Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ 19
1.1. История развития проблемного обучения 19
1.1.1. Развитие проблемного обучения за рубежом 19
1.1.2. Развитие проблемного обучения в России 22
1.2. Функции, методы и задачи проблемного обучения 27
1.3. Учебные проблемы, проблемные ситуации: понятие и типы, способы и правила создания 34
1.4. Учебные и физические задачи 45
1.5. Организация проблемного обучения физике 49
1.6. Внутрипредметные связи и проблемное обучение физике 55
ГЛАВА II. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ НА ОСНОВЕ РАЗМЫКАНИЯ ВНУТРИПРЕДМЕТНОЙ СВЯЗИ 59
2.1. Перенос информации в структуре внутрипредметнои связи 59
2.2. Графовая модель внутрипредметных связей и её характеристики 64
2.3. Информационная модель внутрипредметных связей 73
2.4. Модель проблемного обучения физике 85
2.5. Технология проблемного обучения физике на основе размыкания внутрипредметных связей 90
2.6. Проблемное обучение при выполнении лабораторных работ 95
2.7. Проблемное обучение при решении задач 97
2.8. Сравнение курсов физики 7-9-х классов в контексте проблемного обучения 100
ГЛАВА III. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 136
БИБЛИОГРАФИЯ 139
Приложения 1-19 158
- Развитие проблемного обучения за рубежом
- Учебные проблемы, проблемные ситуации: понятие и типы, способы и правила создания
- Перенос информации в структуре внутрипредметнои связи
Введение к работе
Проводимые изменения в системе образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Формирование целостной системы знаний помогает школьникам обрести новые пути понимания этих знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых фактов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.
В настоящее время по ряду причин снижается глубина изучения учебного материала по физике, теряется целостность восприятия учащимися картины окружающего их Мира, что вызывает снижение их интереса к изучению физики. В этих условиях активизировался поиск путей повышения эффективности учебного процесса по физике. Учитывая, что суть физического образования, как и способность к самостоятельной деятельности, непосредственно связана с умением находить оптимальные решения, к перспективным можно отнести исследования, направленные на организацию самостоятельной познавательной деятельности учащихся в условиях активного обучения физике в основной школе, являющейся первым и очень важным этапом изучения физики.
Несмотря на то, что существует исследования, предлагающие определенные подходы к конструированию содержания физики и разработке технологий активного обучения физике в основной школе, проблему нельзя считать до конца решенной, прежде всего потому, что эти подходы не опираются на количественные методы, позволяющие быстро проводить научно-обоснованный анализ и менять объем учебного материала без нарушения его целостности в соответствии с регламентированным учебным планом числом часов.
Неоспорим большой вклад активных методов в обеспечение мотивированности учащихся при изучении физики. Проблемное обучение
будит и формирует интерес к учению, развивает инициативу ученика в познании, способствует пониманию внутренней сущности явлений и процессов, формирует умение видеть проблему. Сущность проблемного обучения состоит в создании учителем учебных проблем и управлении деятельностью учащихся по самостоятельному решению этих проблем.
Проблемное обучение физике с ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся основной школы, в первую очередь, требует специальной организации процесса обучения, отраженной в технологии обучения физике.
Вопросам организации учебного процесса посвящены работы: Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского В.В. Краевского, И.Я. Лернера, М.И. Махмутова, И.М. Чередова, П.М. Эрдниева. На их основе сформировались и успешно развиваются личностно-ориентированный (Н.Д. Гальскова, И.А. Зимняя, Г.А. Китайгородская, А.А. Леонтьев, Е.С. Полат, С.Л. Рубинштейн) и проблемный (В.Т. Кудрявцев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн) подходы к обучению. Вопросы теории и методики обучения физике исследовались в трудах СВ. Бубликова, А.С.Кондратьева, СЕ. Каменецкого, И.С. Карасовой, В.В.Лаптева, Н.С. Пурышевоп, В.Г. Разумовского, В.И. Тесленко, А.В. Усовой и других. На основе результатов их работ решен ряд задач, связанных с организацией проблемного обучения физике в школе.
