Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. РАЗВИТИЕ УЧЕБНЫХ УМЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 12
1.1. Учебные умения, их взаимосвязь и пути формирования в процессе обучения физике 13
1.2. Структура познавательных умений и уровни их развития 30
1.3. Критерии уровня развития познавательных умений 48
1.4. Педагогический мониторинг познавательных умений учащихся 53
1.5. Методы сбора информации при проведении мониторинга познавательных умений 61
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГА ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УМЕНИЙ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ 84
2.1. Требования к контрольно-оценочной деятельности субъектов обучения 84
2.2. Применение компьютерных технологий при оценке познавательно-практических умений учащихся 93
2.3.Творческие задания как средства оценки и развития познавательных умений школьников
2.4. Комплексная оценка уровня развития познавательных умений учащихся в процессе обучения физике 111
Глава 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 121
3.1. Организация педагогического эксперимента 121
3.2. Результаты педагогического исследования 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 153
- Учебные умения, их взаимосвязь и пути формирования в процессе обучения физике
- Требования к контрольно-оценочной деятельности субъектов обучения
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы. Научно-технический прогресс неизбежно приводит к возрастанию объема знаний, которые должны быть усвоены в процессе обучения в школе. В дальнейшей жизни человека знания должны углубляться и пополняться в ходе самостоятельной познавательной деятельности. В связи с этим совершенствование процесса формирования познавательных умений следует считать приоритетной дидактической проблемой. Широкий спектр познавательных умений (от умения самостоятельно получать информацию до умений самостоятельно планировать свою работу, осуществлять самоконтроль за ее выполнением и вносить в нее последующие коррективы) должен формироваться средствами всех учебных предметов. Однако каждый из них в этом отношении обладает различными дидактическими возможностями и своей спецификой.
Физика как учебный предмет располагает большими возможностями для развития познавательных умений. Проблеме их формирования при обучении физике отводится одно из ведущих мест в современных научно-методических исследованиях. Развитию обобщенных познавательных умений посвящены работы З.А. Вологодской, И.Я. Ланиной, А.В. Усовой. Проблему развития интеллектуальных умений школьников исследовали Н.М. Зверева, Р.И. Малафеев, В.Г. Разумовский. Формирование умений работать с источниками информации рассмотрели В.А. Беликов, В.К. Буряк, Е.В. Оспенникова. Процесс формирования экспериментальных умений учащихся исследован А.А. Бобровым, П.В. Зуевым, Т.Н. Шамало. В этих работах раскрываются различные аспекты процесса формирования познавательных умений. Однако вопросы, связанные с определением уровня развития этих умений в процессе обучения физике и организацией соответствующей контрольно-оценочной деятельности, не явились до настоящего времени предметом исследования.
Следует отметить, что в дидактике и методике обучения физике проблеме контроля и оценки результатов обучения посвящено большое количество работ, но в подавляющем большинстве в них исследуются методы оценки достижений
учащихся по приобретению знаний, а способам определения уровня развития умений, в том числе и познавательных, уделяется недостаточное внимание. Между тем развитие познавательных умений является необходимым условием для обеспечения качества обучения, повышение которого в настоящее время является социальным заказом общества.
Поскольку необходимость совершенствования оценки результатов обуче-
/^ ния не вызывает сомнений, исследование, направленное на развитие контроль-
но-оценочной деятельности субъектов обучения в процессе формирования познавательных умений учащихся при изучении физики, следует признать своевременным.
^ Анализ структуры контрольно-оценочной деятельности учителя м уча-
щихся в процессе формирования познавательных умений и трудностей, возникающих при ее реализации, позволил выявить противоречия:
между значимостью познавательных умений для дальнейшего обучения и развития учащихся и существующей практикой оценки учебных достижений школьников преимущественно по уровню их знании;
между необходимостью выявления уровня сформированности познавательных умений учащихся и недостаточной разработанностью методики осуществления контрольно-оценочной деятельности субъектами обучения.
Важность разрешения указанных противоречий обусловливает актуаль
ность настоящего исследования и определяет его проблему: как должна осу
ществляться контрольно-оценочная деятельность субъектами обучения с целью
/± определения уровня развития познавательных умений учащихся, чтобы она
способствовала получению объективных данных и эффективному формированию этих умений?
Объект исследования: процесс обучения физике в основной школе.
Предмет исследования: контрольно-оценочная деятельность субъектов обучения в процессе формирования познавательных умений учащихся основной школы при изучении физики.
