Введение к работе
Актуальность исследования
Проблема управления интеллектуальным развитием обучаемых (УИРО) всегда находилась в фокусе внимания специалистов в области психологии, педагогики, дидактики физики. Возможные подходы к решению этой проблемы зависят от материально-технической базы школы, наличия адекватных времени психологических и педагогических концепций, определяются трактовкой понятий «интеллект» и «развитие интеллекта». Нередко интеллект отождествляется с мышлением и мыслительной способностью субъекта.
В психологии различные аспекты развития мышления и мыслительной способности исследовали К.И.Абульханова-Славская, Б.Г.Ананьев, А.Г.Асмолов, Б.Блум, Д.Б.Богоявленская, Дж.Брунер, А.В.Брушлинский, Л.М.Веккер, Б.М.Величковский, М.Вертгеймер, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, Дж.Гилфорд, В.В.Давыдов, В.Н.Дружинин, К.Дункер, З.И.Калмыкова, В.А.Крутецкий, А.Н.Леонтьев, А.М.Ма-тюшкин, Н.А.Менчинская, Ж.Пиаже, Дж.Равен, Дж.Рензулли, С.Л.Рубинштейн, Н.Ф.Талызина, О.К.Тихомиров, В.Д.Шадриков, Д.Б.Эльконин, Б.Д.Эльконин, И.С.Якиманская и др.
В педагогике проблемами повышения эффективности умственной деятельности школьников в разные годы занимались В.И.Андреев, Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, П.П.Блонский, С.И.Гессен, В.В.Гузеев, М.А.Данилов, А.Дистервег, Дж.Дьюи, Б.П.Есипов, Л.В.Занков, Л.Я.Зорина, Г.Кершенштейнер, В.В.Краевский, И.Я.Лернер, М.И.Махмутов, П.И.Пидкасистый, М.Н.Скаткин, Б.Скиннер, В.А.Сластенин, Э.Торндайк, К.Д.Ушинский, Ф.Фребель, А.В.Хуторской и др.
В методике обучения физике способы формирования и развития мышления учащихся исследовали Н.Е.Важеевская, Н.К.Гладышева, Г.М.Голин, В.Ф.Ефи-менко, О.Ф.Кабардин, С.Е.Каменецкий, И.С.Карасова, В.В.Майер, Р.В.Майер, Р.И.Малафеев, В.Н.Мощанский, В.В.Мултановский, И.И.Нурминский, В.П.Орехов, В.А.Орлов, Н.С.Пурышева, И.Г.Пустильник, В.Г.Разумовский, Ю.А.Сауров, Е.В.Ситнова, Г.Н.Степанова, С.А.Суровикина, Н.Н.Тулькибаева, А.В.Усова, Л.С.Хижнякова, Т.Н.Шамало, Н.В.Шаронова и другие. Работы В.А.Бетева, В.А.Кондакова, Ч.Кизовски, А.П.Усольцева посвящены управлению умственной деятельностью учащихся при обучении физике.
В последние десятилетия наблюдается возрождение интереса к общепсихологическим теориям интеллекта. Появились продуктивные модели В.Н.Дружинина, М.Минского, Р.Стернберга, М.А.Холодной, которые открывают новые перспективы для частнодидактических исследований. Например, разработаны концепции интеллектуального развития школьников при обучении математике (Э.Г.Гельф-ман), информатике (С.М.Окулов), иностранному языку (Э.В.Криворотова).
На рубеже второго и третьего тысячелетий активизировался поиск новых педагогических идей, подходов, технологий, способствующих решению проблемы управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике. Активность учителей-практиков и ученых – специалистов в области дидактики физики – обусловлена рядом причин.
Особенности информационного общества – изменчивость, глобальные противоречия, обилие потоков информации – требуют от личности сформированности системного ядра базовых знаний и способов действий, а также интеллектуальных качеств, позволяющих самостоятельно перерабатывать информацию, решать проблемы, конструктивно взаимодействовать с партнерами в неоднородном коллективе. В современном социуме приобретает огромное значение развитие творческой индивидуальности, раскрытие и реализация сущностных сил обучающихся. Необходимым условием становления эффективной экономики, конкурентоспособного процветающего государства признается поиск и развитие уникальности каждого субъекта образовательного процесса, нацеленность на максимально эффективную деятельность с учетом общечеловеческих ценностей. Эти особенности предопределили управленческую антибюрократическую революцию в мире: на смену бюрократическим иерархическим организациям приходят холонические организации, способные к самообучению и адаптации. Поэтому в российской образовательной системе созданы новые Федеральные государственные стандарты (ФГОС). В их основание положены идеи компетентностно ориентированного образования, которое призвано обеспечить выпускнику успешную адаптацию в холонических оргсистемах информационного общества. Высокие требования ФГОС к уровню подготовки учеников по физике детерминируют поиск адекватной системы УИРО.