Понимая, что целостность процесса обучения физике определяется
взаимосвязями элементов внутрипредметного содержания и элементов
технологии обучения — форм, методов, дидактических процессов (способов
реализации учебного процесса по В.П. Беспалько), построение процесса
обучения, как это уже отмечалось В.В. Краевским, должно предваряться
установлением системы внутрипредметных связей (ВПС) в содержании
учебного материала. Здесь на первый план выходит проблема
структурирования учебного материала по физике, установления
внутрипредметных связей между элементами структуры. Это нашло свое
отражение в новых курсах физики основной школы, каждый из которых отличается последовательностью разделов и изложением материала в них, например, в курсе, разработанном Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской, а также курсе, предложенным А.А. Пинским, В.Г. Разумовским, рекомендованными Министерством образования и науки. Общим для этих курсов физики является структурное представление параграфов, однако, принципы структурирования различные. В то же время переиздаются и рекомендуются для того же образовательного уровня давно апробированные и хорошо известные курсы физики, например, А.В. Перышкина, Е.М. Гутник, где минимальным структурным элементом учебного материала является параграф.
Выбор курса физики, адекватного проблемному обучению с упором на самостоятельную деятельность учащихся, где учебные проблемы должны быть посильны для самостоятельного решения учащимися, следует осуществлять с учетом информационного объема порций учебного материала. Для быстрой оценки информационного содержания курсов физики необходимо привлечение количественных методов. Такими возможностями обладает количественный механизм информационной модели внутрипредметных связей, предложенный Т.Н. Гнитецкоп, с помощью которого появляется дополнительная возможность по необходимости быстро, без нарушения целостности учебного материала, изменять его изложение внутри структурных элементов. Кроме того, аппарат информационной модели внутрипредметных связей позволяет включать учебную проблему в учебный процесс без формирования проблемных ситуаций.
Под учебной проблемой мы понимаем разрыв внутрипредметной связи в содержании учебного материала по физике, приводящий каждого учащегося к собственному интеллектуальному затруднению. В приведенном контексте, исследований учебной проблемы до сих пор не проводилось.
На первый взгляд, кажется неверным отказ от создания проблемной ситуации. Однако, как правило, среди- учащихся всегда выделяются группы
6 хорошо и менее хорошо подготовленных. Интеллектуальное затруднение у первой группы учащихся снимается при формировании определенной проблемной ситуации с одним набором вопросов учителя. Интеллектуальное затруднение у менее подготовленных учащихся требует формирования проблемной ситуации с другими проблемными вопросами. Очевидно, что индивидуализировать такой процесс довольно сложно. Вместе с тем, в рамках реализуемого в структуре взаимосвязанных элементов современной педагогической системы «субъект-субъектного» взаимодействия учителя и учащихся, последние рассматриваются в качестве активных субъектов учебного процесса, каждый из которых в той или иной степени участвует в выборе образовательной технологии, что реализуется, с одной стороны, через цели и содержание, а с другой - в результате взаимодействия с учителем (педагогическая система по В.П. Беспалько с новым взаимодействием элементов системы введена как современная педагогическая система в работе Т.Н. Гнитецкой).
Известно, что успешность самостоятельной деятельности учащихся зависит от индивидуальных особенностей их когнитивных стилей. Самостоятельное решение учебной проблемы — восстановление учащимся звена в предварительно намеренно разорванной учителем связи - существенно способствует раскрытию потенциальных возможностей каждого учащегося в соответствии с индивидуальными особенностями их когнитивных стилей.
В связи с тем, что физика - одна из немногих дисциплин, где сильно выражены причинно-следственные связи, то информационная модель внутрипредметных связей может быть результативно реализована при организации проблемного обучения именно физике.
Если учесть, что связь - это «... субстрат, ответственный за перенос информации» , то учебный процесс можно моделировать как процесс дискретного переноса информации из одной учебной задачи в другую с
'Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. 1983. - 840 с.
помощью скрытых в учебном материале внутрипредметных связей, в структуру которых входит учебная информация и технология ее переноса. Причем, содержание, которое в одной задаче является целью действия, должно войти в последующую как способ или часть способов ее решения; размер порции меняется от раздела, параграфа, учебной задачи до элемента учебного материала (например, понягия); система внутрипредметных связей формируется на основе их графовой модели; изучение каждой порции осуществляется в виде единого дидактического цикла по ее смысловой структуре, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей; учебная проблема создается с помощью разрыва звена внутрипредметной связи и решается учащимися индивидуально. Несмотря на очевидность приведенной точки зрения, в литературе не выявлено разработок проблемного обучения физике с таким подходом.
На основании вышеизложенного были выделены противоречия между:
внутри предметным характером учебной проблемы и отсутствием подходов к проблемному обучению, базирующихся на внутрипредметных связях;
информационным содержанием внутрипредметных связей и неразработанностью технологий проблемного обучения, опирающихся на информационные модели внутрипредметных связей.