#
Решение указанной проблемы на современном уровне требует применения системного подхода. В связи с этим для получения объективных данных, характеризующих процесс формирования познавательных умений учащихся, и для решения вопроса о повышении эффективности этого процесса, нами предлагается использовать дидактические возможности педагогического мониторинга.
Цель исследования: разработка и научное обоснование методики проведения педагогического мониторинга познавательных умений учащихся основной школы в процессе обучения физике.
Гипотеза исследования: если методика проведения педагогического мониторинга познавательных умений учащихся в процессе обучения физике будет основана на принципах непрерывности, научности, воспитательной целесообразности, целостности, преемственности и прогностичности, то ее реализация обеспечит:
получение объективных данных об уровне сформированности этих умений;
повышение эффективности процесса развития познавательных умений учащихся.
Исходя из цели и гипотезы исследования, сформулированы следующие задачи:
На основе анализа психолого-педагогической и методической литературы уточнить понятие «умение», определить структуру познавательных умений и исследовать взаимосвязь между ними.
Выделить уровни формирования познавательных умений и критерии их развития в процессе обучения физике.
На основе контент-анализа психолого-педагогической литературы определить понятие «мониторинг познавательных умений», его цели, принципы построения и составные элементы.
Разработать методику организации и проведения мониторинга познавательных умений школьников в процессе обучения физике.
Проверить эффективность предлагаемой методики.
Методологическую основу исследования составляют:
теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев и др.);
. теория формирования и развития познавательных умений (А.А. Боб-
ров, И.Я. Панина, А.В. Усова и др.);
теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, Л.В. Занков, Л.М. Фрид
ман и др.);
.ф концепция развития учащихся в процессе обучения физике (А.В. Пет-
ров, А.И. Подольский, Т.Н. Шамало и др.);
теория оценочной деятельности учителя в процессе обучения физике
(И.И. Баженова, О.В. Оноприенко, В.Г. Разумовский и др.);
щ положения об организации и проведении мониторинга учебной дея-
тельности (А.С. Белкин, А.Н. Майоров, Д.Ш. Матрос и др.);
методики использования информационных технологий в процессе
обучения естественнонаучным дисциплинам (Е.В. Оспенникова, В.И. Сельдяев и
щ ДР-)-
Для решения поставленных задач нами были выбраны следующие методы исследования:
анализ психолого-педагогической, научно-методической, учебной лите-ратуры, материалов научно-практических конференций и Internet по теме исследования;
анализ учебно-методической документации (учебных программ, планов, нормативных документов, методических руководств);
- педагогические измерения (анкетирование, беседы, интервью, проведе
ние наблюдений);
изучение и обобщение опыта инновационной деятельности учителей , физики;
экспертная оценка уровня развития познавательных умений учащихся;
качественный и количественный анализ результатов исследования;
статистический метод обработки экспериментальных результатов.
^ Логика исследования включает следующие этапы:
1. Изучение психолого-педагогической и методической литературы по проблеме формирования и развития познавательных умений учащихся, оценки их сформированности.
^ 2. Обоснование цели и задач исследования.
3. Выявление путей и психолого-педагогических условий реализации принципов развивающего обучения при оценке уровня развития познавательных умений в ходе их мониторинга.
^ 4. Создание научно-обоснованной методики проведения педагогического
мониторинга познавательных умений учащихся при обучении физике.
Организация и проведение педагогического эксперимента.
Анализ результатов опытной работы.
щ Исследования осуществлялось в три этапа с 1999 по 2004 годы.
1-й этап - констатирующий эксперимент (1999 - 2001 г.г.), который заключался в выявлении предпосылок построения методики проведения педагогического мониторинга познавательных умений.
И-й этап - поисковый эксперимент (2001 - 2002 г.г.), в процессе которого
осуществлялось создание методики проведения оценочной деятельности субъектов обучения, направленной на выявление уровня сформированности познавательных умений в ходе их мониторинга.
Р Ш-й этап - формирующий эксперимент (2002 - 2004 г.г.), который состо-
ял в уточнении методики проведения педагогического мониторинга познавательных умений в учебном процессе по физике и подтверждении гипотезы исследования.
ф Научная новизна работы заключается в том, что в отличие от работ
И.И. Баженовой, С.А. Карасева, В.В. Швагер, Н. В. Шуняевой, в которых ис-
следуется диагностическая деятельность субъектов обучения, направленная на выявление уровня знаний школьников, в настоящем исследовании теоретически обоснована необходимость проведения педагогического мониторинга познава-тельных умений учащихся в процессе обучения физике и разработана методика его осуществления.
