Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ проблемы развития мышления и информационных умений учащихся
1.1. Мышление как психологическая категория 22
1.2. Информационные и интеллектуальные умения в системе общеучебных умений 36
1.3. Решение проблемы развития мышления и информационных умений учащихся в практике современного школьного физического образования 50
Выводы по главе 1 66
Глава 2. Теоретические основы методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике
2.1. Психолого-педагогические основы методики развития мышления учащихся 67
2.2. Обоснование связи между информационной деятельностью учащихся и развитием операций мышления 82
2.3. Модель методики развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности 91
Выводы по главе 2 99
Глава 3. Методика развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности
3.1. Основные положения методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности 100
3.2. Методика развития мыслительных операций учащихся при обучении физике с применением ИКТ 111
3.3. Методика развития мышления учащихся при работе с разными источниками информации 126
Выводы по главе 3 153
Глава 4. Педагогический эксперимент
4.1. Организация педагогического эксперимента 155
4.2. Результаты педагогического эксперимента 165
Выводы по главе 4 183
Заключение 184
Список литературы 186
Приложения 203
- Информационные и интеллектуальные умения в системе общеучебных умений
- Обоснование связи между информационной деятельностью учащихся и развитием операций мышления
- Методика развития мыслительных операций учащихся при обучении физике с применением ИКТ
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время в мире и в нашей стране осуществляется переход к постиндустриальной экономике. При этом на первый план выходят информационные технологии. Главными ценностями общества становятся знание и информация: их производство, накопление, переработка и перераспределение. Человек и его интеллектуальный потенциал превращаются в главный ресурс развития.
Научно-технический прогресс привёл к тому, что конкретные знания, особенно в области естественных наук устаревают через 5-7 лет. Поэтому на современном этапе главной задачей становится научить учащихся самостоятельно добывать знания и использовать их в жизни.
Ещё Ян Амос Коменский в 1632 г. в гл. XVIII своей «Великой дидактике» указывал на важность развития самостоятельного мышления учащихся в процессе обучения: "Правильно обучать юношество — это не значит вбивать в головы собранную из авторов смесь слов, фраз, изречений, мнений, а это значит — раскрывать способность понимать вещи, чтобы именно из этой способности, точно из живого источника, потекли ручейки (знания), подобно тому как из почек деревьев вырастают листья, цветы, плоды, а на следующий год из каждой почки вырастает целая новая ветка со своими листьями, цветами и плодами" (60).
Инновационный процесс в настоящее время затронул и зарубежную, и отечественную педагогику. Так, во Франции в докладе комиссии по пересмотру содержания школьного образования ещё в 1989 г. было отмечено, что образование должно отдавать предпочтение знаниям, умениям и навыкам, способствующим развитию творческого мышления, а постоянное увеличение объёма научных знаний бессмысленно.
В США учёные Burmiske R.W., Spangler K.L., Tarlow М., Winn I.J. (165; 170; 171) отмечают снижение самостоятельности мышления учащихся, развитие интеллектуальной пассивности из-за огромного роста информационных потоков и чрезмерного потребления готовой информации.
В связи с этим, одна из главных задач американского образования -диагностика и развитие всех типов мышления учащихся на всех уровнях школьного образования, а одна из основополагающих концепций основана на теории множественности интеллекта. Она разработана американским психологом Ховардом Гарднером (H.Gardner) (25) и нашла своё применение в методе индивидуальных проектов.
Повсеместное внедрение информационных технологий предъявляет новые требования и к российскому школьному образованию. В Концепции модернизации российского образования до 2010 г. (61) проблема развития личности учащегося становится одной из приоритетных. Модернизация предполагает, не отказываясь от лучших традиций нашей школы (академического и фундаментального подходов в изучении основ наук), усилить личностную и практическую ориентированность содержания и процесса образования, повысив его развивающий характер. На первое место выходят задачи развития мышления и общих умений учащихся. В этой связи перед учителем ставится задача не столько дать учащимся формальные знания, сколько развить его способности к обучению и самообразованию. Реализация этой задачи невозможна без развития мышления учащихся и культуры работы с информацией. При этом учитель должен выступать в роли организатора и руководителя процесса развития.
Среди естественнонаучных дисциплин физика по содержанию и способам представления учебного материала (учебный текст, формулы, графики, рисунки, таблицы, диаграммы и т.д.), видам деятельности учащихся (чтение текста, ответы на вопросы, решение задач, выполнение лабораторных работ и опытов, работа с таблицами, схемами, графиками и т.д.) обладает наибольшим потенциалом для решения поставленной задачи.
Физика является таким естественнонаучным курсом (после природоведения, географии и биологии), в котором происходит переход от описательного изложения материала к объясняющему. В связи с этим в усвоении учебного материала возрастает роль мыслительных операций.
Изучив опыт работы учителей физики ряда общеобразовательных школ, мы установили, что сложившаяся во многих школах система обучения практически не включает в себя методы, направленные на развитие у учащихся мыслительных операций. Этот процесс обычно осуществляется стихийно, поэтому приёмами мышления учащиеся владеют слабо.