Вышеуказанные противоречия определяет актуальность
исследования на тему «Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей».
Проблемой исследования является поиск ответа на вопрос, какой должна быть технология проблемного обучения физике учащихся основной школы, опирающаяся на внутрипредметные связи.
Объект исследования: процесс обучения физике учащихся основной школы.
Предмет исследования: проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка технологии проблемного обучения физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Гипотеза исследования состоит в том, что процесс проблемного обучения физике учащихся основной школы будет эффективным, если:
-вместо создания проблемной ситуации представить учащимся учебную проблему в виде разрыва звена внутрипредметной связи, которая предварительно строится учителем в виде смысловой структуры содержания учебного материала на основе информационной модели внутрипредметных связей;
-обеспечена систематическая и целенаправленная самостоятельная деятельность учащихся, мотивированность которых обусловлена активными методами обучения, ориентированными на индивидуальные когнитивные особенности учащихся, и использованием интерактивных средств обучения.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы решались следующие задачи.
Изучить состояние проблемного обучения физике в дидактической теории и педагогической практике, проанализировать подходы к формированию учебной проблемы, вскрывающие её внутрипредметную природу.
Исследовать возможность приложения графовой и информационной моделей внутрипредметных связей к проблемному обучению физике.
Разработать модель технологии проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутрипредметных связей, в которых учебная проблема возникает как следствие разрыва звена внутрипредметной связи.
В рамках технологии проблемного обучения разработать методы реализации проблемного обучения на занятиях разных форм организации. Разработать адекватную предложенному подходу технологию проблемного обучения физике, эффективность которой обеспечивается ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся и организацией дидактических процессов на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Разработать информационный учебно-методический комплекс для организации проблемного обучения физике учащихся 7-х классов.
Провести педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной технологии проблемного обучения.
В качестве методологической основы исследования явились:
исследования в области теории и методики обучения физике (Н.Е. Важеевская, Т.Н. Гнитецкая, Г.М. Голин, В.Ф. Ефименко, И.С. Карасова, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева, А.В. Усова, Н.В. Шаронова и другие);
теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и другие);
концепция системно-целостного подхода к организации учебно-воспитательного процесса (Е.П. Белозерцев, В.П. Беспалько, Е.Н. Ильин, В.В. Краевский и другие);
концептуальные идеи личностно - ориентированного образования (Е.В. Бондаревская, А.А. Вербицкий, Л.Г. Вяткин, В.В. Сериков и другие);
исследования в области проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, В. Оконь, М.Н. Скаткин, А.В. Хуторской и другие);
дидактическая концепция активизации учебной деятельности (Л.В. Занков, П.И. Пидкасистый, Г.И. Щукина);
теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, В.В. Репкин, Д.Б. Эльконин и другие);
- современные диссертационные исследования по организации
проблемного обучения (В.В. Ларионов, О.С. Виноградова, М.А. Шаталов и
другие);
труды, в которых предлагаются количественные подходы к решению педагогических задач (СИ. Архангельский, В.П. Мизинцев, A.M. Сохор);
дидактические исследования вопросов построения и оптимизации учебного процесса (СИ. Архангельский, Ю К. Бабанский, В.В. Краевский);
- исследования в области конструирования содержания курса физики
(Д.А. Исаев, СЕ. Каменецкий, Н.С Пурышева и другие).
Методами исследования являлись: теоретические - изучение и анализ психолого-педагогической, методической, нормативной литературы, диссертационных исследований по проблемному обучению физике, моделирование проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутри предметных связей, методы количественного описания педагогических явлений;
экспериментальные — анкетирование, наблюдение, анализ
ответов учащихся, изучение опыта работы школ, практикующих проблемное обучение, констатирующий, поисковый и обучающий этапы педагогического эксперимента, личное преподавание, статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.
Основные этапы исследования. Исследование проводилось в течение 6 лет с 2003 по 2009 г. и осуществлялось в три этапа (первый этап - 2003-2005 гг.; второй этап - 2005-2007 гг. и третий этап - 2007-2009 гг.).
На первом, констатирующем этапе (2003 - 2005 гг.) осуществлялось накопление эмпирического материала. Проводился анализ диссертационных исследований по изучаемой проблеме, сравнительный анализ психолого-педагогической, учебно-методической литературы, нормативных документов с целью выяснения состояния проблемы использования проблемного обучения учащихся основной школы при изучении физики. Для анализа состояния
II рассматриваемой проблемы в практике обучения физике был организован констатирующий этап педагогического эксперимента. Результаты этого этапа подтвердили актуальность проблемы нашего исследования.