Теоретическая значимость исследования:
уф - выделены основные виды познавательных умений (интеллектуальные,
практические, организационные и контрольно-оценочные умения), определена и обоснована их взаимосвязь;
- разработана структура педагогического мониторинга познавательных
л умений, включающая в себя следующие элементы: выбор предмета, средств и
методов осуществления мониторинга, сбор данных, анализ результатов, выявление тенденций развития умений, заключение о результате их сформированности, планирование мер, обеспечивающих корректировку процесса формирования умений, и прогнозирование дальнейшего их развития;
- определены требования к организации диагностической деятельности
субъектов обучения, осуществляемой в ходе мониторинга познавательных уме
ний в процессе обучения физике (систематичность, модульность, дифференцирован-
ность и др.);
- разработаны критерии уровня развития познавательных умений (полно
та сформированности составляющих умений, последовательность и логичность
выполнения действий, осознанность выполнения действий и деятельности в це-
ф лом) и предложены количественные способы их измерения.
Практическая значимость исследования заключается в том, что теоретические положения доведены до уровня практического применения:
- предложены формы организации учебной деятельности школьников в
процессе обучения физике, позволяющие получить информацию об уровне раз
вития познавательных умений в рамках их мониторинга;
разработано компьютерное программное средство с пошаговым предоставлением заданий для оценки сформированности познавательно-практических умений, которое позволяет провести анализ их развития и определить средства для последующей корректировки этого процесса, при дальнейшем обучении физике;
разработан комплекс творческих заданий для учащихся основной школы по разделу «Электрические явления», результат выполнения которых позволяет оценить уровень сформированности познавательных умений учащихся;
разработаны методические рекомендации для учителей физики по организации комплексной оценки уровня развития познавательных умений в ходе педагогического мониторинга.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования подтверждены:
всесторонним анализом психолого-педагогической и методической литературы, Федерального компонента государственного стандарта физического образования и учебных программ;
длительностью педагогического эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, что позволило получить необходимую репрезентативность выборки и использовать статистические методы для анализа результатов эксперимента;
учетом мнения учителей физики о результатах осуществления мониторинга познавательных умений школьников;
- применением разнообразных педагогических методов исследования
(наблюдение, анкетирование, тестирование и др.) при доказательстве эффек
тивности использования разработанной методики проведения педагогического
мониторинга познавательных умений учащихся.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в школах г. Екатеринбурга (№ 94), г. Ханты-Мансийска (№ 3), г. Ишима
*
(шк. № 1, 2, 7, 8, 12, общеобразовательном лицее), Абатской средней школе Абатского района Тюменской области.
Полученные результаты докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях «X - XI Ершовские чтения» в г. Ишиме (2000 -2001 г. г.), на региональных научно-практических конференциях «XII - XIV Ершовские чтения» в г. Ишиме (2002 - 2004 г. г.), на Республиканской научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» в г. Челябинске (2001 г.), на научно-практических конференциях молодых ученых в г. Ишиме (2001, 2004 г.г.), на XXXVI Зональной конференции преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Подготовка учителя к реализации профессионального обучения в средней школе» в г. Новосибирске (2003 г.), на Международных научно-практических конференциях «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» в г. Екатеринбурге (2003 - 2004 г.), на курсах повышения квалификации учителей г. Ишима и районов юга Тюменской области (2004 г.), на заседаниях методических объединений учителей г. Ишима (2002 - 2004 г.г.).
На защиту выносятся следующие положения:
Получение данных об уровне развития познавательных умений учащихся в результате проведения контрольно-оценочной деятельности субъектами обучения в ходе педагогического мониторинга позволяет с научных позиции совершенствовать процесс формирования познавательных умений в обучении физике.
Мониторинг познавательных умений как система целеполагающих, контролирующих и диагностических мероприятий включает в себя: выбор предмета и целей диагностики, средств и методов ее осуществления; сбор данных для анализа ее результатов; заключение о сформированности умений; выявление тенденций в их формировании; прогноз дальнейшего развития умений
школьников и планирование мер, обеспечивающих корректировку процесса их дальнейшего формирования.
В структуру познавательных умений входят видовые умения (интеллектуальные, практические, организационные и контрольно-оценочные умения), взаимосвязанные и взаимозависимые. В свою очередь в их состав входят умения, более простые по своему содержанию и структуре (подвидовые). Полнота сформированности, последовательность и логичность выполнения действий, осознанность их выполнения могут служить критериями уровня развития каждого познавательного умения.
При организации диагностической деятельности субъектов обучения необходимо учитывать следующие требования: контрольно-оценочные мероприятия следует осуществлять систематически на протяжения всего периода изучения физики; в процессе оценки умений учащихся должны использоваться методы и приемы развития их мыслительной деятельности; анализ результатов учебных достижений школьников должен непременно осуществляться субъектами обучения в совместной контрольно-оценочной деятельности, при этом важно использовать методы активизации эмоциональной сферы школьников.
