось применять федеральный закон об общем объеме образования, где устанавливались минимальные стандарты начального образования. При реформе среднего образования основное внимание уделялось модернизации программ. В короткие сроки были подготов 32 лены новые программы по математике, физике, химии, биологии, куда включались вопросы экологии, генетики, биохимии и других наук, ранее не входивших в школьные курсы.
В середине 1960-х гг. в США началось широкомасштабное движение за устранение остатков расовой и религиозной сегрегации в школе. Дискриминация отдельных групп людей была признана пережитком рабовладельческого прошлого, недостойным современной цивилизации явлением. Этот процесс происходил постепенно в течение почти десяти лет. В этот период особую актуальность приобрели идеи гуманизации и демократизации образования [143, с. 460].
Во второй половине 70-х гг. стало заметным снижение уровня общеобразовательной подготовки в массовой школе. Отмечалось также, что треть взрослого населения страны не имеет среднего образования. Это объяснялось невостребованностью работников с образованием такого уровня на данном этапе экономического развития. Следуя логике перспективных стратегических задач, вопреки временным требованиям экономики в 1981 г., в США вступил в силу закон об объединении и улучшении программ образования, который положил начало стандартизации содержания школьного образования. Приоритетными областями были признаны естественнонаучные дисциплины и математика, важнейшей задачей - приобретение компьютерной грамотности, начиная с младших классов школы.
Самыми важными событиями в законодательной деятельности США касательно образования явились доклад «Нация на грани риска», опубликованный в 1983 г. и указывавший на необходимость коренной реформы образования, и законодательный акт «О национальных целях образования», изданный в 1991 г. и предусматривающий реализацию образовательной программы «Америка-2000». В докладе «Нация на грани риска» были выделены пять сфер, требующие особого внимания: требования к качеству подготовки обучающихся, руководство процессом обучения, организация процесса обучения, содержание образования и материальные затраты на образование [164, с. 11] Этот документ, критикующий уровень обучения американских школьников, дал толчок к разработке государственных стандартов образования США. «При этом подчеркивалось, что стандарты должны способствовать достижению мирового лидерства США по качеству образования, что, в свою очередь, необходимо для удержания экономического лидерства в условиях усилившейся конкуренции на мировом рынке» [1].
В начале 1980-х гг. первые попытки определения национальных стандартов школьного образования в США предпринимались в значительной мере вслепую и наталкивались на ряд нерешенных вопросов, касающихся самой сути стандартизации. В 1991 г. в США был создан Национальный совет по стандартам образования и тестирования, под эгидой которого стали действовать комиссии по разработке стандартов содержания отдельных учебных курсов. В этом же году был опубликован правительственный документ «Америка-2000: стратегия в области образования». Это был смелый, комплексный, далеко идущий план реформы образования. В нем была выражена глобальная цель американского общества — Америка должна стать тем, чем ей следует быть: мировым лидером, эталоном. Одной из составляющий программы была названа разработка стандартов образования на мировом уровне. В качестве основных целей программы были определены современные электронные технологии как основа новой школы, создание системы поощрения для тех, кто уже окончил школу и приступил к работе, и возрождение прочной семьи как основы возрождения системы американских ценностей. В соответствии с государственным законом об образовании, принятым Конгрессом США в 1994г., одной из целей развития американского образования до 2000 г. должна была стать лучшая в мире подготовка специалистов в области математики и естественных наук [198].
Генезис и система технологий обучения физике в США на основе психолого-дидактических концепций и моделей обучения физике
Значительный вклад в образование США Скиннер внес, спроектировав серию обучающих машин. Теория Скиннера (в отличие от других психологических систем) стала основой для поисковых работ по программированному обучению, так как вводила принцип членения процесса решения учебной задачи на отдельные операции, каждая из которых контролируется подкреплением, служащим сигналом обратной связи. Необходимо заметить, что обучение у Скиннера сводилось к набору внешних актов поведения и подкреплению правильных. При этом игнорировалась внутренняя познавательная деятельность учащихся, а обучение не рассматривалось как сознательный процесс [178].