На втором, поисковом этапе (2005 - 2007 гг.) производились систематизация и обобщение теоретического и эмпирического материала по проблеме исследования. Определялись основные идеи, принципы построения технологии проблемного обучения физике на основе разрыва внутрилредметной связи учащихся основной школы, разрабатывались ее элементы, анализировались различные формы, методы обучения, проводился поисковый этап педагогического эксперимента.
На третьем, обучающем этапе (2007 — 2009 гг.) была определена технология проблемного обучения учащихся основной школы при изучении физики учащимися основной школы, проведен обучающий эксперимент -общая проверка эффективности предложенной технологии проблемного обучения на основе разрыва внутрипредметных связей в основной школе. Научная новизна исследования состоит вследующем.
Обоснован и предложен новый методический подход к организации проблемного обучения физике. В отличие от существующего, при котором выявляется противоречие в ходе теоретического или экспериментального исследования и формируются исходя из этого проблемы, предлагаемый подход базируется на идее формирования учебной проблемы в виде разрыва внутри предметной связи, отражающей причинно-следственную связь внутри структурного элемента содержания курса физики. Внутрипредметная связь установлена через конкретный элемент учебного материала - понятие, закон, теорию, модель и принцип. Связь представляется смысловой структурой на основе информационной модели внутрипредметных связей, а проблемная ситуация формируется автоматически в процессе заполнения учащимися ячеек смысловой структуры.
Предложена модель технологии проблемного обучения физике в основной школе, которая отражает: внутрипредметное пространство
содержания курса физики, установление иерархии элементов учебного материала с помощью количественных характеристик внутри предметных связей, выделение фундаментального ядра с последующим представлением смысловых структур содержания фундаментальных понятий в виде графов и расчетом соответствующих информационных характеристик.
Разработана технология проблемного обучения физике, которая содержит частные методики проблемного обучения: на занятиях по изучению нового материала; по решению физических задач; по проведению лабораторных работ по физике. В основу приведенных методик положен разработанный нами метод «Разомкнутой модели», подразумевающий разрыв смысловой структуры содержания понятия, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей в месте создания учебной проблемы. Предлагается механизм размыкания структуры.
Разработаны новые дидактические средства проблемного обучения физике - смысловые структуры содержания учебного материала по физике, построенные на основе информационной модели внутрипредметных связей и отражающие семантику содержания раскрываемого в элементе структуры понятия. Структуры содержат разомкнутые звенья в местах, где формируется учебная проблема, и применимы к разным методам организации занятий по физике (объяснение нового материала, лабораторные работы, решение задач).
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем. 1. Результаты исследования вносят вклад в развитие теоретических основ проблемного обучения физике за счет:
обоснования' и развития идеи организации проблемного обучения физике в основной школе на основе внутрипредметных связей;
разработки модели проблемного обучения физике, в процессе реализации
которой на основе теории межпредметных и внутрипредметных связей уточнено понятие внутрипредметных связей в части объекта связи;
- создания технологии проблемного обучения физике, реализованной
через информационную модель внутрипредметных связей,
позволяющей конструировать содержание проблемного обучения
физике учащихся
основной школы;
- развития теоретических основ содержания учебного предмета, в
частности физики, за счет предложенного подхода к сравнению
учебников физики и выбора в наибольшей степени соответствующего
идее проблемного обучения.
Практическая значимость исследования заключается в следующем. Технология проблемного обучения физике включает разработку деятельности учителя физики, планирующего изучение курса физики для 7-9-х классов с учетом задачи организации проблемного обучения на основе информационной модели внутрипредметных связей; информационный учебно-методический комплекс, который состоит из: 1)поэтапных дидактических маршрутов изучения тем учащимися, представленных в виде комплексных самостоятельных заданий, содержащих планы-вопросники со ссылками на литературу, выполнение опыта, составление конспекта, по вопросам темы, решение задач; 2)набора смысловых структур содержания параграфа, лабораторной работы и решения физических задач с выделенными учебными проблемами.
На защиту выносятся следующие положения.
Проблемное обучение физике может строиться на основе информационной модели внутрипредметных связей. При этом учебная проблема возникает как результат разрыва звена внутрипредметной связи, отражающей логическую последовательность структурных элементов учебного материала и обеспечивает «субъект-субъектное» взаимодействие учителя и учащегося.