Новые условия образовательной деятельности – объективный контроль обученности в форме единого государственного экзамена (ЕГЭ) и государственной итоговой аттестации (ГИА), в форме портфолио, а также креативные формы внеурочной учебной деятельности (физические праздники, олимпиады, научные конференции учащихся) – приводят к необходимости эффективного развития продуктивной сферы интеллекта учеников. В частности, результаты констатирующего педагогического эксперимента, проведенного нами в физико-математических классах Самары, показали, что многие ученики испытывают значительные трудности при выполнении физических задач с нестандартными условиями, с неоднозначными способами решения и альтернативными ответами. В анкетах учителя отмечали, что одной из самых трудных методических проблем является обучение школьников самостоятельному открытию нового знания посредством моделирования, выдвижения и проверки гипотез.
Новые средства обучения – современное оборудование для физического эксперимента, компьютеры, проекторы, цифровые образовательные ресурсы – создают предпосылки более эффективного развития интеллекта учащихся. Однако наблюдения и беседы с учителями показывают, что потенциал этих ресурсов реализуется в массовой практике обучения физике не в полной мере из-за отсутствия методических рекомендаций по их системному использованию в рамках УИРО.
Индивидуализация как глобальная мировая тенденция развития образовательных систем находит практическое воплощение в организации профильного обучения (внешняя дифференциация) и в построении учебного процесса в рамках профиля с учетом личностных особенностей школьников (внутренняя дифференциация). Сегодня большие надежды по возрождению экономического потенциала России связываются с воспитанием технической элиты – школьников, изучающих физику на уровне выше базового, в классах математического, информационно-технологического, инженерного, естественнонаучного профилей. Такие классы будем условно называть физико-математическими (ФМК). Анализ показывает, что в информационном обществе возникает потребность в учителях-проектировщиках, владеющих научными основами организации процесса обучения физике в ФМК, способных придать ему личностно-ориентированный характер. Умение проектировать блоки уроков, прогнозировать и обеспечивать эффективность интеллектуального развития учеников в неоднородном коллективе становится важным элементом в педагогическом арсенале современного учителя физики. Такая проектировочная деятельность предполагает анализ различных аспектов и учет многих факторов, влияющих на конечный результат обучения. Поэтому многие учителя физики испытывают затруднения в процессе педагогического проектирования и нуждаются в ориентировочных опорах для разработки уроков с учетом специфики профиля класса и особенностей индивидуальных траекторий интеллектуального развития учащихся.
Указанные изменения в системе школьного физического образования становятся источниками творческой активности учителей и ученых, находят отражение в тематике диссертаций. Новые подходы к развитию отдельных интеллектуальных качеств учеников предложены Р.В.Гуриной, С.И.Десненко, Т.М.Коробовой и др. Вопросы организации личностно адаптированной развивающей системы обучения физике рассмотрены Г.М.Анохиной, Л.А.Прояненковой и др. Некоторые аспекты формирования когнитивного опыта учащихся проанализированы Е.А.Дьяковой, Е.В.Оспенниковой, А.О.Чефрановой и др. Становлению креативности учащихся посвящены работы Б.С.Кирьякова, М.И.Старовикова, И.Г.Шомполова и др.
В то же время приходится констатировать отсутствие системного исследования проблемы управления интеллектуальным развитием учащихся в процессе их физического образования. Не определено само понятие «управление интеллектуальным развитием обучаемых при усвоении физики» (УИРО), не выявлены элементный состав и структура УИРО как системы, не установлены особенности УИРО как процесса в рамках образовательной деятельности неоднородного коллектива учеников, отсутствуют методические рекомендации по материально-ресурсному сопровождению, организации УИРО и комплексной оценке результатов интеллектуального развития участников образовательного процесса. Кроме того, требует обоснования идея взаимосвязи интеллектуального и духовного развития учащихся при обучении физике в рамках ученического коллектива.
Таким образом, анализ тенденций развития образовательных систем, состояния школьного физического образования, а также результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента позволили выявить следующие противоречия:
между новыми требованиями личности, семьи, общества, государства, системы профессионального образования к качеству интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике и уровнем исследования системы управления интеллектуальным развитием школьников в дидактике физики;
между необходимостью индивидуального подхода к развитию интеллектуального своеобразия каждого ребенка в неоднородном коллективе при обучении физике и отсутствием комплекса соответствующих ориентировочных основ, дидактических средств, проектировочных и организационных умений у многих учителей;
между широкими дидактическими возможностями современного учебного оборудования, технических средств обучения и отсутствием методических разработок, обеспечивающих технологичное управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при высоком уровне предметных результатов обучения физике.