Проблема развития мышления исследовалась:
в психологии и педагогике — Б.Г. Ананьевым, Н.Ц. Бадмаевой, П.П. Блонским, Д.Н. Богоявленским, Е.И. Бойко, Дж. Брунером /Bruner J. S/, Л.С. Выготским, П.Я. Гальпериным, В.В. Давыдовым, Дж. Дьюи, А.З. Заком, Л.В. Занковым, Л.Б. Ительсоном, Е.Н. Кабановой-Меллер, З.И. Калмыковой, Г.С. Костюком, А.Н. Леонтьевым, Н.А. Менчинской, И.С. Морозовой, Ж. Пиаже, Я.А. Пономарёвым, С.Л. Рубинштейном, Н.Ф. Талызиной, O.K. Тихомировым, Л.М. Фридманом, И.С. Якиманской и
др.;
в дидактике - Ю.К. Бабанским, В.А. Беликовым, В.И. Загвязинским, Л.В. Занковым, Н.М. Зверевой, И.Я. Лернером, Р.И. Малафеевым, М.И. Махмутовым, В.Ф. Паламарчуком, П.И. Пидкасистым, Н.М. Скаткиным, А.В. Усовой, Г.И. Щукиной и др.;
в методике обучения физике - Н.А. Бабаевой, Э.М. Браверман, Н.Е. Важеевской, Н.М. Зверевой, Л.А. Ивановой, СЕ. Каменецким, Ч. Кизовски, Н.Д. Леонидовой, А.Ф. Меняевым, В.В. Мултановским, Н.П. Петровых, Е.Н. Поляковой, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовским, В.И. Решановой, Е.А. Самойловым, Г.Н. Степановой, Г.М. Тульчинской, А.В. Усовой и др.
На основе анализа психолого-педагогической и научно-методической литературы: раскрыт смысл понятий «мышление» и «операции мышления»; определены результат и критерии развития мышления; проведён анализ и сравнение классификаций общеучебных умений (в их состав входят информационные и интеллектуальные умения), составленных разными
авторами, и на этой основе определены понятия информационной и информационно-мыслительной деятельностей учащихся.
Под информационной деятельностью будем понимать деятельность учащихся, направленную на поиск информации, её извлечение из источников разного вида (текста, графика, рисунка и т.п.), оценку, перекодирование, использование для решения поставленных задач, хранение и передачу. Под информационно-мыслительной деятельностью будем понимать процесс осознанного выполнения учащимися мыслительных операций при работе с разными источниками информации.
Проведённый анализ диссертационных работ, показал, что возможность развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике не была рассмотрена.
Анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы, а также результаты констатирующего эксперимента позволили выявить противоречие:
между возросшими требованиями общества к уровню сформированности мыслительных и информационных умений учащихся, а также возможностями курса физики для развития этих умений и существующими методиками обучения физике, в которых не уделяется должного внимания решению этой задачи.
Важность разрешения указанных противоречий обусловливает актуальность исследования по теме «Развитие мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике», а также определяет его проблему, которая заключается в поиске ответа на вопрос: «какой должна быть методика организации учебной деятельности учащихся основной школы на уроках физики, чтобы обеспечить более эффективное развитие их мышления?»
Объект исследования: развитие мышления учащихся основной школы при обучении физике.
Предмет исследования: методика развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике.
Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методику развития мышления учащихся основной школы в процессе их информационной деятельности при обучении физике.
Гипотезы исследования:
Между уровнями сформированности информационных умений и приёмов мышления существует прямая связь, то есть результатом реализации методики развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности является рост уровня сформированности не только мыслительных операций, но и информационных умений.
Если методика развития мышления будет построена на основе учёта связи между уровнями сформированности информационных умений и приёмов мышления и включать дидактические и методические средства, обеспечивающие управление их формированием, то повысится эффективность развития мышления и информационных умений учащихся при обучении физике.
В соответствии с поставленной целью и гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. На основе анализа научной, учебно-методической, учебной литературы
и педагогической практики выявить состояние проблемы развития
мышления учащихся основной школы при обучении физике.
2. Установить и обосновать возможность использования
информационной деятельности как средства развития мышления учащихся
основной школы на уроках физики.
3. Определить психолого-педагогические основы методики развития
мышления учащихся в процессе информационной деятельности.
4. Построить модель методики развития мышления учащихся в процессе
информационной деятельности при обучении физике.
5. Разработать методику развития мышления учащихся в процессе
информационной деятельности при обучении физике.
6. Экспериментально проверить эффективность предложенной методики
и установить наличие связи между уровнями сформироваиности
информационных умений и приёмов мышления.
Методологическую основу и теоретическую базу исследования составляют:
- работы, посвященные исследованию деятельности (Л.С. Выготский,
П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);
работы, посвященные исследованию мотивации (Л.И. Божович, В.К. Вилюнас, И.А. Джидарьян, А.А. Донсков, Е.П. Ильин, А.Н. Леонтьева, А.К. Маркова, А. Маслоу, И.С. Морозова, С.Л. Рубинштейн и др.);
работы, посвященные развивающему обучению (В.В. Давыдов, З.И. Калмыкова, Д.Б. Эльконин);
работы, посвященные личностно-ориентированному обучению (В.В. Сериков, И.С. Якиманская);
результаты теоретических исследований в области теории и методики обучения физике (А.А. Бобров, Н.Е. Важеевская, СЕ. Каменецкий, Н.Н. Поспелов, И.Н. Поспелов, Н.С. Пурышева, Г.Н. Степанова, А.В. Усова, А.А. Фадеева, Л.С. Хижнякова, Н.В. Шаронова и др.).