При проблемном обучении, построенном на информационной модели внутрипредметных связей, технологизация деятельности учителя
обеспечивается за счет метода размыкания внутрипредметной связи. Применение этого метода основано на том, что существует два способа размыкания внутрипредметной связи:
разрыв в узлах внутрипредметной связи, где расположено одно из семантических состояний рассматриваемого в параграфе понятия;
разрыв внутрипредметной связи в узлах, где встречаются два противоположных заключения, для чего содержание параграфа перестраивается так, что выделяются две логически противоположные цепочки рассуждений.
3. Деятельность учащихся в рамках предлагаемого подхода к проблемному
обучению технологизируется с помощью комплексного домашнего задания,
включающего план-вопросник, экспериментальное задание, вопросы и задачи;
смысловую структуру изучаемого параграфа. На уроке в процессе обсуждения
вопросов, возникших у учащихся при самостоятельном выполнении
комплексного домашнего задания, осуществляется совместное заполнение
смысловой структуры учителем и учащимися до места разрыва
внутрипредметной связи, который учащиеся заполняют самостоятельно.
4. Совместная деятельность учителя и учащихся в рамках технологии
проблемного обучения физике может быть реализована через дидактический
цикл изучения темы, представляющий собой последовательность действий
каждого из участников учебного процесса и включающий контроль и
коррекцию самостоятельной деятельности учащихся на каждом этапе
изучения темы.
Результаты исследования опубликованы в 9 научно-методических работах общим объемом 1,67 п.л. в том числе в одной статье в журнале «Философия, образования» из перечня ВАК.
Апробация результатов исследования проводилась на Всероссийской- конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Владивосток (2007 - 2009); на научно-практической конференции, Челябинск (2008); на научно-методической конференции, Москва (2009); на
международной научно-технической конференции, Пенза (2007); на международной конференции, Москва, Владивосток (2008).
По теме диссертации с 2005 года ведется систематическая работа с учителями физики г. Уссурийска, со студентами Уссурийского государственного педагогического института. Основные результаты исследования внедрены в практику работы общеобразовательных школ №№ 11, 14, 25, 29, 133 г. Уссурийска.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии (195 наименований), 19 приложений. Работа содержит 138 страниц основного текста, 30 рисунков, 18 таблиц. Полный объём 182 страницы.
Основное содержание диссертации.
Во введении обоснованы актуальность проблемы исследования, определены цель и задачи исследования, сформулирована гипотеза исследования, определены методологические и теоретические основы, методы исследования, представлена научная новизна, теоретическая и практическая значимость, описаны методы и этапы исследования, представлены положения выносимые на защиту и апробация результатов работы.
В первой главе «Проблемное обучение физике» определяется соотношение проблемного обучения с современной педагогической системой, рассматривается история развития проблемного обучения в России и за рубежом. Предлагается таблица, включающая различные трактовки понятий проблемного обучения и учебной проблемы. Делается вывод, что приведенные трактовки никак не затрагивают внутрипредметного содержания учебных проблем.. Приводится . классификация методов проблемного обучения. Рассмотрены' психолого-педагогические аспекты; исследуемой проблемы.
Во второй главе «Проблемное обучение физике на основе «размыкания» внутрипредметной связи» изложена суть количественного метода описания внутрипредметных связей к основным положениям этого
1'6 метода относятся графовая и информационная модели внутрипредметных связей, приводится технология проблемного обучения физике, которая разработана для разных форм организации учебного процесса по физике в школе. Выявлено отличие в содержании понятий информации и учебного материала, что позволило уточнить определение внутрипредметной связи.
Третья глава «Педагогический эксперимент» посвящена описанию педагогического эксперимента, целью которого явилась проверка сформулированной в начале работы гипотезы. Педагогический эксперимент проводился с 2005 по 2009 учебный годы в три этапа.
В заключении сформулированы основные выводы по проведенному исследованию.
В приложениях представлены методические материалы, разработанные при проведении педагогического эксперимента.
Основные идеи и результаты проведенного исследования отражены в следующих публикациях:
1. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Иванова Е.Б. Обучение как процесс
переноса информации в структуре внутрипредметной связи [Текст] /
Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих, Е.Б. Иванова // Философия образования.
- Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. - № 1(26). - С. 57 - 62. - 0,31 п.л.
(авторских 30%).
2. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Иванова В.Б. Проблемное обучение физике
методом «Разомкнутой модели» [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих,
Е.Б. Иванова // Материалы Международной конференции «Физическое
образование: проблемы и перспективы развития» 4.1. Актуальные
проблемы школьного физического образования. Информационные
технологии в обучении физике. - Москва: «Школа будущего», 2008. - С. 54
- 57. - 0,19 п.л. (авторских 30%).
3. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Дубовая, Л.В. Связи как методологическая
основа формирования физических понятий [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н.
Долгих, Л.В.Дубовая // Материалы III Всероссийской научно-
практической конференции, 18-19 февраля 2008 года. «Теоретико-методологические основы совершенствования естественнонаучного и технологического образования в школе и вузе». — Челябинск: Изд-во ИИУМЦ «Образование», 2008. - С. 23 - 25. - 0,12 п.л. (авторских 30%).
TatyanaN. Gnitetskaya, Elena Dolgih, Elena В. Ivanova. "Open model" method is effective way of training physics by distance learning. [Текст] - 9 Annual Association of Pacific Rim Universities doctoral Students Conference. "Leading Research for a Better future: Pacific, Global Impact". Far Eastern National University. Vladivostok, Russia. July 14th - 15th, 2008. CD-ROM. - 0,31 п.л. (авторских 30%).
Гнитецкая, Т.Н., Долгих, E.H. Иерархия физических понятий в физике 7 класса [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Материалы Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 14-16 ноября 2007 г. - Владивосток: изд. ДВГУ, 2007. - С. 141. - 0,06 п.л. (авторских 50%).
Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н. Когнитивные стили индивидуального поведения и успешность учащихся в решении физических задач [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Материалы Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 27-29 апреля 2009 г. -Владивосток: изд. ДВГУ, 2009. - С. 140-141.-0,12 п.л. (авторских 50%).
Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Иванова Е.Б. Количественная оценка содержания учебника физики - объективный способ его выбора [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих, Е.Б. Иванова // Материалы VIII Международной научно-методической конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Часть 1. - М.: МГТГУ, 2009. - С. 54-58. - 0,25 п.л. (авторских 30%).
Tatyana N. Gnitetskaya, Elena В. Ivanova, Elena N. Dolgih, Marina Potapova. If we understand inter- and intrasubject links - we understand physics. [Текст] -9th Annual Association of Pacific Rim Universities doctoral Students Conference. "Leading Research for a Better future: Pacific, Global Impact". Far
Eastern National University. Vladivostok, Russia. July 14th - 15th, 2008. CD-ROM. - 0,44 п.л. (авторских 25%). 9. Гнитецкая, Т.Н., Долгих Е.Н., Информационные технологии в обучении физике [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Математическое моделирование, обратные задачи, информационно-вычислительные технологии: Сборник статей VII Международной научно-технической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.65-67. - 0,12 п.л. (авторских 50%).
Развитие проблемного обучения за рубежом
Полноправным представителем проблемного обучения можно назвать еще Сократа (469 - 399 гг. до н.э.), широко применявшего эвристический метод обучения в виде бесед, названный им майевтикой. Платон (427 - 347 гг. до н.э.) и в педагогической деятельности, и в научных трудах использовал метод диалога, обучение и радость познания, по его мнению, должны быть неразделимы; даже понятие «школа» в переводе с латинского означает «досуг» [38,39,75].
Впоследствии в результате церковной идеологизации всего общественного устройства педагогика переживала упадок. Но уже в трудах ученых, писателей и философов эпохи Возрождения можно найти отдельные аспекты проблемного обучения. Так, французский философ М. Монтень (1533 - 1592 гг.) указывал на необходимость введения гуманистических методов, принцип «мягкой руки», в систему образования, он считал, что обучение должно стать радостным, добровольным, сознательным процессом. В качестве важнейших и несправедливо забытых целей образования М. Монтень выделял развитие творческого подхода, умственных способностей и навыков самостоятельного мышления учащихся. В год его смерти родился выдающийся чешский философ и педагог-гуманист Я.А. Коменский (1592 -1670 гг.). Он многое сделал для современной теории и практики образования и еще в начале XVII века высказал некоторые идеи, которые лишь спустя несколько сотен лет стали общепризнанными в практической педагогике. Для активизации учебного процесса Я.Коменский проповедовал использование учебных игр, что по своим целям довольно близко к проблемному обучению [142,146].
Из педагогов XVIII века стоит выделить, в первую очередь, Ж.Ж. Руссо (1712- 1778 гг.), который писал об учащихся так: «пусть он достигает знания не через вас, а через самого себя, пусть он не заучивает науку, а постигает ее сам» [38,39,96,108,113,114,115,117]. Этот французский мыслитель по праву считается одним из виднейших педагогов-гуманистов своего времени: он утверждал о самодостаточности детей, заявлял о необходимости самостоятельности и активности учеников в процессе обучения, в качестве основной цели образования выделял развитие учащихся.