Все вышесказанное делает актуальным исследование на тему «Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике» и обусловливает проблему исследования в форме вопроса «Как следует осуществлять управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике?».
Объект исследования – процесс обучения физике в ФМК.
Предмет исследования – управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике.
Цель исследования состоит в разработке концепции и системы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК в условиях информационного общества.
Гипотеза исследования формулируется следующим образом.
ЕСЛИ проектирование и использование системы учебного физического знания, образовательной среды и технологии обучения физике будут осуществляться: а) с учетом закономерностей развития интеллекта, понимаемого как форма организации умственного опыта субъекта, б) в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем, в) с привлечением современных материально-технических ресурсов (в том числе, средств ИКТ) для организации технологичного образовательного процесса,
ТО это будет способствовать эффективному, адекватному требованиям информационного общества управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике.
Одним из возможных критериев эффективности управления интеллектуальным развитием учащихся может выступать совокупный интеллектуальный продукт – количественный интегральный показатель интеллектуальной деятельности ученика (коллектива неоднородных учеников), отражающий в условных баллах трудоемкость всех индивидуально решенных за отчетный период учебных физических задач.
Задачи исследования:
-
-
-
определить сущность УИРО при обучении физике с опорой на современные психологические модели индивидуального интеллекта, выявить тенденции развития физического образования и особенности интеллектуального развития учащихся на основе анализа современного состояния проблемы УИРО и нормативных документов, регламентирующих процесс обучения школьников физике в России и за рубежом;
-
построить понятийный аппарат, адекватный задаче проектирования методической системы УИРО, на основе сравнительного анализа знаниево-исполни-тельного и компетентностно ориентированного физического образования в свете проблемы УИРО;
-
определить структуру концепции управления интеллектуальным развитием при обучении физике в ФМК, адекватного требованиям информационного общества, сформулировать ее основные положения, с опорой на признание взаимосвязи УИРО с методической системой обучения физике;
-
построить в соответствии с системным подходом структурно-функциональную, процессуальную, организационную модели УИРО при обучении физике в ФМК;
-
разработать инструментарий (проверяемые интеллектуальные качества, признаки, уровни, критерии, измерители) для УИРО при обучении физике в ФМК;
-
создать и проверить на практике методическое обеспечение УИРО (критерии анализа учебников физики, комплекс дидактических средств по физике, система мониторинга индивидуального интеллектуального развития) при усвоении курса физики в ФМК;
-
спроектировать и проверить на практике образовательную среду и технологию, способствующую адекватному времени интеллектуальному развитию учащихся ФМК при обучении физике;
-
провести педагогический эксперимент для проверки гипотезы исследования.
Методологическими основаниями исследования являются: 1) на философском уровне – диалектическая теория познания (И.Кант, Г.Гегель, К.Маркс), идея о взаимообусловленности и целостности явлений, идеи философии экзистенциализма (Ю.Хабермас, М.Хайдеггер и др.); 2) на общенаучном уровне – теория систем, системно-структурный анализ, общесистемные закономерности (И.В.Прангишвили, Г.П.Щедровицкий и др.), идеи развития открытых социальных систем (С.П.Кур-дюмов, Е.Н.Князева, Г.Хакен и др.), концепция управления открытыми организационными системами (С.Бир, В.А.Виттих и др.); 3) на психологическом уровне – идеи о ведущей роли деятельности при формировании личности (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн и др.), принципы природной, социальной, аксиологической и культурной обусловленности развития личности (А.Г.Асмолов, А.А.Деркач, Д.И.Фельдштейн и др.); идеи развития продуктивного мышления личности (Э. де Боно, Дж. Гилфорд, З.И.Калмыкова и др.), уровневая модель общего интеллекта (М.А.Холодная); 4) на общедидактическом уровне – теория образования (С.И.Гессен), концепция развивающего обучения (В.В.Давыдов, Л.В.Занков, Б.Д.Эльконин и др.), статистические закономерности формирования знаний и умений у школьников (Н.К.Гладышева, И.И.Нурминский); на частнодидактическом уровне – идеи развития теоретического мышления учащихся при усвоении ими физического знания (В.В.Мултановский, И.С.Карасова, Л.С.Хижнякова и др.), идеи развития продуктивного мышления (В.А.Кондаков) и творческих способностей школьников (В.Г.Разумовский), идеи интенсификации развития учащихся посредством содержательно-знаковой наглядности (В.А.Бетев, Г.Н.Степанова, В.Ф.Шаталов и др.).