результаты теоретических исследований в области развития мышления учащихся, структуры мыслительной деятельности и формирования мыслительных операций (П.П. Блонский, Е.И. Бойко, Е.Н. Кабанова-Миллер, З.И. Калмыкова, Н.А. Менчинская, Я.А. Пономарёв, Н.Н. Поспелов, И.Н. Поспелов, В.И. Решетников и др.);
результаты методических исследований в области теории и методики развития мышления учащихся (Н.А. Бабаева, Э.М. Браверман, Ч. Кизовски, Л.А. Иванова, Н.Д. Леонидова, В.Н. Лефевр, Е.В. Малеева, А.Ф. Меняев, Н.П. Петровых, Б.Н. Порус, В.И. Решанова, Г.М. Тульчинская и др.).
Методы исследования использовались в соответствии с задачами исследования на его различных этапах:
Теоретические — изучение и анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы; зарубежного опыта по теме исследования; нормативных документов (закона РФ «Об образовании», «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года», государственной программы по физике и т.д.); учебных пособий, методических материалов и УМК; диссертационных исследований по проблемам формирования мышления, общеучебных и информационных умений учащихся; анализ путей интеграции мыслительных операций и информационной деятельности; моделирование методики развития мыслительных операций и информационных умений учащихся.
Экспериментальные - изучение и обобщение опыта учителей физики общеобразовательных школ, анализ процесса обучения физике в основной школе; анкетирование учителей и учащихся; проведение проверочных работ; педагогический эксперимент с качественным и количественным анализом его результатов; констатирующий и формирующий этапы эксперимента по проверке отдельных теоретических положений работы. Этапы исследования.
Первый этап (1996-2000 гг.) — накопление эмпирического материала. Проводился анализ диссертационных исследований, психолого-педагогической и учебно-методической литературы по изучаемой проблеме, нормативных документов с целью определения возможностей использования новых средств развития мышления учащихся основной школы. Было произведено теоретическое обоснование темы, определены цель, объект, предмет, задачи исследования, выдвинута гипотеза; подготовлен и проведён констатирующий эксперимент с последующей обработкой и анализом результатов.
Второй этап (2001-2004 гг.) — проводилась систематизация и обобщение теоретического материала по теме исследования.
Формулировались основные идеи и принципы построения модели методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике; разрабатывались виды деятельности учащихся на уроках физики, способствующие развитию мышления; разрабатывалась и конкретизировалась методика развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике.
Третий этап (2005-2007 гг.) — выбирались методы диагностики предложенной модели методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике; велась апробация методики в школах Москвы; была дана оценка её эффективности, внесены необходимые коррективы; была подтверждена эффективность методики; сформулированы выводы, подтверждающие гипотезы.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
выделены виды информационных умений и соотнесены с видами информационной деятельности учащихся, направленной на их формирование при обучении физике;
выделены виды информационной деятельности учащихся на уроке физики и соотнесены с источниками информации и приёмами мышления;
доказано, что информационная деятельность учащихся при обучении физике может быть использована в качестве средства развития их мышления, формирование информационных и мыслительных умений может осуществляться одновременно;
создана модель методики развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности при обучении физике. Данная модель отражает общеучебные информационные и мыслительные умения, источники информации, используемые при обучении физике, а также структуру процесса обучения (формы, методы, средства);
- разработана методика развития мышления учащихся в процессе
информационной деятельности при обучении физике, включающая в себя:
дидактические материалы (обобщённые планы и алгоритмы по выполнению
информационной и мыслительной деятельности; задания, направленные на
развитие мышления учащихся в процессе их работы с разными источниками
информации; «Карту самоанализа деятельности учащегося на уроке»);
методические материалы, отражающие роль учителя на разных этапах урока,
основанного на информационно-деятельностном подходе, и
информационную деятельность учащихся на всех этапах урока; систему
проверочных работ.
Теоретическая значимость исследования состоит в развитии теории и методики обучения физике в основной школе:
- введены и определены понятия информационной и информационно-
мыслительной деятельности учащихся и урока, основанного на
информационно-деятельностном подходе;
- установлена прямая связь между уровнями сформированности
информационных умений и приёмов мышления.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
разработано учебно-методическое обеспечение организации информационно-мыслительной деятельности учащихся на уроках физики основной школы, а именно рабочие тетради для учащихся 7 и 8 классов для развития мышления в процессе информационной деятельности, пособие для учителей физики по развитию мышления учащихся в процессе информационной деятельности и система заданий, позволяющих проводить диагностику результатов развития мышления и информационных умений учащихся;
- составлены, видоизменены и упрощены инструкции (обобщённые
планы и алгоритмы) по работе с разными источниками информации
(текстом, рисунком, графиком, таблицей и т.п.), позволяющие управлять
процессом развития мышления и информационных умений учащихся основной школы.
Использование этих материалов в практике обучения физике повышает эффективность развития мыслительных и информационных умений.