В конце XVIII-ro - начале Х1Х-го вв. работал швейцарский педагог И.Г. Песталоцци (1746 - 1827 гг.), который ввел концепцию элементарного (или поэлементного образования); основными его принципами были деятельностный подход к процессу обучения и активная самостоятельная работа учащихся в противовес догматическому обучению [121].
Разработку концепции И.Г. Песталоцци продолжил немецкий педагог А. Дистерверг (1790 - 1866 гг.), сформулировав 33 закона и правила развивающего обучения. Основными принципами эффективного обучения он считал, в частности, заинтересованность, самодеятельность и активность учащихся, что также предполагается в проблемном обучении. Именно А. Дистервергу принадлежит афоризм, который можно также назвать предпосылкой всего проблемного обучения: «Плохой учитель преподносит истину, хороший - учит ее находить» [57].
В ХХ-м веке развитие концепции проблемного обучения связано, в первую очередь, с американским психологом и педагогом Дж. Дьюи (1859 - 1952 гг.). Его педагогическая теория получила название инструментальной педагогики или «обучения путем делания» и заключалась в том, что ребенок должен получать опыт и знания в процессе самостоятельного исследования, изготовления различных макетов и схем, производства опытов, нахождения ответов на спорные вопросы и так далее. Дж. Дьюи считал, что для полноценного интеллектуального развития и образования вполне достаточно изначальной познавательной активности и любознательности ребенка (исходя из того, что ее было достаточно человечеству), поэтому в процессе обучения педагог должен помогать ребенку в познании только того, о чем требует сам ребенок. Вследствие такого радикализма теория Дж. Дьюи не прижилась надолго даже в самой американской педагогике. Однако многие другие, более взвешенные, его идеи признаются справедливыми и актуальными и до сих пор. Так, Дж. Дьюи декларировал важность применения в педагогическом процессе игровых и проблемных методов, разработал принципы и методику формирования критического мышления, способствующего активному и сознательному усвоению учебного материала, а также разработал основные правила нового специфического метода обучения, названного исследовательским, в котором обучение воспроизводит ход реальных событий, имевших место в науке и технике[60,61].
В середине ХХ-го века, продолжая развитие концепции проблемного обучения, польский дидакт В. Оконь проблемное обучение трактует как «совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний» [109,110].
Учебные проблемы, проблемные ситуации: понятие и типы, способы и правила создания
Особенность проблемных методов состоит в том, что методы основаны на создании учебных проблем и проблемных ситуаций, активной познавательной деятельности учащихся, состоящих в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умений видеть за отдельными фактами явления, закон. Многими авторами см., например, [98] учебная проблема понимается как отражение логико-психологического противоречия процесса усвоения, определяющее направление умственного поиска, пробуждающее интерес к исследованию сущности неизвестного и ведущее к усвоению нового понятия или нового способа действия. Существует две основные функции учебной проблемы [99]: определение направления умственного поиска, то есть деятельности ученика по нахождению способа решения проблемы; формирование познавательных способностей, интереса, мотивов деятельности ученика по усвоению новых знаний.
Для учителя она является средством: управления познавательной деятельностью ученика формирования его мыслительных способностей.
В деятельности ученика - служит стимулом активизации мышления, а процесс ее решения - способом превращения знаний в убеждения. Формы выражения проблемы: проблемный вопрос, проблемное задание, проблемная задача. Таким образом, анализ литературы позволил выявить, что проблема — это тот элемент проблемной ситуации, который вызвал затруднение.
Многие авторы [27,31,51,78,81,93,94,96,97,109,110] считают, что проблемное обучение заключается в решении познавательных задач и используют понятие проблемной ситуации.
Независимо от выбора метода изложения материала и организации учебного процесса, при проблемном обучении, как правило, создаются проблемные ситуации, мобилизующие внимание и активность учащихся. Форма представления проблемных ситуаций аналогична применяющейся в традиционном обучении: это учебные задачи и вопросы. Вместе с тем, если в традиционном обучении эти средства применяются для закрепления учебного материала и приобретения навыков, то в проблемном обучении они служат предпосылкой для познания.
Проблемные ситуации обычно классифицируются по различным критериям: по направленности на поиск новых знании или способов действия, на выявление возможности применения известных знаний и способов в новых условиях и т.д.; по уровню проблемности в зависимости от того, насколько остро выражены противоречия; по дисциплинам и предметам, в которых допустимо применение тех или иных проблемных ситуаций и так далее.