В ходе исследования применялись следующие методы и виды деятельности:
-
теоретические – абстрактно-логический анализ и синтез, построение гипотезы, моделирование, системный подход, аналогия (межсистемный перенос знаний), проектирование, конструирование;
-
эмпирические – наблюдения, беседы, анкетирование, педагогическая диагностика и измерения, обобщение передового педагогического опыта и личного опыта преподавания, педагогический эксперимент, экспертная оценка;
-
статистические – математическая обработка результатов исследования с помощью критерия знаков и критерия 2.
Экспериментальная база исследования: ФМК в общеобразовательных учреждениях Самары и Самарской области, Москвы, Калининграда, Уральской области республики Казахстан; Самарский государственный педагогический университет (ныне ПГСГА), Самарский муниципальный университет Наяновой, Самарский институт повышения квалификации работников образования (СИПКРО), Челябинский государственный педагогический университет.
Исследование проводилось в несколько этапов (1990-2013).
На первом этапе (1990-1994 г.г.) изучалось состояние проблемы интеллектуального развития школьников в практике обучения физике, происходило осмысление методологических основ исследования, анализировались учебные программы, учебники, задачники, разрабатывался и апробировался комплекс средств, приемов и форм обучения для развития продуктивного мышления учащихся при усвоении ими курса физики первой ступени. Обнаруженные на этом этапе педагогические факты в дальнейшем послужили эмпирическим базисом для построения концепции и системы УИРО при обучении физике в ФМК.
На втором этапе (1995-2000 г.г.) осуществлялось проектирование и апробация средств обучения (транспаранты к графопроектору для обобщения знаний, комплексы поисковых задач экспериментального, образного, знакового характера) и образовательной технологии для развития продуктивных свойств интеллекта старшеклассников при усвоении ими курса физики профильной школы, происходило накопление эмпирического материала.
На третьем этапе (2001-2006 г.г.) анализировались тенденции развития физического образования, Стратегия модернизации российской образовательной системы; разрабатывались элементы понятийного аппарата (компетентность, компетенция, компетентностно ориентированное образование – КОО, управление интеллектуальным развитием обучаемых – УИРО); изучались возможности и перспективы КОО, новейших психологических моделей интеллекта, цифровых ресурсов для разработки системы УИРО при обучении физике в ФМК.
На четвертом этапе (2007-2013 г.г.) была организована экспериментальная площадка на базе Самарского лицея авиационного профиля №135, разработаны концепция и совокупность моделей УИРО (структурно-функциональная, процессуальная, организационная), подготовлен комплекс цифровых образовательных ресурсов для технологичного развития интеллекта учащихся ФМК при обучении физике, создана система измерителей для контроля и оценки обученности и интеллектуального развития школьников. В это время изданы задачник, содержащий учебно-поисковые комплексы по физике, а также учебные пособия и компакт-диски, куда включены слайды для обобщения физического знания и упражнения для деятельностного формирования физических понятий на основе программы MO PowerPoint.
На всех этапах исследования происходили трансляция и обсуждение авторских идей и дидактических средств в рамках научно-практических конференций, в студенческих аудиториях, на курсах повышения квалификации учителей физики и специально организованных семинарах для педагогов, директоров школ, их заместителей по науке.
Научная новизна результатов исследования
-
Обоснована необходимость и возможность управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике на основе проектирования и использования системы учебного физического знания, образовательной среды и технологии обучения физике с учетом понимания интеллекта как формы организации умственного опыта субъекта, в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем, с систематическим применением ИКТ.
-
Показана значимость для успешной жизнедеятельности субъекта в информационном обществе сотрудничества, коммуникации, лидерства, новаторства – комплексных личностных качеств, включающих интеллектуальную составляющую и обеспечивающих человеку сложные виды преобразующих действий; обоснована возможность и целесообразность их формирования у школьников при обучении физике в ФМК. Введено понятие коллективного развивающегося субъекта (КРС) – идеализированной школьной организационной системы, объединяющей учителя и учеников класса на принципах конструктивного сотрудничества для успешного интеллектуального развития каждого при обучении физике. КРС рассматривается как структура, в рамках которой школьники, изучая физику, получают опыт взаимодействия, коммуникации, лидерства и новаторства при достижении стратегической цели учебной деятельности КРС – коэволюции его представителей, совместном согласованном интеллектуальном развитии в рамках системы учебного сотрудничества.
-
Разработана соответствующая условиям информационного общества концепция управления интеллектуальным развитием учащихся физико-матема-тических классов при обучении физике, включающая следующие положения.