Апробация исследования осуществлялась в ходе преподавания физики в гимназии № 1526, ЦО № 1450, СОШ № 666, 546, № 5 «Доверие» и № цю г. Москвы. На разных этапах исследования в эксперименте приняло участие примерно 600 школьников и около 70 учителей общеобразовательных школ. Материалы и результаты исследования отражены в 35 печатных работах. Результаты исследования и разработанная методика представлялись для обсуждения учителям Южного административного округа г. Москвы на Августовских конференциях (2006, 2007 и 2008 гг.) и семинарах-практикумах, организованных для учителей Окружным методическим центром ЮАО г. Москвы (2006-2008 гг.). Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на международных научных, научно-практических и научно-методических конференциях «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2006); «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов ВУЗов» (Челябинск, 2006); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», посвященная 105-летию со дня рождения А.В. Перышкина (Москва, 2007); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2008); всероссийской научно-практической конференции: «Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий» (Иркутск, 2007); региональных научно-практических конференциях: «Проблемы современного физического образования: школа и вуз» (Армавир, 2007); «ИКТ в подготовке учителя технологии и учителя физики» (Коломна, 2008); городской научно-практической конференции: «Образовательные технологии ХХТ века. ОТ'08» (Москва, 2008).
На защиту выносятся следующие положения:
1) результат реализации разработанной методики доказывает
существование прямой связи между уровнями сформированности у
учащихся информационных умений и приёмов мышления, что
свидетельствует о возможности одновременного развития мыслительных и
информационных умений;
развитие мышления учащихся основной школы при обучении физике происходит успешно, если уроки построены на основе информационно-деятельностного подхода, т.е. на всех этапах урока учащиеся включены в активную информационно-мыслительную деятельность;
в состав методического обеспечения процесса обучения целесообразно включить: дидактические материалы (инструкции по выполнению информационной и мыслительной деятельности, задания на развитие мышления в процессе работы с разными источниками информации, «Карту самоанализа деятельности учащегося на уроке»); методические материалы, отражающие роль учителя на разных этапах урока, основанного на информационно-деятельностном подходе, и информационную деятельность учащихся на всех этапах урока; систему проверочных работ.
Основное содержание диссертации Во введении обоснована актуальность исследования, определены объект, предмет, цель и задачи исследования, сформулирована гипотеза, раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость, описаны методы и этапы исследования, представлены положения, выносимые на защиту; приводятся сведения об апробации исследования и имеющихся публикациях.
В первой главе «Состояние проблемы развития мышления и
информационных умений учащихся» на основе анализа психолого-
педагогической литературы раскрыт смысл понятий: «мышление», «виды
мышления», «формы мышления», «операции мышления», «приёмы
мышления», «развитие мышления», «общеучебные умения»,
«информационные умения», «информационная деятельность»,
«информационно-мыслительная деятельность»; в школьной практике изучены проблемы развития мышления, общеучебных умений в целом и информационных умений в частности у учащихся основной школы; вскрыта проблема недостаточной разработанности методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике.
Во второй главе «Теоретические основы методики развития мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике» дано теоретическое обоснование методики развития мышления учащихся.
На основе анализа психолого-педагогической и научно-методической литературы определены теоретические основы методики развития мышления учащихся, выделены и сопоставлены виды информационных умений и виды информационной деятельности учащихся при обучении физике, показана связь информационной деятельности учащихся с приёмами мышления.
Приведено описание модели методики развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности.
В третьей главе «Методика развития мышления учащихся в процессе информационной деятельности» представлено методическое обеспечение процесса обучения; описана модель нового типа урока, основанного на информационно-деятельностном подходе; показана реализация методики развития мышления учащихся при обучении физике.
В четвёртой главе «Педагогический эксперимент» дано описание организации, содержания и результатов констатирующего, поискового и формирующего этапов экспериментальной работы.
В Заключении сформулированы выводы и результаты, полученные в ходе проведённого исследования.
В Приложениях приведены: методическая разработка урока, основанного на информационно-деятельностном подходе по теме
«Кипение» (8 класс); описание процесса обучения учащихся нахождению главной и частных мыслей текста и составлению плана текста; перечень изучаемых в 7, 8 классах приборов и устройств; перечень рекомендуемых заданий по работе с графиками при изучении физики в 7, 8 классах; перечень таблиц, используемых при обучении физике в 7, 8 классах; перечень дополнительных источников информации и заданий к ним; материалы эксперимента.
Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях:
Казакова, Ю.В. Развитие мышления учащихся при формировании умения работать с текстом [Текст] / Ю.В. Казакова // Физика в школе. - 2007 — №1 - С. 27-32. - 0,3 п.л.
Казакова, Ю.В. Работа с учебником физики как средство развития аналитического мышления учащихся [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы V Международной научной конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития». Вторая часть. -Москва. МПГУ. 13-16 марта. -2006. - С. 97-101. - 0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Формирование у учащихся школы понятия о физической величине на основе анализа данных таблиц постоянных физических величин [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы XIII международной научно-практической конференции. «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов ВУЗов». Часть 2. - Челябинск. ЧГПУ. 16-17 мая. - 2006.- С. 64-67. - 0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Организация учебно-информационной деятельности учащихся 7-8 классов на уроке физики [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы VI Международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», Часть 1. -Москва. МПГУ. 12-15 марта. - 2007.- С. 81- 83.- 0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Влияние работы по формированию учебно-информационных умений на развитие мышления учащихся [Текст] / Ю.В.
Казакова // Сборник трудов XII Всероссийской научно-практической конференции преподавателей школ, инновационных учебных заведений и ВУЗов. «Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий».— Иркутск. ИГПУ. 28-30 марта. - 2007. — С. 183-185.-0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Основные трудности, испытываемые учащимися 7, 8 классов при работе с разными источниками информации [Текст] / Ю.В. Казакова // Научные труды II региональной научно-практической конференции. «Проблемы современного физического образования: школа и вуз». - Армавир. АГПУ. Ноябрь - 2007. - С. 27-28.- 0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Использование ИКТ как средства развития информационных умений учащихся 7-8 классов [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы VII Международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития». Часть 1. -Москва. МПГУ. 11-14 марта. - 2008. - С. 108-110. - 0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Реализация межпредметной связи физики и информатики в творческой деятельности учащихся [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы VII Городской научно-практической конференции «Образовательные технологии XXI века. ОТ'08». Москва. 4 апреля. -2008.-С. 202-203.-0,1 п.л.
Казакова, Ю.В. Использование ИКТ как средства развития познавательной активности учащихся 7-8 классов [Текст] / Ю.В. Казакова // Материалы II Научно - практической конференции «ИКТ в подготовке учителя технологии и учителя физики». Часть 2. Коломна. КГПИ. 8-10 апреля. - 2008. - С. 34-35. - 0,1 п.л.
Ю.Казакова, Ю.В. Развитие аналитического мышления учащихся в процессе формирования понятия о постоянной физической величине на I ступени обучения физике [Текст] / Ю.В. Казакова // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. Школа и Вуз. № 9. Москва, 1997.- С. 45-48.-0,1 п.л.
П.Казакова, Ю.В. Построение графиков и их анализ в лабораторных работах по физике в 7-8 классах [Текст] /Ю.В. Казакова // Преподавание физики в высшей школе. №12 (II). Москва, 1998. - С. 100-102. - 0,1 п.л.
12.Казакова, Ю.В., Ротницкая, Н.Я. Развитие мышления учащихся на уроках физики при работе с разными источниками информации [Текст] / Ю.В. Казакова, Н.Я. Ротницкая //Развитие мышления в процессе обучения физике: Сборник научных трудов. Выпуск №3 / Под ред. С.А. Суровикиной. - Омск: ОмГТУ, 2006. - С. 89-92. - 0,1 п.л. (50 % автор).
ІЗ.Казакова, Ю.В., Ротницкая, Н.Я. Используем вариативный обобщённый план описания прибора [Текст] / Ю.В. Казакова, Н.Я. Ротницкая //Преподавание физики, развивающее ученика. Книга 4: Формирование практических умений. Часть 1. В 7 кн. / Сост. и под ред. Э.М. Браверманн. Пособие для учителей и методистов. — М.: АПКиППРО, 2008. - С. 45-47. - 0,1 п.л. (50 % автор).
14.Казакова, Ю.В. Развиваю умения работать с электроприборами и инструкциями к ним [Текст] / Ю.В. Казакова // Преподавание физики, развивающее ученика. Книга 4: Формирование практических- умений. Часть 1. В 7 кн. /Сост. и под ред. Э.М. Браверманн. Пособие для учителей и методистов. - М.: АПКиППРО, 2008. - С. 101-105.-0,1 п.л.
15.Казакова, Ю.В. Использование рабочих тетрадей на уроках физики в 7-8 классов, как одно из условий подготовки учащихся к ЕГЭ [Текст] / Ю.В. Казакова // Подготовка к ЕГЭ. Физика: сборник нормативных, методических и справочных материалов / сост. СВ. Третьякова; под ред. А.М. Константиновой. Москва, 2008. - С. 54-59. - 0,2 п.л.
16.Казакова, Ю.В. Использование таблиц постоянных физических величин в процессе обучения физике в 7 и 8 классах как средство развития аналитического мышления учащихся [Текст] / Ю.В. Казакова // Образование в современной школе. - 2004. - №5 - С. 22-24. - 0,1 п.л.
17.Казакова, Ю.В. Графический метод в обучении физике в школе [Текст] /
Ю.В. Казакова // Образование в современной школе. — 2005. - № 2 - С.
10-12.-0,1 п.л. 18.Казакова, Ю.В. Развитие аналитического мышления учащихся при работе
с учебником [Текст] / Ю.В. Казакова // Образование в современной
школе. - 2005. -№11 — С. 19-22. - 0,2 п.л. 19.Казакова, Ю.В. Развитие аналитического мышления учащихся при
работе с графиком фазовых переходов [Текст] / Ю.В. Казакова //
Образование в современной школе. -2006. - №1 - С. 36-38. - 0,1 п.л. 20.Казакова, Ю.В. Работа учащихся с учебником физики. Глава
«Электрические явления» [Текст] / Ю.В. Казакова // Образование в
современной школе. — 2006. — №6 — С. 44-52. - 0,4 п.л. 21.Казакова, Ю.В. Работа учащихся с учебником физики. Анализ текста.