Прагматистская педагогика появилась в конце XIX в. - начале XX в. и впервые привлекла внимание педагогов к личности ученика. В педагогической литературе используются синонимичные прагматизму названия - «про-грессивизм», «инструментализм», «экспериментализм». Окончательное оформление прагматистской педагогики связывают с именем Дж. Дьюи и его последователей: Б. Боуда, У. Килпатрика, Д. Чайлдса и др. В первой половине XX в. прагматистская педагогика стала теоретической основой преобразований в школах США, в значительной мере обусловив цели, содержание и методы обучения в них [194]. Б. Вульфсон объясняет огромное влияние прагматизма в США тем, что он «отразил и поднял на уровень философских категорий специфические черты обыденного сознания «среднего американца» - неприязнь к абстрактным теоретическим построениям, крайний практицизм, стремление к личному успеху как ведущей цели человеческой жизни, но наряду с этим - трудолюбие, предприимчивость, изобретательность» [124, с. 182].
Рассуждая о человеческом мышлении, Дьюи указывал, что оно действует целенаправленно, исходя из заданной ему в конкретном опыте проблемной ситуации, стремясь решить ее наиболее адекватным способом. Делает это индивид с помощью понятий, идей и теорий, которые Дьюи называет «интеллектуальными инструментами» (отсюда другое название теории - инструментализм). Хотя каждая ситуация уникальна, некоторые идеи и теории могут служить инструментом для решения многих задач при хорошо развитом логическом мышлении. Поэтому школа не должна сообщать готовую информацию и притуплять врожденную любознательность детей, а должна развивать критическое мышление [124, с. 183].
Дьюи выступал против канонов традиционной педагогики, подчеркивая, что школа может быть успешна в обучении детей, только признавая приоритет интересов, потребностей и способностей ребенка. Учитель только должен всевозможными путями стимулировать самодеятельность учащихся, пробуждать их любознательность и стремление к самостоятельному творчеству. Стремление к самостоятельной деятельности - сильный инстинкт, который следует не игнорировать, а, напротив, целенаправленно использовать. В ходе учебного процесса следует уделять большое внимание выполнению учениками проектов (практических заданий), при работе над которыми возникают различные трудности. Так появляется одно из главных положений модели учебного процесса, предложенной Дьюи для начальной школы - «обучение посредством делания» [124, с. 187-188].
Важнейший путь реализации своих установок в области содержания школьного образования прагматистская педагогика в 1920-30-х гг. усматривала во внедрении метода проектов, разработанном видным представителем прогрессивизма У. Килпатриком (1871-1965). Исходя из того, что в интересах отражаются жизненно важные потребности личности, Килпатрик пришёл к выводу, что в основе учебной работы ребёнка должны лежать лишь практи 51 чески направленные виды деятельности (например, изготовление школьной мебели и учебных пособий в мастерских, работа на пришкольной ферме, постановка самодеятельных спектаклей и т. п.). Навыки чтения, письма и счета дети должны усваивать не систематически, а "попутно", по мере того, как осознают потребность в них, выполняя различные конкретные проекты комплексного характера [194]. Учебная программа рассматривалась как совокупность взаимосвязанных опытов, в процессе учебной деятельности дети планировали (проектировали) выполнение конкретной практической задачи, куда включалась и учебная деятельность. При выполнении проекта ученик сам проходил несколько этапов: выбор, планирование, исполнение и обсуждение [132, с. 152].
Широкое прогрессивное движение 1920-х гг. в целом отличалось от концепции школьной практики Дьюи, а идея об опоре обучения на практику оказалась доведенной до крайности, что повлекло за собой, в частности, значительное сужение круга знаний школьников. «Последователи Дьюи извратили его идею о важности развития психологических аспектов ребенка. Призыв Дьюи интересоваться эмоциональными потребностями детей, развивать их любознательность и интересы получил довольно вольную интерпретацию. Представители американского прогрессивного движения 1920-х, ориентируясь на работы Фрейда, слишком увлеклись эмоциональными нуждами детей. Порой исчезала разница между уроками и терапевтическими сеансами» [157, с. 105].