В информационном обществе потребностям заказчиков среднего физического образования отвечают три концептуальные идеи УИРО: антропоцентричность, компетентностная ориентация образования, самообразование («учись учиться»).
Для реализации этих идей допустимо использовать такие теоретические конструкты, как уровневая структура индивидуального интеллекта, социокультурная трактовка содержания физического образования, авторские трактовки компетентности и ключевых компетенций. Компетентность – комплексная характеристика успешности деятельности субъекта, в структуру которой входят четыре элемента: 1) личностные ценности, 2) социальные ограничения и установки, 3) базовая подготовка (знания, способы действий, опыт творчества), 4) ключевые компетенции. Компетенции – это комплексы разнородных личностных психических качеств (интеллектуальных, аффективных, волевых), которые обеспечивают человеку сложные виды практически преобразующих действий и способствуют достижению личностно значимых целей независимо от природы этих целей и социальной структуры, в которой гражданин живет и работает. Ключевые компетенции – это группа родовых качеств, которые важны и необходимы работникам большинства профессий и значимы для общества в целом на данном временном отрезке развития цивилизации.
Элементный состав используемых теоретических конструктов детерминирует три группы принципов УИРО: 1) принципы интеллектосообразности физического образования (формирование физических понятий на основе трех способов кодирования информации – знакового, образного и чувственного, самоорганизация, свобода индивидуального выбора); 2) принципы самообразования (самопознание физической информации, конструктивизм, проблемность, гуманизм); 3) принципы результативности под эгидой гуманистических ценностей (поиск каждым учеником своего призвания, личная ответственность за результат обучения физике, фундаментальность физического образования, сотрудничество школьников при обучении физике). Современная стратегия педагогического управления, ориентированная на формирование сплоченного и интеллектуально результативного при обучении физике неоднородного коллектива обучаемых, должна исходить из первичности нравственных аспектов образовательного процесса.
Принципы УИРО предопределяют построение холонической, деятельностной, организационной, процессуальной моделей УИРО и специфическое структурирование школьного образовательного пространства с выделением сферы накопления духовно-интеллектуального опыта в рамках изучения школьной физической программы, сферы приобретения духовно-интеллектуального опыта вне рамок изучения школьной физической программы, сферы трансляции накопленного личностного опыта в области изучения физики.
Для воплощения принципов и моделей УИРО в практике обучения физике учащихся ФМК необходимы адекватные элементы учебного физического знания и дидактические средства (комплекс учебных заданий, содержательно-знаковая наглядность, экспериментальные и информационные ресурсы), реализуемые в образовательном процессе посредством технологичного использования современного оборудования и технических средств обучения (в том числе компьютеров и проекторов).
-
Построены холоническая, деятельностная и процессуальная модели УИРО при обучении физике в информационном обществе. Холоническая модель УИРО отражает систему регулирования в холонических производственных системах и включает пять уровней (звеньев) управления: 1) местное автономное управление; 2) центральное управление; 3) регулятор автономного местного управления; 4) переключатель, связывающий высшее волевое управление макросистемой и местное самоуправление; 5) высшее управление. Согласно деятельностной модели, УИРО трактуется как специфический вид образовательной деятельности, компонентами которой являются диагностика, схематизация, текущая регуляция интеллектуального развития школьников, мониторинг эффективности УИРО, корректировка траектории интеллектуального развития учеников. Процессуальная модель УИРО содержит в качестве элементов 1) идеализированный алгоритм достижения физических образовательных целей, с которым сравнивается 2) процесс реальной образовательной деятельности КРС, 3) гибкое планирование образовательной деятельности школьников, 4) пять управляемых параметров, в соответствии с которыми учитель дозирует 5) новую учебную информацию (входные поступления) и обеспечивает 6) интеллектуальные приобретения школьников при обучении физике.
-
Предложена совокупность средств УИРО, в числе которых:
критерии (количественные и качественные) анализа учебников физики, предназначенные для регуляции интеллектуальной интенсивности учебного процесса;
типология учебных физических задач, соответствующая элементному составу учебного содержания, используемая для построения разноуровневого тренировочного дидактического комплекса и измерителей ИРО;
количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), дидактические требования к системе учебных заданий (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность), методика конструирования комплекса учебных физических заданий, применяемые для дифференции ИРО;
механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников (установка на поиск своего призвания, средства интеграции духовного и интеллектуального развития школьников), предназначенный для установления партнерских отношений в КРС;
комплекс дидактических средств (цифровых, экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных), ориентированный на обобщение и систематизацию знания, на деятельностное формирование понятийных психических структур у воспитанников ФМК при обучении физике;
инструментарий, включающий признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения важнейших интеллектуальных качеств учеников, а также способы представления результатов интеллектуальной деятельности учеников и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, организационные формы представления ментального опыта), предназначенный для мониторинга и оценки интеллектуального развития.
-
-
-
В соответствии с положениями концепции и моделями УИРО построена методическая система обучения физике в ФМК, отличительные особенности которой таковы.
6.1. Разбиение содержания курса физики на целостные фрагменты-блоки, изучаемые от 15 до 30 академических часов, в рамках которых удается организовать необходимое разнообразие интеллектуальной деятельности и многомерно оценить интеллектуальный рост каждого школьника в неоднородном ученическом коллективе.
6.2. Создание условий для становления понятийных психических структур, являющихся системообразующим элементом эффективного интеллекта, посредством использования взаимосвязанных цифровых ресурсов (опорных конспектов и соответствующих им заданий), сочетания экспериментальных, абстрактно-поисковых и ситуативных задач.
6.3. Целенаправленное формирование у школьников приемов продуктивной деятельности (ППД) как важных элементов в структуре методологических (процедурных) знаний.
6.4. Систематическая организация пиковых переживаний учащихся для становления партнерских отношений в неоднородном ученическом коллективе посредством организации групповой образовательной деятельности и использования соответствующих ресурсов УИРО (простых опытов, наглядных средств, фактов из биографий ученых).
6.5. Использование системы мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК, которая ориентирует школьников на конечный результат, побуждает к систематичной учебной деятельности и индивидуальному духовно-интеллекту-альному росту, обеспечивает открытые перспективы, создает условия для самоорганизации и личностного выбора, удовлетворяет требованиям сохранения психического и физического здоровья ученика.
Теоретическая значимость результатов исследования определяется вкладом в теорию и методику обучения физике в общеобразовательной школе, который состоит в том, что разработаны:
-
-
-
понятийный аппарат для проектирования методической системы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике (компетентность, ключевые компетенции, интеллектуальное развитие при обучении физике, образовательная система обучающего – ОСО, коллективный развивающийся субъект – КРС, управление интеллектуальным развитием обучаемых – УИРО);
-
инструментарий (признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения) для оценки развития важнейших интеллектуальных качеств учащихся;
-
типология учебных физических задач, соответствующая элементному составу учебного содержания (задачи тренировочные типовые, поисковые, ценностной направленности), которая может быть использована для построения комплекса измерителей ИРО; количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), позволяющие ранжировать задачи и осуществлять дифференцированный подход к ИРО;
-
дидактические требования к системе учебных заданий для ФМК (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность) и методика конструирования комплекса учебных физических заданий, направленных на эффективное управление развитием интеллекта школьников;
-
способы количественного представления результатов интеллектуальной деятельности школьников / КРС и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, формы представления ментального опыта); четыре группы количественных показателей образовательной деятельности, которые предполагается использовать для регуляции процесса интеллектуального развития школьника / КРС, в числе которых совокупный интеллектуальный продукт (фактический, предельный, потенциальный и удельный), интеллектуальная интенсивность (фактическая, предельная, потенциальная), интеллектуальная производительность (текущая, потенциальная, скрытая), эффективность образовательной деятельности (адекватность, образовательная экономичность, образовательная фактическая эффективность);
-
механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников в коллективе (КРС), представляющий иерархию таких составляющих, как стратегическая цель (интеграция духовного и интеллектуального развития школьников), средства для самопознания учеников, самостоятельного построения учеником личностной системы ценностей, организации учителем пиковых переживаний учащихся.
Практическая значимость исследования состоит в следующем.
-
Разработан инструментарий для сравнения учебников физики с точки зрения их влияния на интеллектуальное развитие обучаемых, который включает:
-
количественные критерии учебника (число страниц, параграфов, задач, вынесенных в конец глав основных положений, выделенных полиграфическими средствами ключевых элементов физического знания);
-
качественные критерии, характеризующие нормативные, концептуальные, методические, системные и семантические функции учебника.
-
Этот инструментарий может быть использован для регуляции интеллектуальной интенсивности процесса обучения физике в ФМК.
-
Предложены система дидактических средств, построенная в соответствии с закономерностями развития индивидуального интеллекта и стратегией интеграции духовно-интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике в неоднородном коллективе. Элементами этой системы являются:
средства для обобщения и систематизации физического знания на цифровых носителях (107 слайдов общим объемом 593 МБ),
комплексы упражнений для деятельностного усвоения физических понятий на цифровых носителях (115 слайдов общим объемом 268 МБ),
совокупность 160 оригинальных простых опытов по физике,
банк оригинальных задач с разнообразной кодировкой (экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных).
-
Опубликованы учебно-методические пособия для учеников и методические рекомендации для студентов педвузов и учителей, предназначенные для эффективного управления развитием интеллекта учащихся ФМК при обучении физике (общим объемом около 122 п.л.).
Применение подготовленных учебно-методических материалов позволяет осуществлять эффективную регуляцию интеллектуального развития и обученности воспитанников ФМК при усвоении ими курса физики.
На защиту выносятся следующие положения
-
Адекватное требованиям информационного общества управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике возможно в том случае, если проектирование и использование системы учебного физического знания, технологии обучения физике и образовательной среды (как совокупности условий организации образовательного опыта) будут осуществляться 1) с учетом понимания интеллекта как формы организации умственного опыта субъекта, 2) в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем и 3) с систематическим применением информационных и коммуникационных образовательных технологий.
-
При моделировании системы УИРО (как подсистемы методической системы обучения физике) целесообразно учитывать особенности функционирования холонических организационных систем. Для этого вводится понятие коллективного развивающегося субъекта (КРС) как идеализированной школьной организационной системы, объединяющей учителя и учеников класса на принципах конструктивного сотрудничества для успешного интеллектуального развития каждого при обучении физике и обеспечивающей приобретение значимого в информационном обществе опыта взаимодействия, коммуникации, лидерства и новаторства.
3. Система УИРО при обучении физике в ФМК может быть представлена в виде иерархии следующих элементов:
основополагающих идей (антропоцентричность, непрерывность образования, компетентностная ориентация образования);
теоретических конструктов, адекватных основополагающим идеям (уровневая структура индивидуального интеллекта, социокультурная трактовка содержания физического образования, компетентность как мера успешности деятельности субъекта);
трех групп принципов УИРО (интеллектосообразности, самообразования, нацеленности на эффективность образовательной деятельности при изучении физики);
холонической, деятельностной, организационной, процессуальной моделей УИРО;
дидактических средств, факторов, механизмов, условий практической реализации принципов и моделей УИРО (в том числе, систематическое технологичное использование компьютеров, оригинальных цифровых дидактических ресурсов, экспериментальных и теоретических заданий ситуативного и поискового характера);
способа структурирования образовательной среды школы с выделением сферы накопления духовно-интеллектуального опыта в рамках изучения учебной программы, сферы накопления духовно-интеллектуального опыта вне рамок изучения учебной программы, сферы трансляции накопленного личного опыта.
4. Система УИРО при обучении физике в ФМК должна отражать систему регулирования в холонических оргсистемах и включать пять звеньев управления: 1) местное автономное управление; 2) центральное управление; 3) регулятор автономного местного управления; 4) переключатель, связывающий высшее волевое управление макросистемой и местное самоуправление; 5) высшее управление. С деятельностной точки зрения УИРО представляет собой вид образовательной деятельности, компонентами которой являются диагностика, схематизация, текущая регуляция ИРО, мониторинг эффективности УИРО, корректировка траектории ИРО. В процессуальном плане УИРО – это регулирование перехода КРС из начального образовательного состояния в целевое состояние посредством отрицательной обратной связи, включающей 1) идеализированный алгоритм достижения физических образовательных целей, 2) процесс реальной образовательной деятельности неоднородного КРС, 3) гибкое планирование образовательной деятельности учеников при усвоении курса физики, 4) пять управляемых параметров.
5. Для конструирования интеллекторазвивающих образовательных систем при обучении физике в ФМК целесообразно использовать:
критерии (количественные и качественные) анализа учебников физики с целью регуляции интеллектуальной интенсивности учебного процесса;
типологию учебных физических задач, соответствующую элементному составу учебного содержания, с целью построения разноуровневого тренировочного дидактического комплекса и измерителей ИРО;
количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), дидактические требования к системе учебных заданий (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность), методику конструирования комплекса учебных физических заданий с целью дифференции ИРО;
механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников (установка на поиск своего призвания, средства интеграции духовного и интеллектуального развития школьников) с целью установления партнерских отношений в КРС;
комплекс дидактических средств (цифровых, экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных) для обобщения и систематизации знания, для деятельностного формирования понятийных психических структур у воспитанников ФМК при обучении физике;
инструментарий, включающий признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения важнейших интеллектуальных качеств учеников, а также способы представления результатов интеллектуальной деятельности учеников и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, организационные формы представления ментального опыта), – для мониторинга и оценки интеллектуального развития.
6. Эффективное УИРО возможно в рамках такой методической системы обучения физике в ФМК, которая предполагает следующее.
-
-
Разбиение содержания курса физики на целостные фрагменты-блоки, изучаемые от 15 до 30 академических часов, в рамках которых удается организовать необходимое разнообразие интеллектуальной деятельности и многомерно оценить интеллектуальный рост каждого школьника в неоднородном ученическом коллективе.
-
Создание условий для становления понятийных психических структур, являющихся системообразующим элементом эффективного интеллекта, посредством использования взаимосвязанных цифровых ресурсов (опорных конспектов и соответствующих им заданий), сочетания экспериментальных, абстрактно-поисковых и ситуативных задач.
-
Целенаправленное формирование у школьников приемов продуктивной деятельности (ППД) как важных элементов в структуре методологических (процедурных) знаний.
-
Систематическая организация пиковых переживаний учащихся для становления партнерских отношений в неоднородном ученическом коллективе посредством организации групповой образовательной деятельности и использования соответствующих ресурсов УИРО (простых опытов, наглядных средств, фактов из биографий ученых и пр.).
-
Использование системы мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК, которая ориентирует школьников на конечный результат, побуждает к систематичной учебной деятельности и индивидуальному духовно-интеллекту-альному росту, обеспечивает открытые перспективы, создает условия для самоорганизации и личностного выбора, удовлетворяет требованиям сохранения психического и физического здоровья ученика.
Апробация и внедрение результатов исследования
Результаты исследования опубликованы и представлены на научно-практических конференциях, в том числе:
1) международных – «Педагогический процесс как культурная деятельность» (Самара, 1997, 1999, 2000, 2002); «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, 2000); «Содержательно-знаковая наглядность в системе креативного обучения физике» (Самара, 2003); «Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике: общеобразовательные учреждения, педагогические вузы» (Москва, 2004); «Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике» (Москва, 2005); «Целеполагание и средства его достижения в процессе обучения физике» (Москва, 2006); «Методология конструирования учебной деятельности по физике. Общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2009); «Интеллектуальное развитие в процессе обучения физике» (Самара, 2010); «Проблемы методологии преемственности обучения физике: общеобразовательные учреждения, вуз» (Москва, 2010); «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (Ульяновск, 2011, 2012); «Воспитательные аспекты процесса обучения физике» (Самара, 2012); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2011, 2013);
2) всероссийских – «Содержательно-знаковая наглядность в процессе управления обучением физике» (Самара, 1990); «Дифференциация обучения физике в средней школе и педагогическом университете» (Москва, 1992); «Образовательный стандарт по физике» (Москва, 1993); «Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза» (Челябинск, 1994); «Проблемы определения концепции государственного стандарта по физике: педагогический вуз, средняя школа» (Москва, 1995); «Проблемы гуманизации естественнонаучного образования: на примере физики» (Нижний Новгород, 1996); «Модели и моделирование в методике обучения физике» (Киров, 1997); «Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавания физики» (Москва, 1998); «Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике» (Москва, 1999); «Проблемы учебного физического эксперимента» (Глазов, 1999-2002); «Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики 12-летней школы» (Москва, 2000); «Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики и технологии в условиях новой образовательной парадигмы» (Екатеринбург, 2001, 2003); «Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике: педагогический вуз, общеобразовательные учреждения» (Москва, 2002); «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (Ульяновск, 2003, 2004, 2007, 2009); «Проблемы развивающего обучения физике в условиях предметной информационно-образовательной среды» (Москва, 2007); «Проблемы оценки и контроля качества образования по физике: общеобразовательные учреждения, педагогический вуз» (Москва, 2008); «Методы аналогии и моделирования курса физики: общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2011); «Системно-деятельностный подход к обучению физике в условиях реализации образовательных стандартов нового поколения: общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2012);
3) региональных – «Пути совершенствования подготовки учителя в педвузе» (Тольятти, 1993); «Формирование учебных умений. ГОСТ образования-1, 3» (Ульяновск, 1997, 2001);
4) внутривузовских – «Доклады ежегодной научно-практической конференции СГПУ» (Самара, 1994-2005); «Вестник ПГСГА» (Самара, 2008-2013).
Материалы исследования, представленные в форме двух монографий, серии учебных пособий, методических рекомендаций, цифровых образовательных ресурсов, используются при обучении физике в общеобразовательных учреждениях Самары, Самарской области, Москвы, Калининграда, Уральской области (Казахстан), на занятиях со студентами физико-математического факультета СГПУ (ПГСГА) и ЧГПУ, со слушателями курсов повышения квалификации учителей физики в СИПКРО.
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 488 страниц состоит из введения, семи глав, объединенных в три части, заключения, списка литературы (432 наименования), 12 приложений и содержит 125 рисунков, 38 таблиц. Основной текст занимает 431 страницу.
Похожие диссертации на Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике
-
-
-
-
-
-
-