5. Структура педагогического мониторинга познавательных умений
должна явиться организационной основой для создания методики его проведе
ния при обучении физике. Содержание методического комплекса учебных за
даний, предназначенных для проведения педагогического мониторинга, целе
сообразно разрабатывать с учетом предлагаемых требований к организации ди
агностической деятельности субъектов обучения. Использование введенных
нами критериев уровня развития познавательных умений следует рассматривать
как средство повышения достоверности результатов проведения мониторинга.
Учебные умения, их взаимосвязь и пути формирования в процессе обучения физике
В Федеральном компоненте государственного стандарта физического образования определены минимум знаний по физике и требования к умениям, которыми должен овладеть школьник в процессе ее изучения [213]. Среди общих целей школьного курса физики выделим те, которые для нашего исследования являются наиболее значимыми:
освоение системы знаний о современной картине мира, в основе которой лежат фундаментальные законы и принципы;
ознакомление с наиболее важными открытиями в области физики;
углубление представлений о физических методах познания природы для приобретения умений применять их в практической жизни, устанавливать достоверность фактов путем наблюдений, измерений и обработки полученных данных;
овладение умениями применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений; практического использования физических знаний в повседневной жизни и т.д.;
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе самостоятельного приобретения новых знаний по физике в соответствии с жизненными потребностями;
приобретение компетентности в использовании физических знаний и умений при решении жизненных проблем и практических задач.
Современный подход к вопросам образования характеризуется выделением наиболее значимых его результатов как интегративных качеств личности. Для человека чрезвычайно важно не столько энциклопедическая грамотность, сколько наличие способности применять знания и умения в конкретных ситуациях для решения проблем, возникающих в реальной действительности.
Таким образом, образованность ученика должна обусловливать его способность решать значимые для конкретного жизненного этапа задачи или проблемы. При этом ученик должен обладать не только предметными знаниями и умениями, но и более общими умениями: уметь находить и отбирать необходимую информацию, анализировать собственный практический опыт, уметь решать любую жизненную задачу или проблему известными ему способами или находить новые, что и характеризуется определенной компетентностью.
Поскольку существуют различные взгляды на понятие "компетентность", то, проанализировав их, можно сделать вывод: все они сходятся на том, что данное понятие шире понятия «обученности» (т.е. знаний и умений), так как включает все стороны деятельности: знаниевую, операционно-технологическую, мотивационную.
Таким образом, под компетентностью понимается "... интегральное качество личности, характеризующее способность (умение) решать проблемы и типичные задачи, возникающие в реальных жизненных ситуациях, с использованием знаний, учебного и жизненного опыта, ценностей и наклонностей" [131, с. 12].
Одним из характерных признаков компетентности человека является дея-тельностный характер познавательных умений. При этом знания и умения являются базой компетентности выпускника школы.
Наиболее значимыми в формировании компетентности являются обобщенные познавательные умения, от наличия которых в конечном итоге зависят действенность знаний, подготовленность учеников к дальнейшему самообразованию.
Требования к контрольно-оценочной деятельности субъектов обучения
На современном этапе развития человечества наблюдается бурный прогресс в области информационных технологий, обусловленный развитием электронных средств информации. Несомненно, что мы имеем дело с НТР, которая предъявляет к человеку новые требования. Возникает необходимость создания теории обучения, которая смогла бы динамически развиваться и соответствовать меняющимся требованиям. Базисом для создания такой теории в настоящее время может стать теория развивающего обучения, основой которой является идея приоритета развития учащегося в процессе обучения.
Определим требования, предъявляемые к диагностической деятельности субъектов обучения, основанные на принципах развивающего обучения, для этого проведем обзор некоторых из существующих концепций данной теории.
Нельзя не признать тот факт, что любое правильно организованное и эффективное обучение вызывает развитие. В этом смысле термин «развивающее обучение» является не совсем удачным, так как в принципе подходит к любому обучению. Существующая теория развивающего обучения вкладывает в это словосочетание другой смысл - развивающим можно назвать такое обучение, в котором развитие не является вторичным продуктом, а выступает в качестве основной цели, где обучение стимулирует развитие.
А.В. Петров отмечает: «Развивающее обучение - это целостная педагогическая система, построенная на базе интегральной модели обучения, в которой доминирующей является поисковая деятельность, а система принципов и методов построена с учетом сущности принципа развития личности в целом ...» [157, с. 66-67].
В настоящее время существуют научные школы, разрабатывающие различные концепции развивающего обучения (В.В. Давыдова, Л.В. Занкова, Л.М. Фридмана, Д.Б. Эльконина и др.).
Рассмотрим кратко некоторые из них.
Концепция В.В. Давыдова и Д.Б. Эльконина [46, 47, 48, 232, 233]. В 60 - е годы прошлого столетия была создана научная школа под руководством В.В. Давыдова и Д.Б. Эльконина. В основу данной концепции обучения положена гипотеза о ведущей роли теоретического знания и, в частности, содержательного обобщения в формировании интеллекта.
По мнению В.В. Давыдова и Д.Б. Эльконина, основой обучения школьников является теория формирования учебной деятельности в процессе усвоения теоретических знаний посредством выполнения анализа, планирования и рефлексии. В процессе осуществления учебной деятельности школьник овладевает именно теоретическими знаниями. При этом теоретическое воспроизведение реального, конкретного как части проявления единства многообразия осуществляется движением мысли от абстрактного к конкретному.
Таким образом, учебная деятельность ребенка представляется как познавательная, построенная по теоретико-дедуктивному типу.
Концепция развивающего обучения В.В. Давыдова и Д.Б. Эльконина нацелена, прежде всего, на развитие творчества, цель учителя состоит в том, чтобы обеспечить каждому школьнику условия для его развития. Целью обучения следует считать развитие потребности обучаемого в самоизменении и способности удовлетворять ее посредством учения. При этом он должен уметь овладевать научными понятиями, воспроизводить в собственной деятельности логику научного познания.
В.В. Давыдов, обобщая накопленный экспериментальный опыт, выделяет следующие принципы построения учебных предметов, с помощью которых возможно формирование теоретического мышления:
- понятия не даются как «готовое знание»;
- усвоение знаний общего и абстрактного характера предшествует знакомство с более частными и конкретными знаниями;
Организация педагогического эксперимента
Педагогический эксперимент осуществлялся в три этапа: констатирующий, поисковый и формирующий. В ходе его проведения нам было необходимо получить подтверждение эффективности разработанной методики организации и проведения мониторинга познавательных умений учащихся. Положив в основу принципы развивающего обучения и цели педагогического мониторинга, мы сформулировали ряд требований, предъявляемых к диагностической деятельности субъектов обучения в ходе мониторинга, и показали, возможность их реализации при использовании различных форм проверочных работ.
Цель педагогического эксперимента заключалась в подтверждении выдвинутой гипотезы по проблеме исследования.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Проанализировать существующие способы оценки формирования по знавательных умений учащихся и провести экспертную оценку уровней развития данных умений у выпускников основной школы.
2. Выявить влияние мониторинга познавательных умений на дальнейшее развитие школьников в процессе обучения физике.
3. Определить возможные способы реализации принципа «от сложного к более простому» при оценки уровня развития познавательных умений в ходе их мониторинга.
Задачи каждого этапа, используемые методы, способы проверки эффективности методов и полученные результаты исследований в обобщенном виде представлены в таблицах 22, 23, 24.
Констатирующий этап длился с 1999 - 2001 г.г. (повторно был проведен 2002 - 2004 г.г.). В ходе его проведении были выявлены: а) уровни развития познавательных практических умений по физике у выпускников основной школы; б) формы организации оценки знаний и умений учащихся, применяемые в практической деятельности учителями физики.
Поисковый этап (2001-2002 г.г.) заключался в разработке методики организации мониторинга познавательно-практических умений на основе принципов развивающего обучения. Практический аспект этого этапа включал экспериментальную проверку разработанной методики, ее анализ и составление методических разработок по изучению электрических явлений учащимися общеобразовательной школы.
Формирующий этап (2002-2004 г.г.) включал в себя экспертную проверку основных компонентов выдвинутой гипотезы и корректировку предложенной методики проведения мониторинга познавательно-практических умений учащихся в процессе обучения физике.
Наблюдение за формированием познавательно-практических умений школьников проводилось при двукратном определении одних и тех же умений в одном классе, данные статистически обрабатывались по шкале наименований, имеющей только две категории «сформировано - не сформирование».
Эффективность предложенной методики оценки познавательных умений учащихся в ходе их мониторинга, в основу которой было положено использование принципа «от сложного к более простому», определялась в ходе формирующего эксперимента. Основные задачи, методы и результаты эксперимента представлены в графах 1, 2 и 4 (таблица 22 - 24 ). Важным считаем также графу 3, где указаны способы проверки эффективности из приемных методов, проведение соответствующего анализа позволило повысить достоверность полученных результатов.
