Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОКЛАД

По теме диссертации

Структурирование учебного материала в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному

соискателя ученой степени кандидата педагогических наук

по специальности 13.00.01 - общая педагогика, история педагогики и образования

Бутакова Сергея Анатольевича



Введение

Актуальность проблемы исследования. Состояние современной отечественной системы образования характеризуется некоторыми чертами, которые можно считать кризисными. К ним, в первую очередь, мы относим неразработанность методологии отбора и структурирования учебного материала, соответствующих выработанным современным подходам к организации процесса обучения. В связи с этим наблюдается развитие научно-исследовательской и инновационной деятельности в области образования с целью создания такой системы обучения, которая бы обеспечивала образовательные потребности каждого ученика. В этой ситуации возникает дисгармония между сложившимися традиционными, стереотипными методами обучения и новаторскими изысканиями, способными существенно повлиять на ход педагогического процесса.

Необходимо отметить, что начавшаяся реформа образования направлена на переход к 12-летнему обучению. В связи с этим будет пересматриваться содержание образования в области естественнонаучных дисциплин. В связи с направленностью на гуманитаризацию школьного образования четко просматривается тенденция на сокращение числа часов, отводимых на их изучение. Однако при сокращении объема учебного материала не должно произойти снижение уровня научности учебных курсов и снижение качества знаний учащихся. Это противоречие можно разрешить с помощью построения учебных курсов на основе правил и законов диалектической и формальной логик.

Таким образом, важнейшей проблемой при переходе к новой системе образования должна являться проблема отбора и структурирования содержания учебных курсов, придания им четкости и логической обоснованности. Тем более, что в русле технологического подхода к образованию структурированию учебного материала отводится одно из главных мест. логический учебный абстрактный знание

Проблема отбора и структурирования содержания учебных курсов занимает одно из центральных мест в современной дидактике и привлекает к себе внимание широкого круга исследователей. Различные подходы к решению данной работы раскрыты в работах В.А. Беликова, М.А. Данилова, Ю.И. Дика, Л.В. Занкова, Л.Я. Зориной, А.Н. Крутского, В.Н. Мощанского, В.Г. Разумовского, К.М. Сосницкого, А.М. Сохора, А.И. Уман, А.В. Усовой, В.Ф. Шаталова, П.М. Эрдниева и других.

Не вызывает сомнений высказывание о том, что учебный материал всегда должен удовлетворять определенным стандартам. Но, помимо стандартов, которые задаются учреждениями, руководящими образованием, и касаются, как правило, содержания образования, учебный материал должен соответствовать критериям, предъявляемым к научной теории. На основе этих критериев должны осуществляться разработка и структурирование учебных курсов. Однако многими авторами как «старых», так и «новых» учебных курсов эти требования зачастую игнорируются.

В большинстве случаев изучение учебных предметов школьниками происходит, как правило, от частного к общему. Как показывает практика, внимание учащихся при этом зачастую концентрируется на конкретных фактах, определениях, законах, но не на их взаимосвязях. Обобщения знаний, их систематизации, осознания структуры в данном случае не происходит. Обучаемый не понимает, что является главным, а что второстепенным, что есть причина, а что следствие, какой закон фундаментальный, а какой частный, верный лишь при определенных условиях, допущениях, упрощениях, наконец, какова иерархия элементов и блоков информации.

Знание, которым в этом случае овладевает обучаемый, является статическим, в отличие от динамического знания, когда система дисциплины прочувствована, когда взаимосвязи и взаимовлияния установлены. Для того, чтобы собрать разрозненные и хаотичные знания учащихся воедино и сделать более стройной их систему, образовавшуюся в голове у учеников, необходимо выбирать формы работы, при которых движение мысли происходит не только от частного к общему, но и от общего к частному.

Проблема сжатия учебной информации и представления ее в лаконичном и доступном виде сейчас является очень актуальной. В эпоху информационной насыщенности проблемы представления знания и мобильного его использования приобретают колоссальную значимость. В области информационных технологий сейчас очень активно ведутся поиски, связанные с проблемами приобретения, представления и практического использования знаний. Эта отрасль получила название «инженерия знаний». Создаются всевозможные типы моделей представления знаний в сжатом, компактном, удобном для использования виде (логические модели, семантические сети, продукционные модели и др.). Однако для школьников знакомство и тем более овладение этими новыми информационными технологиями на данный момент времени оказывается непосильным.

Наряду с этим эффективные способы сжатия учебной информации содержатся в известных психолого-педагогических теориях содержательного обобщения (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин) и укрупнения дидактических единиц (П.М. Эрдниев) и, вообще говоря, формирования системности знаний (Л.Я. Зорина, А.В. Усова). В этом случае используются следующие приемы: моделирование в предметной, графической и знаковой форме, структурная блок-схема темы, опорные конспекты и т.д. Следует учитывать и тот факт, что при сжатии программного материала прочность усвоения достигается при подаче учебной информации одновременно на четырех кодах: графическом, числовом, символическом и словесном.

Необходим словарь понятий по отношению к каждой из дисциплин, изучаемых в средней школе. Он позволит обосновать содержание учебников и учебных пособий, раскрыть новые возможности для их создания, а также для контроля за результатами образования. Одновременно он поможет создать более высокую степень интеграции содержания образования и дать методическую свободу.

В проблеме, связанной с систематизацией и структурированием учебной информации можно выделить несколько аспектов, которые проявляются в следующем:

1) сложность создания логически непротиворечивой системы информации как по отдельным учебным предметам, так и по содержанию всего школьного образования в целом;

2) относительная недолговечность существования созданной системы информации, что связано с появлением новых научных знаний, их развитием; что, несомненно, должно вести к реорганизации построенной системы, однако на основе заданных ею норм;

3) преодоление некой социальной инертности образования, связанной с противодействием со стороны учителей, которое может быть вызвано необходимостью перехода к новым формам систематического изложения учебного материала.

Поэтому для структурирования учебного материала необходимо вывести ряд принципов, позволяющих упорядочивать учебный материал и структурировать его в соответствии с основными принципами познания. Эти принципы необходимо учитывать при формулировании учебных задач и усвоении школьниками учебного материала, потому что по устанавливаемой в процессе обучения логической структуре теории ученики могут проследить и лучше понять процесс ее формирования.

Логическое структурирование учебных курсов позволяет получить четкую, хорошо организованную структуру, выделение которой позволяет увидеть богатство внутренних связей и их гармоничность и обоснованность. Поэтому проблема научно обоснованного структурирования учебного материала с учетом гносеологических принципов является актуальной.

Можно выделить два подхода в отборе содержания и структурирования материала:

1) эмпирический (включает в себя личный опыт обобщения и вариативность);

2) теоретический (является принципиально новым для детей школьного возраста).

Как правило, отбор содержания и структурирования для большинства учебных курсов идет на основе первого подхода. Таким образом, общая проблема исследования может быть сформулирована как проблема реализации диалектико-логического подхода к отбору и структурированию учебного материала. Диалектико-логический подход возможен только в том случае, если есть восхождение от абстрактного к конкретному. В этой проблеме выделяем тему исследования: «Структурирование учебного материала в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному».

Цель исследования заключается в определении дидактического комплекса педагогических требований к структурированию учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному и выявлении их дидактической эффективности.

Объектом исследования избрана организация и управление процессом обучения школьников.

Предметом исследования являются требования дидактического комплекса педагогических требований к структурированию учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному и выявлении их дидактической эффективности. как объективной основы эффективного развития школьников, которое выражается в создании, развитии и формировании у них таких принципиально новых для школьного возраста психических образований как учебная деятельность и теоретическое мышление.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом: развитие школьников, выражающееся формированием у них учебной деятельности и теоретического мышления, будет происходить более эффективно в том случае, если учебный материал отобрать и структурировать в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному, так как в этом случае мы получим объективную основу для разработки дидактических технологий.

В соответствии с поставленной целью, выделенными объектом и предметом исследования и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы отбора и структурирования содержания учебного знания в дидактической теории и практике обучения, проанализировать подходы к решению проблемы структурирования учебного материала..

2. Изучить и проанализировать применение принципа восхождения от абстрактного к конкретному к организации научного знания и его применение в педагогике;

3. Выделить, разработать и обосновать требования диалектико-логического подхода к отбору и структурированию учебного материала;

4. Проанализировать школьные естественнонаучные курсы географии, химии и физики с точки зрения выделенных требований структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

5. Продемонстрировать применение выделенных принципов при отборе материала и структурировании образовательных курсов (на примере раздела «Электростатика»); разработать соответствующие дидактические технологии и проверить их психолого-педагогическую эффективность в формирующем эксперименте.

При решении указанных выше задач были использованы следующие методы исследования:

1. Теоретический анализ, который проводится с целью всестороннего изучения состояния рассматриваемой проблемы, выявления степени разработанности вопроса и определения круга педагогических проблем для их решения.

2. Анализ и создание дидактического материала, которые проводятся с целью выявления недостатков в уже сформированных учебных курсах и преодоления их с помощью структурирования учебного материала и разработанной педагогической технологии.

3. Педагогический эксперимент, который организуется для экспериментальной проверки правильности разработанных принципов структурирования и эффективности педагогической технологии.

4. Статистические методы обработки, которые используются для первичного и последующего анализа полученных данных, для выявления эффективности проведенного педагогического эксперимента и для математически обоснованной обработки результатов.

Методологической основой исследования являются диалектика процесса познания и принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип. Эти важнейшие философские проблемы были рассмотрены в трудах выдающихся ученых-философов В.В. Агудова, В.А. Вазюлина, Г. Гегеля, В.С. Готта, Э.В. Ильенкова, Б.М. Кедрова, В.И.Ленина, К.Маркса, И.С. Нарского, В.С. Швырева, Ф.Энгельса и других.

В качестве психолого-педагогической основы исследования выступают психологическая теория деятельности (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев и другие), теория развивающего обучения (Д.Б.Эльконин, В.В. Давыдов и другие), теория творческого развития личности (А.З. Рахимов, А.И. Подольский), труды отечественных ученых-педагогов по проблемам организации и систематизации учебного знания (В.А. Беликов, М.А. Данилов, Л.В. Занков, Л.Я. Зорина, А.Н. Крутский, В.Н. Мощанский, А.М. Сохор, А.В. Усова, П.М. Эрдниев и другие).

База исследования. Эксперимент проводился на базе средних школ № 7, 49 и 55 города Магнитогорска и татарской гимназии города Белебея. В эксперименте принимало участие 515 школьников.

Теоретико-экспериментальное исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (1997-1998 гг.) изучалось состояние проблемы структурирования учебного материала в теории и практике современной педагогики. Были сформулированы проблема, цель и гипотеза исследования, разрабатывались задачи и план работы. Проводилось наблюдение за процессом обучения в школах. Был выполнен констатирующий эксперимент по определению умения структурировать учебный материал в вышеуказанных школах.

На втором этапе (1998-1999 гг.) был проведен формирующий эксперимент по обучению умению структурировать учебный материал на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. В ходе формирующего эксперимента совершенствовались разработанные педагогические технологии.

На третьем этапе (1999-2001 гг.) осуществлялась проверка выводов и результатов исследования в ходе формирующего эксперимента, проводилось осмысление, обобщение и описание опытно-экспериментальной работы, осуществлялось диссертационное оформление, публикация результатов исследований.

Научная новизна исследования заключается в следующем: в соответствии с одним из основных принципов познания, а именно принципом восхождения от абстрактного к конкретному - выделен, разработан и обоснован дидактический комплекс педагогических требований к структурированию учебного материала.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что осуществлена постановка проблемы и произведено выделение и описание системы принципов теоретического отбора и структурирования содержания учебного материала.

Практическая значимость заключается в следующем:

в соответствии с разработанными требованиями к структурированию учебного материала получен образец структурирования учебного материала (на примере раздела «Электростатика»);

разработаны и реализованы дидактические технологии по организации учебной деятельности, иллюстрирующие применение разработанных требований в педагогическом процессе;

проверена эффективность разработанных технологий;

даны практические рекомендации по их применению.

Положения, выносимые на защиту:

- требования диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала;

- образец разработанной структуры учебного материала (на примере раздела «Электростатика»);

- педагогические технологии по организации учебной деятельности при преподавании раздела «Электростатика»;

- организация исследования и его основные результаты.

Достоверность и обоснованность сформулированных в диссертации выводов обеспечивается их согласованностью с фундаментальными положениями теории познания, педагогической психологии и дидактики, проведением длительного педагогического эксперимента в строго контролируемых условиях, многосторонним качественным и количественным анализом имеющегося и полученного нами фактического материала.

Апробация диссертационного исследования. Процесс апробации диссертационного исследования осуществлялся посредством выступлений и публикаций тезисов на различных научно-практических конференций, в числе которых «Проблемы физико-математического образования в педагогических вузах России на современном этапе» (Магнитогорск, 1999), «Теория и практика управления процессом адаптации студентов к профессиональной деятельности» (Орск, 1999), «Человечество на пороге XXI века» (Магнитогорск, 1999), «Совершенствование учебно-воспитательного процесса в негосударственных вузах» (Мурманск, 2000), «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, 2000), «Акмеология и психодидактика высшей и средней школы» (Уфа, 2000), «Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах» (Уфа, 2001) и другие.

Глава 1. Методологические основы формирования структуры научного и учебного знания

1.1 Подходы к построению логической структуры учебного материала

Проблема структурирования и отбора содержания учебного материала давно и широко обсуждается. В данном случае постановка вопроса могла бы выглядеть следующим образом: какой должна быть модель структуры знания, которая способствовала бы наиболее рациональному усвоению учебного материала и, как следствие, способствовала бы улучшению качества предметных знаний?

В настоящее время существует весьма много моделей логической структуры учебного материала. Эти модели, несмотря на их разнородность в плане обоснования подходов и методов, прошли апробацию в реальном педагогическом процессе и дали свои положительные результаты. Проведем анализ работ, посвященных структуре учебного материала и отбору его содержания, и рассмотрим, в каких аспектах этот вопрос получил отражение в дидактической литературе.

Вопросу выяснения влияния логических связей (отношений) в учебном материале на дидактические свойства различных вариантов объяснения этого материала посвящена работа А.М. Сохора «Логическая структура учебного материала. Вопросы дидактического анализа» [133]. Саму логическую структуру учебного материала А.М. Сохор понимает как «систему, последовательность, взаимосвязь составляющих единое целое учебного материала» [132, С. 22-23.]. По его мнению, от того, что понимается под элементом учебного материала и от того, как устанавливаются связи между выделенными элементами, зависят и варианты представления логической структуры учебного материала.

Способом наглядного представления таких структур являются логические схемы. В этих схемах в качестве элементов знания выступают понятия, суждения, законы, важнейшие опыты. Эти элементы заключены в прямоугольники, они соединены стрелками в соответствии с последовательностью изложения учебного материала в учебнике. Фактически эти структурно-логические схемы являются ориентированными графами. В вершину графа помещаются структурные элементы изучаемого материала, а с помощью ребер изображаются связи элементов друг с другом. Поэтому с помощью графов можно наглядно представить структуру учебного материала.

А.В. Усова и В.А. Беликов [149] определяют следующие критерии выделения связей между элементами:

Наличие причинно-следственных отношений между элементами.

Наличие связи между основными, так называемыми родовыми понятиями, и их производными.

Функциональные связи между величинами.

Связь между элементами, один из которых входит в состав другого.

Причинно-следственные, функциональные связи и связи между элементами, один из которых входит в состав другого, обозначаются векторами (от причины - к следствию; от второстепенного - к основному).

Учебный материал, который структурирован таким образом, бесспорно, при умелом использовании имеет ряд дидактических достоинств. Однако А.Н. Уман в работе, посвященной проблемам структурирования знаний и организации учебного материала [144], отмечает, что линейные структуры (знания, излагаемые в некоторой последовательности) одних и тех же знаний в различных учебниках и учебных пособиях даже по одному предмету не совпадают. Фактически линейных структур одного и того же материала столько, сколько существует учебников по данному предмету.

Из этого А.И. Уман делает вывод о том, что если структурирование знаний ведется способом простых единиц, то задания объединяются в большое количество блоков, имеющих разрозненный, автономный характер. Последовательность расположения таких блоков бывает нелогичной, а задания направлены на выработку умений и навыков использования отдельных, разрозненных формул. Выполнение заданий способствует подключению к усвоенному ранее отдельных, не связанных между собой компонентов нового. Поэтому структурирование учебного материала, проводимое методом простых дистантных единиц, может значительно снизить его дидактическую ценность.

Положение усугубляется еще и в том случае, если подвергаемый структурированию учебный текст построен согласно принципу линейной систематичности. Согласно этому принципу, в понимании К. Сосницкого, «учебный материал представляет цепь элементов содержания, в которой предыдущее звено является основой для следующего. Кроме того, здесь существует также смысловая зависимость, благодаря которой каждый следующий элемент содержания зависит от предыдущего. Такое построение предъявляет к учащимся многие требования. Так как все элементы содержания понимаются здесь как равнозначные и ни один из них не выдвигается в качестве определяющего, то разграничение основного и производного содержания должно осуществляться самими учащимися. Не будучи способными к этому, они стараются овладеть всеми элементами содержания как равнозначными, без понимания положения каждого из них в целостной системе знаний. Это приводит зачастую к чисто механическому запоминанию знаний и к их цепному воспроизведению. В силу этого извлечение из последовательной цепи знаний одного из ее звеньев очень затруднено» [131, С.20.].

Широко известные «опорные сигналы» и «опорные конспекты» В.Ф. Шаталова и его последователей также отражают логическую структуру учебных текстов [167, С. 45-63.; 168, С. 149-155.]

Например, Г.Д. Луппов при описании опыта своей работы, указывает, что одним из принципов, на которых основана его система, является обязательное выделение главного. Это главное выделяется при построении опорных конспектов, которые «охватывают тему или ее часть - блок вопросов, логически связанных между собой» [146, С. 11-12, 19-21.].

Принцип систематичности, лежащий в основе построения большинства учебных текстов подразумевает их структурное многообразие, таким же многообразием отличаются и «опорные сигналы» В.Ф. Шаталова. Он относит многообразие своих «опорных сигналов» не к недостаткам, а к достоинствам дидактической системы. Более того, он дает этому многообразию психологическое обоснование и возводит в ранг принципа структурную неповторяемость «опорных сигналов» [66, С. 35-36.].

В этом контексте возникает вопрос: «Могут ли ученики, обучающиеся по системе Шаталова не просто полно и достаточно хорошо воспроизводить «опорные сигналы» в данной им логике, а представлять информацию в соответствии с иной логической структурой, либо производить извлечение из последовательной цепи знаний одного из ее звеньев?»

Однако среди опорных конспектов, аналогичных «опорным сигналам» В.Ф. Шаталова выделяются опорные конспекты, имеющие несколько иную структуру. Пример таких конспектов, разработанных Ю.С. Куперштейном приводит А.Е. Марон [118, С.53-54.]. «Опорные конспекты, пишет он, представляют собой логическую схему изложения учебного материала, выполненную в виде физических формул, кратких выводов, поясняющих рисунков и диаграмм и т.д. Опорный конспект … раскрывает закон, понятие, научный факт всегда по одному и тому же для каждого элемента обобщенному плану. …Опорные конспекты приводятся как образцы нового специфического дидактического материала» [118, С. 52.].

Вариантом преобразования структуры учебного материала является выделение из него группы элементов, объединяемых по какому-либо признаку. Примером может служить таблица, отражающая основные свойства электростатического поля [139, С.24-25.] (Табл. 1).

Основные свойства электростатического поля

1. Материальность и объективность существования электростатического поля.

2. Электрическое поле связано с неподвижными электрически заряженными частицами (телами).

3. Электростатическое поле осуществляет взаимодействие между неподвижными электрически заряженными частицами (телами), количественно выражается законом Кулона.

4. Электростатическое поле не меняется с течением времени.

5. Электростатическое поле передает воздействие одного электрически заряженного тела (частицы) другому (другой) с конечной скоростью.

6. Электростатическое поле имеет силовую характеристику, векторную физическую величину - напряженность.

7. Для электростатических полей выполняется принцип суперпозиции.

8. Электростатическое поле обладает потенциальной энергией.

9. При перемещении электрически заряженной частицы (тела) электрическим полем совершается работа.

10. Электростатическое поле имеет потенциальный характер.

У электростатического поля есть энергетическая характеристика, скалярная физическая величина - потенциал.

Выражение отношений подчинения и соподчинения между видовыми и родовыми понятиями, различение каких-либо признаков, использование аналогий, позволяет строить классификационные схемы [139, С. 19.].

При анализе и построении различных учебных текстов, выявлении и конструировании структур учебного материала неизбежно возникает вопрос об их оптимальности, принципах упорядочивания системы знаний. Так, Л.В. Занков при рассмотрении вопросов систематичности обучения в своем известном труде «Дидактика и жизнь» считает, что при решении данного вопроса на основе дидактических требований нельзя приходить в противоречие с системой и логикой соответствующей науки. М.А. Данилов также отмечает, что «логика учебного предмета, отражающая в конце концов логику соответствующей науки, характеризуется системой научных понятий, входящих в программу курса, последовательностью их расположения и характером связей между ними» [145, С. 42.]. И хотя из второго высказывания уже понятно, что его автор основой логической структуры учебного материала считает систему понятий, вопрос о логике соответствующей науки в данном случае остается открытым.

Ориентация на систему научных понятий при структурировании знаний уходит корнями в науковедение [76, С. 84-92] и является весьма распространенной в дидактике. Так, имеется давний опыт построения дидактических пособий программированного характера, основанный на том, что «материал, подлежащий усвоению, тщательно анализируется с точки зрения его логической структуры. На этой основе выделяются центральные понятия и связи между ними. Весь учебный материал группируется вокруг этих понятий и располагается в последовательности, отражающей логическую структуру изучаемой дисциплины» [48, С. 224-225.]. Основой логической структуры учебного материала, включаемого в учебники истории, считает систему понятий Г.М. Донской [37, С. 30-38.].

Одну из наиболее четких, последовательных и доказательных позиций на роль и место понятий в системе научных и учебных знаний занимает А.В. Усова. Ее взгляды по данному вопросу отражены в большом количестве работ, относящихся к разным временным промежуткам. На основе логико-генетического анализа структуры научных знаний она выделяет следующие основные элементы системы знаний:

а) научные факты;

б) понятия (о структурных формах материи, о явлениях, о свойствах тел и величинах, их характеризующих, о методах научного исследования);

в) законы;

г) теории;

д) научная картина мира [147, С. 5.].

Отталкиваясь от того, что понятие - это «знание существенных свойств (сторон) предметов и явлений окружающей действительности, знание существенных связей и отношений между ними» [147, С. 10.] и обосновывая роль понятий в системе научного знания, она отмечает: «Нельзя сформулировать ни один закон, не оперируя понятиями. Если не усвоены соответствующие понятия, не могут быть усвоены и законы. Изучение теории также требует усвоения понятий. Научные теории - это развитые системы научных понятий» [147, С. 6.].

Существенно, что А.В. Усова рассматривает понятия и в «узком» и в «широком» смысле. В «узком» смысле понятие является одним из элементов системы знаний. В «широком» смысле понятием является каждый из элементов научного знания: и факт, и закон, и теория. Имеющая место трудность восприятия того обстоятельства, что, например, закон, включая в себя научные понятия, стоит выше на иерархической лестнице, чем понятие и, в то же время, сам является понятием, может быть объяснена терминологической омонимией, весьма распространенной и в языке, и в науке.

На основе анализа научных понятий, понимаемых в широком смысле слова, А.В. Усовой разработаны обобщенные планы изучения явлений, опытов, величин, законов, теорий, технических устройств, технологических процессов [150, С. 36-37; 151, С. 37-38.]. Применяя к обобщенным планам элементы метода графов, мы можем получить неразветвленные структурно-логические схемы изучения соответствующих видов научного знания. Эти схемы, как и обобщенные планы, имеют межпредметный характер. Количество схем, как и количество планов, оказывается весьма ограниченным. В этом состоит их основная ценность. В то же время, каждая схема может переводиться на язык конкретной науки, конкретного вопроса.

Иной точки зрения на структуру научного знания, иерархию его элементов, придерживается Л.Я. Зорина. Логико-историческое исследование школьных программ и учебников по физике за 1875-1975 гг., проведенное ею, показало, что включение научных знаний в содержание образования можно представить в виде следующей последовательности: факты, отдельные теоретические положения (не теория), прикладные знания, понятия и законы, теории.

Выделяя в качестве ведущей дидактической единицы теорию, она полагает, что конструирование учебника (отбор и распределение материала), ориентированное на целостное отражение теории, является одним из основных условий стабильности учебников [42, С.8-10.].

Вводя в дидактику понятие системных знаний как знаний структурно адекватных научной теории [41], Л.Я. Зорина считает, что «при отборе знаний по основам теории в качестве ориентира, направляющего и корректирующего отбор, может служить следующее дидактическое основание: минимальное содержание основ теории должно быть необходимым и достаточным для того, чтобы отразить целостную структуру теории» [42, С.10.]. Это положение она называет ориентацией на целостность, системность усвоения самой крупной и ведущей дидактической единицы - основ теории.

Основы теории, как показывает Л.Я. Зорина, должны включать группу основных понятий, основных законов (постулатов) и следствий. Разрушение этой структуры, по ее мнению, превращает теорию из целостной системы в трудную для усвоения и запоминания совокупность знаний.

Рассматривая проблемы стабильности учебников естественного цикла, Л.Я. Зорина формулирует критерии наполнения содержанием основной дидактической единицы:

минимальное число основных независимых понятий определяется общностью и формулировкой основных независимых законов;

соответствие числа основных законов в основах теории числу основных законов в самой теории;

включение в состав содержания следствий теории;

следствие из основных положений и дополнительных знаний;

число следствий минимальное;

при отборе следствий предпочтение тем, которые имеют статус законов;

подчинение отбора фактов введению и обоснованию основных положений теории, показу объясняющей и прогнозирующей функций теории;

подчинение отбора дополнительных знаний выводу следствий, т.е. отражению целостности теории; при прочих равных условиях предпочтение тем дополнительным знаниям, которые имеют: наибольший мировоззренческий характер, политехническую направленность, наибольшую выразительность в эмоциональном отношении и формировании нормативных ценностей;

при отборе приложений теории целесообразно отдавать предпочтение тем приложениям, которые имеют в данный момент и в перспективе наибольшее значение в технике и в предполагаемой распространенной будущей профессии ученика, нужны для формирования необходимой системы ценностей у учащихся [42, С.11.].

Формируя целостное представление о научной теории, Л.Я. Зорина приходит к тому, что «каждый элемент теории, будучи связан с другим, имеет в то же время свое собственное содержание, внутри которого функционируют присущие ему связи, зависящие от вида знания и придающие ему также определенную целостность» [53, С.77.]. Таким образом, в качество видов знания она выделяет все элементы теории, входящие в нее непосредственно и опосредованно. Их получается шесть типов: понятие, закон, научный факт, эксперимент, теория, прикладное знание (знание, реализующее связь науки с техникой и технологией) [53, С.77-78.].

С несколько иной стороны выдвигает требование выстраивать учебный материал курса физики в соответствии со структурой научной теории В.Г. Разумовский. Он полагает, что теория должна включать основания и следствия. Но структуру теории он представляет в соответствии с циклом научного познания, который изображается в виде структурно-логической схемы [113, С.14.] (рис. 1):

Рис. 1 Схема взаимосвязи исходных фактов, абстрактной модели-гипотезы, теоретических следствий и эксперимента (автор В.Г. Разумовский)

Согласно этому циклу строятся рассуждения ученым при проведении научного исследования. Представление учебного материала в учебном процессе согласно этому циклу позволяет в явном виде показать механизм получения достоверного знания, реализовать метод проблемного изложения и обеспечить сочетание исторического и логического в учебном познании.

Суть цикла заключается в следующем. На основании наблюдений и специально поставленных экспериментов устанавливается ряд научных фактов. Эти факты объясняются путем выдвижения гипотезы. Гипотеза может описывать состояние изучаемых объектов, механизм протекающих процессов. Самая существенная сторона этих состояний и механизмов отображается в виде различного рода моделей. Путем логических рассуждений из гипотезы и модельных представлений об изучаемых явлениях, процессах, состояниях выводится система следствий. Проверка следствий осуществляется прямым экспериментом. Эксперимент дает новый набор опытных фактов и подтверждает либо не подтверждает предсказания. В случае подтверждения логических следствий принимается правомерность выдвинутой гипотезы и возможность ее использования для объяснения новых опытных фактов.

В этом же ключе дает рекомендации составителям учебных программ Ю.И. Дик: «Курс строится на основе генерализации учебного материала вокруг фундаментальных физических теорий… В педагогических целях в процессе обучения целесообразно воспроизводить генезис теоретического обобщения знания в виде циклической спирали: факты модель следствия экспериментальная проверка следствий новые факты… Это способствует эффективному развитию творческих способностей, формированию логики мышления» [36, С.34.].

В.Н. Мощанский необходимость конструирования знаний учащихся в соответствии со структурой теории доказывает тем, что теория является средством обоснования фундаментальных идей, формирования убеждений [92, С.70.]. При этом, опираясь на философский анализ структуры теории, проведенный И.В. Кузнецовым, он приводит ее упрощенный и дидактически адаптированный вариант. Выделяя в физической теории основание, ядро и воспроизведение (следствия), он к числу структурных элементов теории относит исходные опытные факты, идеализированный объект (модель), фундаментальные понятия (величины), основные принципы и гипотезы, законы, выводимые как следствия из исходных принципов, и их экспериментальную проверку [92, С.21-22.].

Говоря об опытной проверке исходных принципов, В.Н. Мощанский останавливается на фундаментальных экспериментах и приводит единую логическую схему их объяснения, воспроизводящую в общих чертах логику научного экспериментального исследования. Эта схема имеет следующий вид:

1. Возникновение проблемы, замысла исследования и выдвижение рабочей гипотезы.

2. Разработка и создание экспериментальной установки по проверке рабочей гипотезы.

3. Постановка, выполнение опыта.

4. Обработка и анализ экспериментальных данных.

5. Формулирование выводов и истолкование результатов.

6. Роль опыта в утверждении теории [92, С.70.].

Говоря о логической структуре учебного материала, способах его рационального изложения и усвоения, следует рассмотреть и теорию укрупнения дидактических единиц (УДЕ). Автором теории укрупнения дидактических единиц является профессор П.М. Эрдниев. Возникшая в 60-х годах, теория УДЕ изложена в монографиях, методических руководствах для учителей, в журнальных и газетных публикациях [177, 178, 179]. В результате исследований профессором Эрдниевым было показано, что решение проблемы интеграции знаний учащихся можно не упрощением заданий, а их усложнением укрупнением дидактических единиц, но при условии особой структуры учебного материала.

Теория УДЕ основывается на ведущей роли для успешности обучения психофизиологических закономерностей, открытых И.П. Павловым (противопоставление контрастов), П.К. Анохиным (обратная связь), А.А. Ухтомским (доминанта) и И.Р. Пригожиным (центральная роль умозаключений по аналогии для развития творческого мышления). Поэтому именно физиологические закономерности во многом повлияли на возникновение и развитие теории УДЕ.

УДЕ во многом основано на приложении методики условных рефлексов Павлова к обучению людей. Подобно тому как временная связь у Павлова создавалась на базе пары контрастных раздражителей (сильный и слабый свет и т.д.), так и в системе УДЕ обучение построено на объединении контрастных знаний, понятий, преобразований, взаимообратных задач, теорем, функций.

Метод обратных задач основа своей теории УДЕ. Без обратной задачи обучение математике несовершенно и рождает хаос представлений. Ключевое упражнение на уроках математики по УДЕ, начиная с 1-го класса, составление и решение обратных задач. Обучение по учебникам УДЕ доказало прагматичность того, чтобы взаимно обратные и родственные действия (задачи, теоремы, функции и преобразования) изучались по возможности одновременно и совместно, на одном уроке и излагались на одной странице учебника. В структуре учебников УДЕ обеспечивается теснейшая взаимосвязь левои правополушарного мышления, являющаяся крупнейшим открытием нейрофизиологии последнего времени.

В теории УДЕ активно используются контрастно-парные знания. Традиционная система преподавания не придерживается этого в достаточной мере активно и сильно обедняет логическое мышление. Обычно прямые и обратные операции сложение-вычитание, умножение-деление, показательная-логарифмическая функции, дифференцированиеинтегрирование и другие разводятся по времени. Иногда их разделяют десятки страниц учебника, а бывает, они разбросаны по учебникам разных классов. В учебниках по системе УДЕ учебный материал подается крупными блоками. Понятия, отношения, операции, о которых говорилось выше, сведены в пары, каждая из которых берется как одна и та же укрупненная дидактическая единица.

В учебниках, основанных на УДЕ есть определенные правила построения материала: парные суждения печатаются на одной странице параллельно, сходные высказывания совмещаются в двухэтажные конструкции, в примерах, уравнениях и неравенствах часто встречаются пустые клетки (по мнению автора и его последователей, они больше, чем неизвестные величины в уравнениях, ориентируют на сообразительность). Как на одной странице учебника, так и на одном уроке УДЕ предполагает по возможности одновременное использование всех кодовых систем психики человека: слова, предмета (опыта), рисунка (чертежа), символа (знака), числа.

Еще одна важная особенность учебника в том, что теоремы доказываются не привычным словесным способом, который часто представляется ученику запутанным и сложным, а с помощью граф-схем (один из приемов УДЕ), которые позволяют охватить единым взором все доказательство и увидеть те его детали, которые остаются в тени при словесном способе. Доказательство, помещенное в граф-схему, ученики обычно лучше понимают и быстрее запоминают.

Таким образом, теория УДЕ представляет собой технологию обучения, обеспечивающую самовозрастание знаний учащегося:

1. благодаря активизации у него подсознательных механизмов переработки информации;

2. посредством сближения во времени и пространстве мозга;

3. благодаря взаимодействию компонентов доказательной логики и положительных эмоций.

Технология УДЕ направлена на переход от фрагментарного уровня познания к интегральному. Ученые, работающие вместе с профессором Эрдниевым над усовершенствованием системы УДЕ, ставят сегодня перед собой такую задачу: создать для 7 9 классов единый учебник математики на основе слияния традиционных курсов алгебры и геометрии.

Тем не менее, теория УДЕ, на наш взгляд, имеет ряд моментов, которые представляются спорными:

1. пока разработан только курс математики с 1 по 8 класс и лишь начинаются эксперименты по внедрению УДЕ в другие учебные предметы (а ведь теория УДЕ существует уже порядка 30 лет), где возможно только частное внедрение УДЕ в учебный процесс, т.к. не во всякой учебной дисциплине (подобно математике) можно выделить прямые и обратные задачи;

2. теория УДЕ основана на подсознательных, а не на сознательных методах переработки информации, что ведет, на наш взгляд, к научению, а не к обучению школьников;

3. отсутствие развернутой методологической философской основы теории УДЕ, которая позволила бы обобщить ценный эмпирический опыт, накопленный П.М. Эрдниевым и его соратниками.

Поэтому теория УДЕ сейчас относится к числу экспериментальных педагогических теорий, имеющих локальное распространение, показавших хорошие экспериментальные результаты и не застывших во времени.

В последнее время в педагогической науке возник комплекс системных методологических подходов к обучению, которые направлены на активизацию познавательной деятельности учащихся. Эти подходы реализуют психологическую, дидактическую и методическую составляющие учебного процесса и, вообще говоря, реализуют часть психодидактического подхода к содержанию школьного образования. Разработку этих подходов в той или иной степени можно найти в трудах видных педагогов и психологов. Обзорно остановимся на некоторых системных методологических подходах к обучению. Автором этих подходов является А.Н. Крутский [6, 62, 63, 64, 65].

1. Дискретный подход к усвоению знаний.

Сущность дискретного подхода заключается в том, что на каждом уроке учителем совместно с учащимися проводится анализ структуры учебного материала. В учебном материале выделяются главные и второстепенные элементы знания. Главные элементы образуют содержание функционирующей системы знания, а второстепенные связывают их в единое логически целое образование. Каждый элемент знания всего на одном уроке, на котором он вводится впервые, может быть главным. На всех же последующих уроках он участвует в связях для образования новых элементов знания и превращается в связующий.

Для выделения элементов знания предлагаются три критерия:

а) элемент знания встречается впервые;

б) элемент знания входит в число основных понятий, которые необходимо усвоить на данном уроке, и без него невозможно дальнейшее понимание материала;

в) элемент знания имеет большое мировоззренческое значение.

Выделив главные, доминирующие элементы знания на каждом из последовательно протекающих уроков, можно организовать относительно автономную систему обучения, способствующую осмысленному и прочному запоминанию материала.

2. Системно-функциональный подход к усвоению знаний.

Этот подход основан на анализе структуры знания, выявлении функций его элементов, систематизации знаний по общности функционального назначения, синтезе правил системного усвоения и обучении учащихся общенаучным средствам формирования интеллектуальных умений.

Учащиеся в процессе последовательного изучения учебного материала выделяют элементы знания и выявляют их функции. Затем проводится сравнительный анализ элементов знания учебного раздела или всего курса. При этом обнаруживается, что общность функций вызывает общность структуры знания и влечет за собой подобие получения производного знания о каждом из таких элементов. Поскольку системообразующим фактором при объединении знаний в систему являются их функции, подход назван системно-функциональным.

3. Системно-структурный подход к усвоению знаний.

Оптимальной единицей знания в системно-структурном подходе является научная теория с входящими в нее фактами, гипотезами, идеальными объектами, величинами, законами и практическим применением. Структурная схема знания не дается учащимся в готовом виде, а строится в динамике по мере раскрытия теории. Анализ материала и представление его в виде структурной схемы обеспечивает понимание научного знания. В этом случае обеспечиваются систематичность и системность усвоения знаний, усваивается структура изучаемого материала, повышается осмысленность и прочность знаний.

4. Системно-логический подход к усвоению знаний.

Представление учебного материала при данном подходе происходит в частично сокращенном и закодированном виде. Это объясняется тем, что человек легче запоминает знак, чем его смысл, а знак, в свою очередь, актуализирует содержание и смысл. Наибольшее отражение системно-логический подход нашел в «опорных конспектах» и «опорных сигналах» учителей-новаторов.

Рассмотренные выше системные методологические подходы к обучению позволяют сделать следующие выводы:

1. применение этих подходов позволяет отойти от традиционной формы проведения урока и сделать его проведение обоснованным методологически;

2. однако не совсем ясна научно-методологическая основа уроков, строящихся на реализации системного подхода;

3. при рассмотрении системно-логического подхода выявляются два существенных недостатка: большое количество опорных конспектов, запоминание которых представляет серьезную проблему для школьника, и следование авторов логике учебного материала в рамках небольшого объема информации (одного урока) и отсутствие должного внимания структуре научного знания;

4. применение подходов позволяет систематизировать знания учащихся, но некоторые подходы противоречат друг другу (дискретный и системно-структурный) и в этом противоречии они могут применяться только совместно.

В целом системные методологические подходы к обучению позволяют упорядочивать и структурировать учебный материал, но это происходит пока достаточно декларативно из-за отсутствия единой методологической базы по определению структуры учебного материала. Работы по систематизации и структурированию учебного материала почти всегда связаны с наглядностью его представления в виде крупных блоков. В ходе работы с содержанием учебного материала так или иначе происходит его преобразование, переход к структурам, отличным от структуры традиционных учебников и учебных пособий. Цели переструктурирования учебного материала различны: начиная от инструмента, который позволит представить материал в более удобном для усвоения виде, и заканчивая самоцелью, позволяющей решать дополнительные дидактические задачи.

Опыт нахождения логической структуры учебного материала, который накоплен в теории и практике обучения, отображается в дидактической модели логической структуры знания о научном явлении, процессе и состоянии объекта. Однако эта модель, хотя и имеющая интегративный характер, не является универсальной. В рассмотренных работах зачастую отсутствует четкое следование одному из основных методологических принципов - принципу восхождения от абстрактного к конкретному. Это лишает их единой идейной основы и зачастую низводит многие способы структурирования в разряд частных дидактических находок, дающих положительный педагогический эффект. Поэтому дальнейшая наша задача - получение и обоснование дидактических требований, которые позволят структурировать учебный материал на основе восхождения от абстрактного к конкретному.

1.2 Принцип восхождения от абстрактного к конкретному как один из универсальных принципов познания и педагогические аспекты его применения

Принцип восхождения от абстрактного к конкретному в философии и методологии

В самой общей форме восхождение от абстрактного к конкретному можно определить как метод развития научно-теоретического знания от неполного, одностороннего знания к знанию все более полному, всестороннему, к целостному воспроизведению в понятиях объективной действительности. В такой расширенной формулировке восхождение от абстрактного к конкретному может рассматриваться в качестве общей гносеологической характеристики направленности процесса развития научно-теоретического знания, поскольку существенным параметром этого процесса является движение от менее содержательного, абстрактного знания к знанию более точному, более содержательному.

В более узком философско-методологическом смысле метод восхождения от абстрактного к конкретному выступает в качестве определенного способа построения сложно организованной теоретической системы, а точнее, как способ развития научного знания от исходной идеализированной модели объекта, воспроизводящей его абстрактные сущностные характеристики, к теоретически целостному, системному отображению этого объекта. При этом в полученном теоретически конкретном знании оказываются воспроизведенными его внутренняя дифференцированность и многообразие его конкретных эмпирических проявлений, сторон, связей и отношений. Поэтому принцип восхождения от абстрактного к конкретному предназначен «быть методом построения научной теории» [3, С. 337.].

В классической домарксистской философии идея движения знания от абстрактного к конкретному впервые была разработана Г. Гегелем [20], который реализовал ее в своем учении о саморазвитии понятия. Согласно Гегелю, процесс обогащения и конкретизации понятия может быть представлен в виде развернутой логики мыслительной деятельности, направленной на выявление односторонних, конечных абстрактных определений, а затем на обнаружение их противоречивости. Это противоречие выступает источником дальнейшего движения мысли, в процессе которого происходит преодоление «конечности» абстрактных определений, их противоположности, и возникает новое синтетическое, более содержательное понятие. Это понятие, в свою очередь, оказывается противоречивым и т. д.

Таким образом, диалектика саморазвития мышления выступает у Г. Гегеля одновременно и как логика конкретизации понятия, как восхождение мысли от абстрактного к конкретному. Причем в этом процессе органически сочетаются и моменты аналитического расчленения мыслительных образований, и моменты их синтеза. Первоначально в ходе конкретизации понятия происходит аналитическое развертывание некоторой предпосылочной основы. Но на этом движение мысли не останавливается, так как вычленяемые моменты далее синтезируются, порождая нечто новое. Благодаря органическому сочетанию анализа и синтеза по мере развертывания логической системы Гегеля ее содержание в целом становится все более внутренне дифференцированным, аналитически расчлененным и одновременно все более конкретным, синтетичным.