Информационные и интеллектуальные умения в системе общеучебных умений
В современных условиях необходимо включать учащихся в процесс непрерывного образования, самостоятельного добывания знаний, где общеучебные умения являются "инструментом" овладения любым учебным материалом. Но выпускник общеобразовательной школы часто не владеет в достаточной степени такими умениями. По данным Международного исследования образовательных достижений учащихся с помощью теста PISA (PISA-2000) Россия заняла 26-29 место (из 32 возможных) по естественнонаучной грамотности, набрав 460 баллов из 1000, и 27-29 место по грамотности чтения, набрав 462 балла из 1000. По всем направлениям исследования PISA-2006 результаты российских учащихся статистически значимо ниже, чем средние международные результаты. Рейтинг российских учащихся среди своих сверстников из 57 стран с учетом ошибки измерения составляет: 33-38 по естественнонаучной грамотности и 37-40 по грамотности чтения (32-34 в 2003 году из 40 стран).
В международном исследовании было выделено 5 уровней сформированности умений работать с текстами. Самый низкий уровень включал базовые умения: находить в тексте простую информацию, заданную в явном виде, или интерпретировать текст с целью определения его основной темы или идеи. В России продемонстрировали низкий уровень 18% учащихся 15-летнего возраста и 9% - ниже низкого уровня. По мнению международных экспертов, эти учащиеся в дальнейшем будут иметь трудности в получении полноценного образования (175, 177).
Результаты выполнения международного теста по естествознанию выявили достаточно низкий уровень естественнонаучной грамотности российских учащихся, не соответствующий основным требованиям, сформулированным ведущими специалистами мира, которые были реализованы в исследовании PISA-2006. Это означает, что российские учащиеся 15-летнего возраста уступают своим сверстникам из многих стран мира (33-38 место по международной шкале) в способности:
- осваивать и использовать естественнонаучные знания для приобретенияновых знаний, объяснения явлений и формулирования выводов;
- понимать основные особенности естественнонаучных исследований;
- демонстрировать осведомленность в том, что естественные науки и технологии оказывают влияние на материальную, интеллектуальную и культурную сферы жизни общества.
Традиционно сильные стороны российского школьного естественнонаучного образования, в значительной степени направленного на усвоение основ наук (физики, химии, биологии и физической географии), не могли проявиться в данном исследовании, поскольку оно было направлено на выявление информации, ориентированной на требования современного информационного общества (175).
Одной из причин низких результатов специалисты считают недостаточное внимание, уделяемое в наших школах формированию общеучебных умений.
Сравнительный анализ результатов тестирования по данным международного исследования (TIMSS) в 1991 и 1995 году свидетельствует о значительном, снижении уровня физического образования российских учащихся массовой, общеобразовательной школы. Отмечается, что наши школьники, достигнув больших успехов в области владения фактологическими материалами и тем, где требуется воспроизведение готовых знаний, хуже владеют методологическими знаниями, информационными умениями, не умеют применять знания при решении практических задач. Подчёркивается, что одно из "узких" мест в обучении физике — недостаточное внимание к формированию таких учебных умений как использование рисунков, графиков, таблиц, схем, диаграмм и т.д. (132).
В 2006 г. в Екатеринбурге проводилось сравнительное исследование по оценке общеучебных достижений (72). В исследовании приняли участие 477 учащихся 10-х классов 24 общеобразовательных учреждений г. Екатеринбурга. Основная цель исследования — оценка общеучебных достижений учащихся, обучающихся в школах различных видов: средней общеобразовательной, гимназии, лицее, с углублённым изучением отдельных предметов. Главное внимание было уделено интеллектуальным умениям и умениям работать с информацией. Изучение проводилось с использованием заданий естественнонаучного содержания. Учащиеся должны были продемонстрировать:
- умения описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные явления;
- умения интерпретировать научную аргументацию и выводы, с которыми они могут встретиться в средствах массовой информации, при чтении научно-популярных и учебных текстов;
- понимание методов научных исследований;
- умение работать с информацией, представленной в различных формах (графики, схемы, таблицы, рисунки, диаграммы и т.п.). Оценивалось не только умение «читать» эти материалы, но и умение извлекать из них информацию и использовать ее для решения поставленной задачи.
Подавляющее большинство учащихся (от 70 до 95% в разных школах) умеют воспроизводить простые знания (термины, факты, правила), приводить примеры и использовать основные естественнонаучные понятия для узнавания правильных выводов или для их подтверждения. Ситуации, которые требуют выхода за рамки описанного (объяснения явления на основе имеющихся знаний, объяснения на основе различных моделей, научной аргументации для подтверждения собственной позиции, оценки различных точек зрения) вызывают затруднения у большинства учащихся независимо от статуса школы. Обращает на себя внимание тот факт, что значимых различий в результатах выполнения таких заданий учащимися базовых школ (СОШ) и школ статусных (гимназия, лицей) не выявлено. Только около 14% учащихся могут объяснить природные явления на основе несложных моделей, проанализировать результаты ранее проведенных исследований, сравнить данные, привести аргументацию для подтверждения своей позиции. Наиболее трудными для учащихся оказались задания, при выполнении которых необходимо было описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные явления.
Проведенное исследование позволило сделать ряд выводов:
- при обучении учащиеся практически не выполняют заданий, содержащих информацию, предъявляемую в виде таблиц, графиков, рисунков, схем и т.д.;
- задания, связанные по содержанию с разными предметными областями, предполагающие интеграцию знаний, использование умений применять адекватные описываемой ситуации способы размышления также для большинства учащихся непосильны;
- задания, из формулировок которых неясно, к какой области знаний необходимо обратиться, как определить способ действий или где найти информацию, необходимую для решения задачи, способны выполнить лишь отдельные учащиеся;
- обучение в школах практически не ориентировано на формирование способности применять полученные знания в различных жизненных ситуациях, решать поставленные проблемы научными методами, работать с различными источниками информации и критически оценивать полученную информацию, выдвигать гипотезы и проводить исследования.
В настоящее время школы перешли на работу по стандартам 2004 г., в которых выделены новые требования к общеобразовательной подготовке учащихся: «Овладение общими умениями, навыками, способами деятельности как существенными элементами культуры.
Обоснование связи между информационной деятельностью учащихся и развитием операций мышления
В параграфе 1.2 нами были рассмотрены различные классификации обобщённых умений учащихся и структуры деятельности учащихся, разработанные разными авторами. На основе их анализа нами были выделены обобщённые информационные умения и сформулированы основные понятия «информационные умения», «информационная деятельность». Понятие «информационные умения» является сложной системой, из которой можно вычленить шесть элементов информационных умений: поисковые умения, умение извлекать информацию из источников разного вида, умение перекодировать информацию, умение оценивать информацию и умение использовать информацию. Каждый элемент информационных умений формируется в процессе определённой системы информационной деятельности учащихся в процессе обучения. В таблице 4 представлены виды информационных умений учащихся и виды деятельности по их формированию.
Дальнейший анализ рассмотренных в параграфе 1.2 классификаций, привёл нас к выводу о том, что выделение такой группы умений, как учебно-логические и учебно-интеллектуальные, является неудачным. По сути, они сводятся к владению учащимися различными формами (индукция, дедукция) и приёмами мышления (анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификация и т.п.). Эти умения лежат в основе почти всех видов учебной деятельности независимо от изучаемого предмета. К их формированию необходимо применять общий подход. С этой точки зрения их можно отнести к обобщённым умениям.
Необходимо принять во внимание, что приёмы мыслительной деятельности и в начальной, и в основной, и в старшей школе осуществляются по одному и тому же алгоритму, но возрастает сложность учебной информации, которая анализируется, сравнивается и т.п.
Для рассмотрения возможности использования информационной деятельности учащихся на уроках физики как средства развития их мышления, нами была детально рассмотрена структура информационной деятельности учащихся и установлена связь каждого вида информационной деятельности с мыслительной операцией, лежащей в основе выполнения данного действия. качестве основания для группировки информационных умений возьмём ведущие источники информации. Очевидно, что приоритетными и наиболее актуальными источниками информации в процессе школьного обучения являются учебник, содержащий тексты, рисунки, графики, схемы, таблицы и т.п., реальные объекты (предметы, процессы, явления и т.п.) и модели. В таблице 5 представлены виды информационной деятельности учащихся и приёмы мышления, лежащие в основе их выполнения. Установленная связь информационной деятельности с приёмами мышления позволяет ввести понятие информационно-мыслительной деятельности, под которым будем понимать осознанное выполнение учащимися мыслительных операций в процессе работы с разными источниками информации.
В нашем исследовании такие источники информации как наблюдение, эксперимент, модель подробно не рассматривались, так как работа с ними основана на таких видах умозаключений, как индукция и дедукция, не являющихся предметом исследования. Они рассмотрены нами только теоретически в назывном плане.
Как видно из таблицы 5 основными операциями, лежащими в основе информационной деятельности учащихся, являются анализ и синтез. Общая их характеристика была дана в параграфе 1.1. В связи с важностью этих операций, рассмотрим их подробнее.
Анализ и синтез являются основными (исходными) и наиболее простыми операциями мышления, производными же от них являются абстрагирование (специальная форма анализа), обобщение (высшая форма синтеза). Кроме того, анализ и синтез лежат в основе ряда других мыслительных операций: сравнения, классификации, систематизации. С.Л. Рубинштейн называл анализ и синтез «общими знаменателями» всего познавательного процесса (124).
Анализ - это практическое или мысленное разложение изучаемого объекта (явления, процесса и т.д.) на составные части (элементы, стороны, признаки, свойства и т.д.), изучение каждого элемента в отдельности.
Методика развития мыслительных операций учащихся при обучении физике с применением ИКТ
В современных условиях большую помощь в развитии мыслительных умений учащихся в процессе обучения физике может оказать применение информационно-коммуникативных технологий (ИКТ). Использование ИКТ ускоряет доступ к информации и расширяет поле поиска. Поиск информации в Интернете, её анализ и осмысление, переработка, представление результатов в прикладной программе Microsoft Office Microsoft Word или Microsoft Office PowerPoint способствует не только развитию информационных умений учащихся, но и мыслительных операций: анализ, синтез, классификация и т.п.
Личностно-ориентированный подход при организации информационной деятельности учащихся с разными источниками информации осуществляется через самостоятельный выбор учащимися:
темы и содержания работы;
формы представления работы (сообщение, презентация и т. д.);
компьютерной программы, в которой выполняется работа;
темпа выполнения работы.
Раскроем методику развития некоторых мыслительных операций у учащихся в ходе выполнения ими заданий с применением ИКТ. Процесс обучения строим в соответствии с ориентировочной основой действий второго типа, разработанной П.Я. Гальпериным и описанной нами в 2.1. Он включает следующие этапы:
1. Учитель ставит перед учащимися учебную задачу.
2. Учитель даёт план выполнения задания и показывает образец конечного продукта.
3. Учитель объясняет суть мыслительной операции (или операций), лежащей в основе выполнения задания, даёт алгоритм её выполнения.
4. Учащиеся выполняют задание, а учитель проверяет его выполнение.
Формулировки сути мыслительных операций, алгоритмы их выполнения, этапы их формирования и типы заданий, направленных на формирование соответствующих мыслительных операций (в общем виде), выделены и описаны Э.М. Браверман (ИЗ), Н.Н. Поспеловым и И.Н. Поспеловым (110).
Нами произведена адаптация (упрощение) для учащихся основной школы некоторых алгоритмов выполнения мыслительных операций, составлен и конкретизирован перечень заданий, выполняемых с применением ИКТ.
Рассмотрим процесс обучения учащихся выполнению важных и, как показывает практика, достаточно сложных для них мыслительных операций «анализ» и «синтез» на примере составления компьютерной презентации по заданной теме.
Первый этап. Учащимся предлагается подготовить компьютерную презентацию по теме «Физические приборы».
1. Второй этап. Учитель показывает образец компьютерной презентации «Использование физических приборов в быту» (рис. 1, фрагмент) и объясняет общие принципы её создания. Откроем программу Microsoft Office PowerPoint.
2. На первом слайде укажем тему презентации, фамилию, имя, класс и номер школы автора.
3. Создадим ряд слайдов (один слайд - один прибор) и укажем их темы (создадим заголовки слайдов).
4. Используя «Конструктор слайдов», выберем оформление презентации.
5. Откроем главную страницу одного из сайтов: www.mail.ru или www.yandex.ru.
6. В строке «Поиск» наберём тему, например, «физические приборы» или что-то более конкретное: «линейка», «мензурка», «весы», «термометр», «спидометр» и т.д.
7. Из приведённых под строкой областей поиска (Интернет, картинки, видео, словари и т.д.) нажмем «картинки».
8. Из всех найденных по данной теме иллюстраций выберем, откроем, копируем и вставим в подготовленные слайды презентации ту, которая имеет лучшее качество (разрешение).
9. В каждом слайде укажем назначение прибора.
В результате кадры презентации содержат иллюстрацию физического прибора, информацию о его названии и назначении.
Третий этап. Учитель раскрывает суть мыслительных операций «анализ» и «синтез», лежащих в основе создания презентации:
анализ - это разложение изучаемого объекта на составные части и изучение каждой части в отдельности;
синтез — это соединение отдельных частей в единое целое.
Алгоритм выполнения анализа:
1. Разделите объект на составные части, т.е. ответьте на вопрос: «Из каких частей (элементов) состоит объект?»
2. Выясните назначение каждой части, т.е. ответьте на вопрос: «Для чего нужны эти элементы?»
Алгоритм выполнения синтеза:
1. Определите результат синтеза, т.е. ответьте на вопрос: «Какой результат надо получить?»
2. Отберите необходимые элементы (объекты, части), которые войдут в состав нового целого, т.е. ответьте на вопрос: «Какие элементы (объекты) нам необходимы?»
Четвёртый этап. Учащиеся составляют презентацию по заданной теме, а учитель проверяет выполнение задания.
Таким образом, на основе алгоритмов выполнения анализа и синтеза ученик составляет план выполнения работы:
1. Представить результат работы (компьютерную презентацию по заданной теме).
2. Решить, чему будет посвящен каждый слайд.
3. Найти иллюстрации для каждого слайда в Интернете.
4. Перенести иллюстрации в соответствующие слайды и озаглавить их.
Нами разработано два типа заданий, направленных на формирование мыслительных операций «анализ» и «синтез» и выполняемых с применением ИКТ.
Задания первого типа - создание презентаций:
1) рассказа по какой-либо теме (пример рассмотрен выше);
2) задачника, задачника-решебника (пример 1), теста в картинках;
3) конспекта по изучаемой теме (пример 2).
Пример 1. Создание коллективного продукта: задачника по теме или за весь курс физики 7, 8 класса, задачник-решебника, теста в картинках и т.д.
«Задачник-решебник по физике» - коллективная работа учащихся 7-8 классов (рис. 2). Учащиеся сами придумывают и решают задачи по разным темам курса физики 7, 8 классов, находят в Интернете подходящие по смыслу к условию задачи иллюстрации и оформляют задачу в программе Microsoft Office PowerPoint. Затем слайды-задачи объединяются по темам в презентацию.
Похожие диссертации на Развитие мышления учащихся основной школы в процессе информационной деятельности при обучении физике