Технологии, ориентированные на прямую инструкцию
В методике преподавания физики в США используются также еще два метода составления плана урока. Это так называемые учебные циклы «5Е» и «ЗЕ». Первая модель учебного цикла адаптирована к обучению физике и построена на основе методической модели обучения биологии, выполненной рабочей группой BSCS (Biological Sciences Curriculum Study). Эта модель разработана на основе обучающего цикла Р. Карплуса и выражает конструктивистский взгляд на обучение. Согласно этой концепции ученики переоценивают, перестраивают, дополняют и преображают свое понимание посредством индивидуального взаимодействия с другими людьми и окружающей средой. Этот учебный цикл включает следующие этапы: Этап 1. Введение (Engagement). Учитель предлагает задания, предназначенные для того, чтобы вовлечь учащихся в работу. Здесь используются занимательные опыты или вопросы, подготавливающие учеников к тому, чтобы связать новый материал с тем, что они уже знают. Этап 2. Исследование (Exploration). Учащиеся работают в группах, обмениваются идеями и приобретают конкретный опыт работы с материалом, выполняя несложные практические задания. Учитель помогает ученикам находить взаимосвязи между явлениями, проводить наблюдения, выявлять переменные и помогает каждому ученику прояснить понимание основных понятий. Этап 3. Объяснение (Explanation). Учащиеся пытаются своими словами объяснить и/или продемонстрировать свое понимание материала. После этого учитель предлагает формальные определения изучаемых понятий. Этот этап дает возможность учителю выявить существующие у учащихся мискон-цепции и помочь им преодолеть их. Этап 4. Переосмысление (Elaboration). Учащиеся применяют изученный материал в новых учебных ситуациях. На этом этапе предоставляется необ 83 ходимое время, чтобы ученики приобрели опыт, нужного для построения собственного понимания материала. Этап 5. Оценивание (Evaluation). На этом этапе учащиеся оценивают свои знания и умения. Результат выполнения этих заданий дает учителю возможность оценить прогресс учащихся.
Вторая модель основана на теории Л. Колберга [200], согласно которой, внутреннее развитие человека проходит через ряд последовательных неизменных этапов. Он выделил три общих этапа внутренне мотивированного познавательного поведения. По мнению Колберга, осуществление перехода от одного этапа к другому происходит только, если человек активно участвует в решении познавательных задач. Эта теория стала основой для появления технологии обучающего цикла, широко применяющейся в школах США на уроках естествознания. Обучение по этой модели (технологии) проходит в три этапа: исследование, представление понятия и применение понятия.
Рассмотрим эту технологию подробнее на примере комплекса методических разработок для уроков физики в рамках проекта PRISMS. Проект «Physics Resources and Instructional Strategies for Motivating Students» (Ресурсы и методические стратегии по физике для мотивации учащихся) финансируется образовательными организациями штата Айова и Департаментом Образования США и содержит более 130 методических разработок для уроков по физике в школе с соответствующими указаниями для учителей. К учебным материалам также прилагаются видеозаписи, с помощью которых можно проводить наблюдения и сбор данных, рекомендации по использованию программного обеспечения и программа диагностики учащихся. Метод обучающего цикла используется, чтобы стимулировать умение решать задачи и понимание основных физических понятий. Для повышения мотивации учащихся используются лабораторные работы, целью которых является повышение интереса к физике и осуществление связи физики и повседневной жизни учеников. Изюминкой проекта является- использование в качестве средств обучения предметов, окружающих школьников в повседневной жизни. Это метательные игрушки, модели парусников, велосипед, скейтборд, воздушные шары, зеркало и т.п. Авторы утверждают, что использование этих и подобных им материалов на уроках физики значительно повышает успеваемость учащихся по физике и лучше развивает навыки мышления и решения задач по сравнению с традиционными уроками, а также значительно улучшает отношение учеников к предмету.
Государственные проекты реформирования системы естественнонаучного образования, такие как Проект 2061 Американской Ассоциации Естественнонаучного Прогресса (American Association for the Advancement of Science), опираются на следующее концептуальное положение: изучение научных дисциплин должно соответствовать природе научного познания. Учитель должен начинать занятия с вопросов о природе, активно включать учеников в процесс обучения и давать им возможность строить свое понимание через опыт. Проект PRISMS ориентирован на достижение этих целей. Методы, предложенные в этом проекте, основаны на теории обучения Пиаже. Некоторые исследования показывают, что у учеников старших классов (в том числе изучающих физику) недостаточно развиты ментальные структуры формального мышления.
Методы и характеристика исследования
Практически только эссе дает возможность оценить способности организовывать идеи, выдвигать и защищать свои аргументы и выражать свои мысли. Написание развернутого ответа-эссе на вопрос или проблему требует значительного развития навыков высшего уровня мышления. Однако у эссе есть и слабые стороны: оценивание занимает много времени; оно субъективно и поэтому не может быть по-настоящему надежным методом; качество выполнения эссе напрямую зависит от грамматических.навыков.
Традиционные методы опираются на рекомендации бихевиоризма,.в то время как в основе альтернативных методов лежит конструктивизм, утверждающий, что познание целостно и должно происходить в контексте аутентичных реалистичных заданий. Таким образом, термины альтернативное оценивание и аутентичное оценивание имеют синонимичные значения. Примером такого рода заданий может быть выявление и устранение неполадки в двигателе газонокосилки, которая не заводится, или составление сбалансированного меню на неделю. Внимание учителя направлено на мыслительные процессы, которыми пользуются ученики для выполнения заданий. Анализ этих процессов дает возможность помочь ученикам построить знания и исправить их мисконцепции. Чаще всего используются два вида аутентичного оценивания: творческое задание-проект (performance assessment) и портфо-лио.
Творческое задание-проект — задание, выполняя которое ученики должны продемонстрировать свой уровень компетентности или знаний, создав какой-либо продукт деятельности или ответив на поставленный вопрос» [109]. Выделяют четыре этапа организации таких заданий: (1) определение желаемых результатов; (2) выбор акцента оценивания (продукт деятельности или процесс выполнения); (3) определение соответствующего уровня реализма; (4) выбор процедуры оценивания. Оценивается такое задание через систематическое наблюдение и по шкале оценивания. Систематическое наблюдение дает возможность учителю сформулировать критерии оценивания и фиксировать достижения учеников соответственно этим критериям. Шкала оценивания представляет собой письменное описание оценивающих параметров и шкалу значений для оценивания по каждому параметру, что позволяет собрать достаточно детальную информацию для учителя и самооценки ученика.
Портфолио - это коллекция связанных работ, накопленных за определенный период времени, которые оцениваются по заранее оговоренным критериям и являются показателем прогресса в образовании [98]. Они представляют «картину в движении», отражают личный успех. Портфолио сам по себе не является методом оценивания, оценивание выполняют ученики и учитель, которые судят о прогрессе знаний, становлении компетентностей. Например, в портфолио по естественнонаучной дисциплине могут входить ла 118 бораторные отчеты, описания проектов, заметки, выполняемые во время урока, заполненные опросные листы и выполненные тесты. Выбор содержимого для портфолио предоставляется ученикам, однако должны выполняться два требования - отражаться прогресс ученика, а не только лучшие его работы, и соответствие портфолио ряду выдвинутых критериев, по которым он будет оцениваться.
В американской педагогике портфолио уже давно завоевал заслуженную популярность и как средство, необходимое для профессионального роста учителя, и как результат этого профессионального роста. Не менее популярен портфолио в США и как метод обучения, позволяющий учащимся проявить свои творческие способности и вместе с тем в значительной степени способствующий повышению уровня овладения предметом.
Портфолио с успехом используется и на уроках физики. Эта технология помогает соединить получение новых знаний с диагностикой знаний. Портфолио в школе - это созданная учеником целенаправленная коллекция свидетельств его усилий, достижений, успехов и мастерства в решении конкретной задачи обучения. Преимущество портфолио состоит в том, что он представляет собой четко документированное очевидное достижение конкретного ученика, а поэтому дает учителю много больше информации о знаниях и умениях ученика, нежели, например, тест. Тесты также не дают информации о способностях учащихся пользоваться уже усвоенной информацией. Составление портфолио и сама коллекция ясно характеризует умение ученика применять научные понятия и концепции.
Часто портфолио используют для выполнения заданий, включающих решение какой-либо практической задачи. Решение таких задач обычно сложно, неоднозначно и требует от ученика умения применять, синтезировать и оценивать различные методы решения задач. С помощью портфолио можно выявить, как ученик представляет себе общую физическую картину, как он умеет пользоваться научной методологией, а также работать с научными материалами для решения сложной и многогранной реальной задачи.
Используя портфолио как средство диагностики, учитель ставит учащегося перед рядом целей или задач, которые он должен выполнить. Определить эти цели должен учитель. Все они должны быть достигнуты в пределах выполнения одного портфолио.
Похожие диссертации на Исследование технологий обучения физике в системе общего образования США