Наиболее функциональной и распространенной является разделение проблемных ситуаций по характеру содержательной стороны противоречий на четыре типа, которые являются общими для всех учебных предметов:
1. Недостаточность прежних знаний учащихся для объяснения нового факта, прежних умений для решения новой задачи;
2. Необходимость использовать ранее усвоенные знания и (или) умения, навыки в принципиально новых практических условиях;
3. Наличие противоречия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимости выбранного способа;
4. Наличие противоречия между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического обоснования.
Постановка педагогом проблемных ситуаций ставит своей целью активизацию усилий учащихся по разрешению соответствующего противоречия. В педагогической теории [6,7,8,9,29,93,96,109] считается, что продуктивную познавательную деятельность учащегося в условиях проблемной ситуации и, соответственно, процесс проблемного обучения можно свести к следующим основным характерным этапам: 1) возникновение (постановка) проблемной ситуации;
Перенос информации в структуре внутрипредметнои связи
В последние годы всё чаще появляются работы, в которых вопросы обучения и воспитания рассматриваются в контексте информационного подхода [28,]. Изучение информационных процессов передачи, хранения, использования и трансформации информации в обучении и воспитании началось недавно [183]. Вместе с тем, за сравнительно короткий срок сформировалась и стремительно развивается новая отрасль педагогической науки под названием информационная педагогика.
Сложный и многоплановый характер имеет понятие информации. Экстраполяция этого понятия на разные отрасли человеческой деятельности наполняет его различным смыслом. При рассмотрении обучения как процесса, обусловливающего перенос информации к обучающимся, в первую очередь следует установить роль и место информации в обучении и определить её понятие. На основе анализа трудов в областях философии, образования и математики [23,32,67,161,181] нам удалось выявить широкий спектр определений понятия информации, используемых разными авторами.
В трактовках понятия информации, присутствуют, как минимум, два подхода к содержанию данного понятия: содержательно - количественный и знаниевый (см. табл. 2.1).
В работах А.Д. Урсула, В. Н. Спицнаделя, НЛО. Алексеева, Н. Винера, Л. Брюллюэна приводится содержательный смысл понятия информации. Например, Н. Винер рассматривает информацию как «...обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему» [32]. Другие авторы В.Н. Брюшкин, К.Э. Шеннон, Д.А. Исаев используют количественный подход к понятию информации. Среди них основополагающим является определение К.Э. Шеннона [67,181], где «...информация - это содержание сообщения, понижающего неопределенность некоторого опыта с неоднозначным исходом; убыль связанной с ним энтропии является количественной мерой информации». Мы придерживаемся этого подхода. При изучении вопросов образования понятие информации часто используется в аналогии с понятиями знания и учебного материала. Например, в математическом энциклопедическом словаре [95] понятие информации связывается с понятием знания так: «информация — это субъективное понятие синонимичное понятию «знание»...». Что спорно, так как очевидны отличия между ними. Известны работы, в которых выделены существенные различия в содержаниях этих понятий. Например, Д.А. Исаев [67] в своей работе разграничивает понятия информации и знания по признаку подчинённости 61 «понятие информации является родовым по отношению к понятию знания, а видовым отличием понятия знания является его связь с сознанием субъекта».
По-нашему мнению, отличия понятий заложены в их природе. Информация существует вне сознания и присутствует там, где имеется выбор. Напротив, знание предполагает уже выбранный, фиксированный смысл с пониженной энтропией, закодированный в сознании, и является его продуктом. Кроме того, еще Л. Брюллюэн отметил — «Мы определяем информацию, как результат выбора... мы полностью игнорируем человеческую оценку информации... Другими словами, мы определяем информацию как нечто отличное от знания, для которого у нас нет количественной меры» [23]. Поэтому не вызывает сомнений отличие в этих понятиях.
Существует мнение, например [67], что в разных видах учебной деятельности проявляются особенности содержания понятия информации. Здесь правильнее рассматривать не саму информацию, а способы ее переноса, которые различны для разных видов деятельности. Например, отличия в познавательном и обучающем видах деятельности приводят к разным способам получения и передачи информации в каждом из них. Приведенные рассуждения могут быть перенесены на учебную информацию, которая в конечном итоге, рассматривается в контексте понятия знания или учебного материала.
Если диада «учебная информация - знание» активно исследуется сегодня, то диаде «учебная информация — учебный материал» уделяется значительно меньше внимания.
Похожие диссертации на Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей
