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

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

1. Общая характеристика работы

обучение педагогический дидактический

Актуальность проблемы нашего исследования обусловлена тем, что в современной психолого-дидактической науке существует недостаточная разработанность методологии отбора и структурирования учебного материала, соответствующей современным подходам к организации процесса обучения. В результате реализация этих подходов на практике значительно затрудняется или вообще становится невозможной. Поэтому важнейшей проблемой при разработке учебных курсов должна являться проблема теоретического отбора и структурирования содержания учебных курсов, придания им четкости и логической обоснованности.

Эта проблема существует давно и занимает одно из центральных мест в современной дидактике. Различные способы ее решения 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. Диалектико-логический способ решения возможен только в том случае, если он построен на одном из основных гносеологических принципов - принципе восхождения от абстрактного к конкретному.

Метод развертывания знания от абстрактного к конкретному впервые был разработан Г. Гегелем. К. Маркс использовал этот метод прежде всего как способ построения конкретно-научной теории - теории политэкономии капитализма. В дальнейшем принцип восхождения от абстрактного к конкретному и категории «абстрактное» и «конкретное» разрабатывались такими философами как В.В. Агудов, Э.В. Ильенков, Б.М. Кедров, В.С. Швырев и другими. Однако, несмотря на весьма полную философскую разработку этого вопроса, в педагогической науке и практике существует и сейчас нечеткое, туманное и зачастую неверное понимание как принципа восхождения, так и категорий «абстрактное» и «конкретное».

В дидактике уже давно существует система эмпирических педагогических принципов, следуя которым, казалось бы, можно отобрать, организовать соответствующим образом и структурировать учебный материал. Но в действительности этого не происходит, так как принципы носят общий характер и нуждаются в совершенствовании и придании им большей технологичности. Необходима разработка комплекса дидактических требований на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному, чтобы на практике осуществить отбор и структурирование учебного материала на строго научной основе.

Отсутствие в современной педагогической теории такого комплекса создает необходимость его получения, а также описания самого способа получения системы этих требований. Причем в конечном итоге необходимо получить правила их применения и создать учебные курсы на основе указанного методологического подхода.

Таким образом, эта далеко не новая проблема по-прежнему остается актуальной, так как ни на теоретическом, ни на практическом уровнях она окончательно не решена. Налицо противоречие между необходимостью организации теоретического отбора и структурирования учебного материала и отсутствием научных и технологических основ для решения этой проблемы.

Общая проблема нашего исследования была сформулирована как проблема реализации диалектико-логического подхода к отбору и структурированию учебного материала. Реализация этого подхода возможна только в том случае, если используется принцип восхождения от абстрактного к конкретному. В связи с этим тема исследования формулируется нами следующим образом: «Структурирование учебного материала в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному».

Цель исследования заключается в определении комплекса дидактических требований к структурированию учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному и выявлении его дидактической эффективности.

Объектом исследования избраны организация и управление процессом обучения школьников.

Предметом исследования является комплекс дидактических требований к структурированию учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

Идея исследования отражается в следующей гипотезе: развитие школьников, выражающееся формированием у них учебной деятельности и теоретического мышления, будет происходить более эффективно в том случае, если учебный материал структурирован на основе разработанного нами комплекса дидактических требований в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному, так как именно в этом случае создаются объективные условия для разработки и реализации дидактических технологий, направленных на формирование и развитие указанных выше психических новообразований.

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 материала 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 комплекс дидактических требований диалектико-логического подхода к отбору и структурированию учебного материала.

4. Проанализировать школьные естественнонаучные курсы географии, химии и физики с позиции выделенного комплекса требований структурирования учебного материала в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному.

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

Методологической основой исследования являются диалектика процесса познания и принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип (В.В. Агудов, В.А. Вазюлин, Г. Гегель, В.С.Готт, Э.В. Ильенков, Б.М. Кедров, В.И. Ленин, К. Маркс, И.С. Нарский, В.С. Швырев, Ф. Энгельс и другие), 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 г. Магнитогорска Челябинской области и Татарской гимназии г. Белебея Республики Башкирия. В эксперименте приняло 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. Теоретический анализ проводился с целью всестороннего изучения состояния рассматриваемой проблемы, выявления степени разработанности вопроса и определения круга педагогических проблем для их решения. 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 учащихся структурировать учебный материал в вышеуказанных школах.

На втором этапе (1998-1999 гг.) были проведены анализ и создание дидактического материала, что было сделано с целью выявления недостатков в уже сформированных учебных курсах и преодоления их с помощью структурирования учебного материала и разработанной дидактической технологии. Был проведен формирующий эксперимент по обучению школьников умению структурировать учебный материал на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. В ходе формирующего эксперимента совершенствовались разработанные дидактические технологии, экспериментально проверялась правильность разработанных требований к структурированию учебного материала и эффективность дидактических технологий.

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. На этом этапе использовались статистические методы обработки для первичного и последующего анализа полученных данных, для выявления эффективности проведенного педагогического эксперимента и для математически обоснованной обработки результатов.

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

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что осуществлена постановка проблемы отбора и структурирования учебного материала и найден один из способов ее решения с помощью комплекса дидактических требований, соответствующих принципу восхождения от абстрактного к конкретному.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

· в соответствии с разработанным комплексом дидактических требований к структурированию учебного материала получен образец такого структурирования учебного материала (на примере раздела физики «Электростатика»);

· разработаны и реализованы дидактические технологии организации учебной деятельности школьников, для которых разработанная структура учебного материала является объективным основанием;

· проверена психолого-педагогическая эффективность разработанных технологий;

· даны учителям-экспериментаторам практические рекомендации по применению технологий.

Положения, выносимые на защиту:

1. комплекс дидактических требований диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала:

- выделение в учебном курсе (разделе) исходных абстракций, понятий,

- установление генетически исходных понятий,

- разрешение противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций,

- отслеживание генезиса структуры теории;

2. образец разработанной нами структуры учебного материала (на примере раздела физики «Электростатика»);

3. педагогические технологии по организации учебной деятельности при преподавании раздела «Электростатика».

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, 2001), «Акмеология и психодидактика высшей и средней школы» (Уфа, 2000), «Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах» (Уфа, 2001) и другие.

2. Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность проблемы исследования, определяется проблематика, цель, объект, предмет, задачи исследования, выдвигается гипотеза, описываются методы исследования, характеризуются научная новизна, его теоретическая и практическая значимости.

В первой главе - «Методологические основы формирования структуры научного и учебного знания» - рассматриваются подходы к построению логической структуры учебного материала, принцип восхождения от абстрактного к конкретному как один из универсальных принципов познания и педагогические аспекты его применения, разрабатывается комплекс дидактических требований к построению логической структуры учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

В ходе анализа существующих подходов к построению логической структуры учебного материала нами были рассмотрены: теория укрупнения дидактических единиц (П.М. Эрдниев), психодидактический подход (А.Н.Крутский), взгляды А.В. Усовой на роль понятий в построении структуры учебного знания, подход Л.Я. Зориной к структурированию учебного знания, в котором ведущей дидактической единицей выступает теория, а также ряд других подходов к организации, отбору и структурированию учебного знания (В.А. Беликов, М.А. Данилов, А.М. Сохор, А.Н. Уман, В.Ф. Шаталов и другие).

По итогам анализа был получен ряд выводов. Найденные в теории и практике обучения логические структуры учебного материала отображаются в дидактической модели логической структуры знания о научном явлении, процессе и состоянии объекта. Но такая модель, как оказалось, не является универсальной. Это лишает многие рассмотренные работы единой идейной основы и зачастую низводит способы структурирования в разряд частных дидактических находок, дающих положительный педагогический эффект. Поэтому нами была поставлена следующая задача: получить и обосновать некоторый универсальный комплекс требований, которые позволят структурировать учебный материал. Таковым, на наш взгляд, должен явиться комплекс требований, основанный на принципе восхождения от абстрактного к конкретному.

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 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 содержательному, более конкретному.

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.

Исходные теоретические конструкции и простейшие абстракции-«клеточки» составляют основу для процесса восхождения от абстрактного к конкретному и задают различные теоретические модели реальности. Основной, определяющий признак исходной модели состоит в том, что она представляет собой некую четко взаимосвязанную систему элементов с определенной структурой, которая отражает внутренние, существенные отношения действительности. Эта структурная связь элементов и содержит исходное концептуальное содержание теории, которое отличает ее от подобных схем, возникающих на эмпирической стадии науки, где отсутствует развернутое и дифференцированное понятийное содержание. Восхождение от абстрактного к конкретному воспроизводит, благодаря исследованию действительных противоречий предмета, его внутреннюю динамическую структуру. Само исследование прослеживает реальные переходы и воссоздает поэтому реальную историю исследуемого предмета. Это воспроизведение важных моментов истории предмета служит средством постижения его сущности в развитом состоянии. Это возможно потому, что в структуре предмета, которая представляет собой систему его внутренних связей, сохраняется в «снятом» виде процесс его происхождения.

В историческом плане вопрос о структуре всегда по-настоящему ставился только после достаточно полного выяснения особенностей изучаемого объекта. Основной причиной, заставлявшей ставить вопрос о структуре, было накопление достаточного числа фактов, говоривших о различии свойств вещей, несмотря на кажущуюся тождественность их элементарного состава (явление химической изометрии, наличие различных агрегатных состояний одного и того же вещества и т. п.).

Сейчас понятие «структура» стало гораздо богаче, чем прежде, получив чрезвычайно широкое распространение в математике и науках, далеких от естествознания, - лингвистике, психологии, социологии и других. Что же касается самих естественных наук, то в них понятие структуры применяется уже не только по отношению к веществу, но и к полю, пространству-времени и другим объектам.

При всем различии определений понятия «структура», даваемых исследователями, их можно разделить на три группы, первая из которых непосредственно включает в понятие структуры характеристику состава объекта, вторая акцентирует внимание на самостоятельности структуры по отношению к компонентам состава, третья - на ее целостных свойствах.

В контексте нашей работы под структурой будем понимать логические свойства содержательных отношений, существующих между ее элементами.

Выделение генетически исходных простейших структур или понятий, генетически исходных «клеточек», ведет к нахождению оснований теории. Эти генетически исходные основания дают возможность для построения на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному стройной логической системы. В этом случае необходимо обратить внимание на следующее: историческое развитие теории идет от частного к общему и от конкретного к абстрактному, а логическое движение в ее структуре осуществляется наоборот, в обратном порядке. Поэтому с точки зрения исторического становления научной теории аксиомы и основные базовые понятия представляют собой далеко не очевидные, а «выстраданные» создателями теории положения.

Становится ясно, что история теоретического знания невозможна без логического анализа структуры сформировавшихся теорий, что особенно ценно для преподавания учебных дисциплин. Механизмы развития научной теории, в свою очередь, позволяют понять отношения между ее отдельными положениями. Как и для всякого системного объекта, неразрывная связь исторического и логического верна применительно к научной теории.

Для структурирования учебного материала можно вывести очень ценный принцип - логическая структура теории отражает ее историческое развитие, только в обратном порядке. На этом необходимо основываться при изложении учебного материала и постановке учебных задач, потому что по предъявленной логической структуре теории можно проследить и лучше понять процесс ее формирования.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному есть метод построения научной теории, задача которой состоит в том, чтобы духовно, мысленно воспроизвести то конкретное, которое не расчленено и как задача дано нам в представлении. Теория не может начинаться с этого конкретного; она должна начать с некоторых абстрактных определений и, двигаясь от них, мысленно воспроизвести в мышлении конкретное.

Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой общий прием построения развитых научных теорий. Для построения научной теории необходимо выделить генетически исходные абстракции (первичные термины и характеризующие их постулаты) и, двигаясь от них, получить систему высказываний, позволяющую описать эмпирические ситуации (т.е. духовно, мысленно воспроизвести конкретное).

Строение развитой теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют собственно структуру теории, своеобразный внутренний скелет теории.

Применение принципа восхождения от абстрактного к конкретному в психолого-педагогической науке связывают с теорией развивающего обучения Д.Б. Эльконина - В.В. Давыдова и ее последователями. Интерес к принципу восхождения от абстрактного к конкретному со стороны дидактики обусловлен тем, что в этом случае восхождение от абстрактного к конкретному выступает как характеристика теоретического мышления. Данный аспект восхождения обстоятельно рассмотрен В.В. Давыдовым в его научных трудах.

Исходя из идеи содержательного обобщения, понятого в рамках метода восхождения от абстрактного к конкретному, В.В. Давыдов разработал теорию и практику новых способов построения школьных предметов и предложил новые методы обучения. Можно выделить три существенных пункта этой теории.

1. Исходный пункт обучения некоторому школьному предмету -- это содержательное обобщение, конкретная абстракция, а не эмпирическая генерализация. Очень важно показать ученикам различие между эмпирическими обобщениями, используемыми в обыденной жизни, и обобщениями теоретическими.

2. Необходимо обучать учеников специальным действиям, выполнение которых ведёт к формированию исходных содержательных обобщений -- конкретных абстракций.

3. Содержательное обобщение как исходный пункт при обучении некоторому школьному предмету, как «клеточка» процесса мысленного развертывания этого предмета не может быть наглядной в эмпиристском смысле слова, так как не может быть прямо получено из чувственного опыта. Однако, как показал В.В. Давыдов, оно обладает своей собственной, не традиционно понимаемой наглядностью. Это наглядность модели, концептуальной схемы. «Клеточка» - это идеализированная модель существенных черт определённого школьного предмета. И как такая модель, она является чем-то одновременно абстрактным и конкретным, а значит, может обладать определённого рода наглядностью. Это очень важный пункт. Философы, которые изучали метод восхождения от абстрактного к конкретному до этого, не ставили этого вопроса. В.В. Давыдов специально его исследовал, ибо это было для него принципиально важно в свете той практической установки, которая лежала в основе его теоретической работы: предложить конкретные методы обучения.

Согласно В.В. Давыдову, учебная деятельность должна развертываться в реальном учебно-воспитательном процессе в соответствии с основными требованиями восхождения мысли от абстрактного к конкретному.

В научно-педагогической литературе понятие «требование» рассматривается в двух аспектах:

1) как принцип, который раскрывает и конкретизирует тот или иной подход, определяющий общую стратегию теоретической, научно-исследовательской или практической педагогической деятельности (В.И. Андреев, Ю.К. Бабанский, В.И. Беликов, И.Ф. Харламов).

2) как правило или условие, реализующее тот или иной принцип (М.И.Махмутов, В.А. Онищук, Н.М. Яковлева).

Анализ научно-педагогической литературы свидетельствует о неоднозначности толкования учеными понятия «требование». В нашем исследовании мы будем придерживаться точки зрения тех ученых (В.И. Андреев, В.И. Загвязинский, М.М.Поташник, Н.М. Яковлева и другие), которые считают, что содержание любого подхода к исследованию и организации педагогического процесса конкретизируется рядом частных принципов, раскрывающихся в комплексе правил и условий их реализации. Соблюдение этих правил и условий обязательно для эффективной организации педагогического процесса. Такая обязательность соблюдения правил и условий отражает суть требований, предъявляемых к педагогическому процессу.

Поэтому под требованиями мы будем понимать частные принципы, которые раскрывают и конкретизируют тот или иной подход, определяющий общую стратегию теоретической, научно-исследовательской или практической педагогической деятельности.

Таким образом, решение поставленной нами исследовательской задачи - это, во-первых, определение комплекса дидактических требований к структурированию учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному. А во-вторых, это и разработка дидактических требований (принципов), на основе выявления некоторой схемы, по которой можно подробно и ясно описать педагогическое требование (принцип). Нам представляется логичной следующая схема (по Ф.А. Орехову):

1. Сущность требования (принципа).

2. Содержательные элементы требования (принципа).

3. Методологические, теоретические и организационно-практические основы принципа, законы и закономерности, лежащие в основе требования (принципа).

4. Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования (принципа).

5. Взаимосвязь с другими требованиями (принципами).

6. Реализация в учебном процессе.

7. Правила, вытекающие из требования (принципа), и возможные способы их реализации.

8. Выводы и рекомендации.

В первом отношении нами был выделен следующий комплекс дидактических требований (принципов):

1. Выделение в учебном курсе (разделе) исходных абстракций, понятий.

2. Установление генетически исходных понятий.

3. Разрешение противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций.

4. Отслеживание генезиса структуры теории.

А во втором отношении - получение требований структурирования учебного материала изменяет организацию учебного процесса, делает его более продуманным и диалектичным. С помощью этих требований у учащихся формируется всестороннее видение изучаемых явлений и объектов, связей и отношений между ними: генетических, функциональных и причинно-следственных, что ведет к улучшению качества знаний, более глубокому их пониманию и осмыслению. Метод теоретического восхождения от абстрактного к конкретному наиболее эффективен при исследовании устойчивых, стабильных, относительно закрытых реальных систем. Системы учебного знания являются таковыми. Поэтому разработанные нами требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному позволяют сделать процесс структурирования доступным и методологически обеспеченным.

Вторая глава - «Опытно-экспериментальная работа по организации структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному» - посвящена описанию целей, задач, этапов организации опытно-экспериментальной работы, анализу построения структуры учебного материала в учебниках естественнонаучного цикла, разработке структуры раздела «Электростатика», анализу и интерпретации результатов опытно-экспериментальной работы по организации структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

Опытно-экспериментальная работа была построена как система взаимосвязанных занятий для организации экспериментального обучения, которое проводилось по разработанным дидактическим технологиям. Это обучение осуществлялось на уроках физики в 10 классе при изучении раздела «Электростатика» с полным составом класса. Сущность поставленного нами педагогического эксперимента заключалась в том, что, согласно гипотезе исследования, 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 данном случае дидактическим результатом эксперимента (кроме формирования у учащихся учебной деятельности и теоретического мышления) должно было стать четкое и осмысленное осознание структуры изучаемого раздела «Электростатика», который был структурирован в соответствии с разработанными требованиями диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала.

Перед экспериментальным исследованием ставились следующие цели:

1) анализ существующих начальных естественнонаучных курсов с точки зрения разработанных требований диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала, который проводился с целью изучения оптимального структурирования учебного материала, не противоречащего положениям диалектической логики;

2) выявление структуры раздела «Электростатика» на основе разработанных требований к структурированию учебного материала;

3) выявление эффективности разработанных дидактических технологий и определение феноменологических эффектов, возникших при написании контрольной работы.

В соответствии с целями экспериментального исследования и его гипотезой мы сформулировали следующие задачи, которые поэтапно решались в ходе работы с учащимися экспериментальных и контрольных классов:

1) определить степень сформированности структурно-системного мышления учащихся;

2) разработать дидактические технологии, позволяющие более эффективно организовать учебную деятельность при изучении раздела «Электростатика»;

3) проверить эффективность разработанных дидактических технологий в реальном учебном процессе.

Для определения эффективности обучения в экспериментальных и контрольных классах, были выбраны следующие показатели:

- объем, глубина понимания и оперативность знаний учащегося;

- степень овладения пониманием структуры изучаемого раздела;

- умение ориентироваться в иерархических связях между понятиями раздела.

На основе разработанного комплекса дидактических требований к структурированию учебного материала был проведен анализ структуры учебного материала в действующих учебниках естественнонаучного цикла. Нами были выбраны для анализа начальные курсы физики, химии и географии. Именно в начальных курсах учебного предмета формируется первоначальная система понятий, к которым в дальнейшем учебном процессе постоянно будет происходить обращение, как учителя, так и учащихся.

Для анализа учебников географии были выбраны два учебника, написанные В.П. Суховым и О.В. Крыловой. Следует отметить, что в этих учебниках реализована лишь общая структура процесса познания. Объект изучения «Земля», представляющий собой реальный конкретный объект, разделяется на литосферу, атмосферу, гидросферу, биосферу и географическую оболочку, в которой взаимодействуют вещества перечисленных геосфер. На основе этого происходит конкретизация полученных учащимися представлений об объекте «Земля».

На основе диалектико-логического анализа и синтеза содержания начального курса неорганической химии С.Т. Сатбалдиной удалось выделить четыре основных химических понятия: «химический элемент» (атомный уровень), «молекула» (молекулярный уровень), «химическое соединение» (вещественный уровень как уровень организации атомов элементов и их соединений), «химическая реакция» (как способ существования веществ). В учебниках химии С.Т. Сатбалдиной построение учебного материала произведено от генетической клеточки «химический элемент» через все основные химические понятия к самому сложному и содержательному понятию «химическое явление».

В учебниках физики А.Е. Гуревича и Н.М. Шахмаева и др. для 7 класса мы сталкиваемся с нарушением принципа единства исторического и логического. В учебнике А.Е. Гуревича изучение физики начинается с молекулярной физики, а в учебнике Н.М. Шахмаева и др. - с оптических и звуковых явлений. Следует выделить учебник А.И. Подольского «Физика-7». В нем построение структуры учебного материала выполнено от генетической клеточки курса, которой является понятие «действие», без нарушения принципа единства исторического и логического.

Раздел «Электростатика» занимает особое место в школьной физической программе. С изучения этого раздела начинается изучение курса «Электродинамика», поэтому в этом случае в преподавании имеется благоприятная возможность выстроить весь курс в дальнейшем на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. При изучении этого раздела у школьников формируются основы понятийного содержания всего курса электродинамики и логики ее построения. Выше нами сформулированы требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. Покажем их применение в разработке структуры раздела «Электростатика».

Согласно первому требованию структурирования, при построении логической структуры учебного материала, в первую очередь, необходимо выделить набор исходных абстракций и понятий. В разделе «Электростатика» можно выделить несколько фундаментальных понятий, которые составят набор исходных абстракций. Это понятия «электрический заряд», «электрическое поле» и «электромагнитное взаимодействие».

На наш взгляд, генетически исходным понятием раздела «Электростатика» и всего курса «Электродинамика» должно выступать понятие «электрический заряд». В генетически исходном понятии «электрический заряд» заключены внутренние противоречия, а именно - с одной стороны, заряд характеризует свойства тел или частиц, а с другой стороны - заряд может быть определен количественно по силовому взаимодействию тел, обладающих этими свойствами.

Разрешение этого противоречия возможно путем введения двух понятий, являющихся по сути дела вспомогательными абстракциями, одно из которых характеризовало бы заряд как особое свойство тел или частиц, а другое способствовало бы характеристике заряда с количественной стороны. Эти две вспомогательные абстракции - «электрическое поле» и «электрическое взаимодействие» непосредственно связаны с генетически исходным понятием «электрический заряд». Электрические заряды наделяют окружающее их пространство особыми физическими свойствами - создают электрическое поле. Основным свойством поля является то, что на находящуюся в этом поле заряженную частицу действует некоторая сила, т.е. взаимодействие электрических зарядов осуществляется посредством создаваемых ими полей.

Генезис структуры раздела «Электростатика» можно проследить в виде структурной схемы (рис. 1).

Для оценки достигнутого уровня овладения структурированием учебного материала в ходе изучения темы «Электростатика» (10 класс) мы ввели несколько показателей, измерение которых в ходе обучающего эксперимента дало возможность проследить изменения в контрольных и экспериментальных классах.

Измерение показателей проводилось в различных шкалах. Поэтому, с целью унификации измерений и перехода к обобщенному показателю (коэффициенту), мы все измерения свели к порядковой (ранговой) шкале и выделили 4 (четыре) уровня:

0 -- нулевой уровень: ученик обладает представлениями о разделе, знаниями о понятиях курса, но отобразить их в виде единой системы он не в состоянии;

1 -- первый уровень: учащийся обладает частичными знаниями о структуре курса, умеет отслеживать отдельные связи между понятиями;

2 -- второй уровень: уровень знаний о структуре курса средний, учащийся может указать исходные понятия, генетически исходное понятие, однако отсутствуют полные представления о структуре курса;

3 -- третий уровень: характеризуется полными представлениями о структуре курса, пониманием взаимосвязей между понятиями.

Ниже в таблицах приведены результаты исследования распределения учащихся по уровням овладения структурированием учебного материала.

Результаты первого этапа эксперимента показали, что распределение учащихся по уровням сформированности понятий примерно одинаковы в контрольных и экспериментальных классах (таблица 1).

Таблица 1.Распределение учащихся по уровням сформированности понятий на первом этапе экспериментальной работы.

Классы	Количество учащихся	Распределение учащихся по уровням сформированности понятий
		1	2	3	4
Экспериментальный	139	106	33	0	0
Контрольный	150	108	42	0	0

На втором этапе эксперимента было установлено, что распределение учащихся по уровням сформированности понятий значительно изменилось в экспериментальных классах (таблица 2).

Таблица 2 Распределение учащихся по уровням сформированности понятий на втором этапе экспериментальной работы.

Классы	Количество учащихся	Распределение учащихся по уровням сформированности понятий
		1	2	3	4
Экспериментальный	107	11	18	49	29
Контрольный	119	54	65	0	0

Размещено на http://www.allbest.ru/

Получение результатов такого распределения позволило нам для окончательного подтверждения дидактической эффективности экспериментальной технологии рассчитать статистики критерия ² (хи-квадрат):



где n₁ и n₂ - соответственно число учащихся экспериментальных и контрольных классов, охваченных экспериментом; i - уровень сформированности понятия; Q₁ и Q₂ - соответственно число учащихся экспериментальных и контрольных классов на i-м уровне.

Т_набл = 228,29.

При уровне значимости =0,01 критическое значение статистики для числа степеней свободы =3 оказывается равным Т_крит = 11,34. В качестве нулевой гипотезы было выбрано утверждение: «Экспериментальная технология обучения учащихся структурированию учебного материала позволяет получить такие же результаты, что и при традиционном обучении». В качестве альтернативной гипотезы было выбрано утверждение: «Экспериментальная технология приводит к более высокому результату обучения учащихся структурированию учебного материала, чем традиционное обучение». Так как Т_набл > Т_крит (228,29 > 11,34), то нулевая гипотеза отвергается и принимается за истинную альтернативная гипотеза.

При проведении педагогического эксперимента для выявления уровня сформированности предствлений о структуре учебного материала использовались контрольные задания, направленные на выявление уровня усвоения учащимися структуры изучаемого курса «Электростатика». Работы учащихся подвергались методу поэлементного анализа. В качестве критериев определения уровня сформированности у учащихся представлений о структуре изучаемого учебного материала использовались следующие коэффициенты:

1. Коэффициент полноты сформированности знаний учащихся об исходных понятиях курса.

2. Коэффициент полноты сформированности знаний учащихся о генетически исходном понятии курса.

3. Коэффициент полноты сформированности у учащихся умений определять связи между понятиями изучаемого курса.

Численные значения всех указанных коэффициентов лежат в интервале от 0 до 1. Для определения численных значений этих коэффициентов учащимся предлагались вопросы и задания, направленные на выяснение:

1. Знаний учащихся о термине, обозначающем понятие.

2. Знаний учащихся о генетически исходных понятиях.

3. Знаний учащихся о генетически исходном понятии курса.

4. Знаний учащихся о структуре курса.

5. Знаний учащихся о взаимосвязях между понятиями, образующими учебный курс.

6. Знаний учащихся об иерархичности построения курса.

Эффективность разработанной нами технологии оценивалась на основании расчета численных значений коэффициентов эффективности, определяемых по формулам:

где _Kn, _Kx, _Ky - коэффициенты эффективности технологии по формированию знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса; - коэффициенты полноты сформированности знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса, рассчитанные для экспериментальных классов; - коэффициенты полноты сформированности знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса, рассчитанные для контрольных классов.

Относительное сравнение значений коэффициентов, полученных для экспериментальных и контрольных классов, позволяет рассчитать коэффициенты эффективности экспериментальной технологии обучения структурированию учебного материала по сравнению с обычными методиками:

_Kn = 1,63, _Kx = 1,79, _Ky = 1,15.

Таким образом, можно сделать вывод о более высокой дидактической эффективности экспериментальных технологий. Если сравнивать результаты в контрольном и экспериментальном классах качественно, без использования статистических методов, можно сделать основной вывод: при традиционном обучении знания школьников на данный момент времени бессистемны, хаотичны и фрагментарны. Отсутствие видения учебных разделов целиком, понимания образования связей между понятиями ведет к явному ухудшению качества знаний и, самое главное, к их беспомощности при применении. А при экспериментальном обучении организация учебной деятельности школьников по формированию у них понятий ведет к овладению более общими, цельными представлениями об изучаемом материале и его структуре.

В заключении подводятся итоги исследования и делаются следующие выводы:

1. Установление логической структуры учебного материала, которое существует в теории и практике обучения, отображается в дидактической модели логической структуры знания о научном явлении, процессе и состоянии объекта.

2. Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой общий прием построения развитых научных теорий. Для построения научной теории необходимо выделить генетически исходные абстракции (первичные термины и характеризующие их постулаты) и, двигаясь от них, получить систему высказываний, позволяющую описать эмпирические ситуации (т.е. духовно, мысленно воспроизвести конкретное).

3. Разработанные нами требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному позволяют сделать процесс структурирования доступным и методологически обеспеченным и сформировать у учащихся всестороннее видение изучаемых явлений и объектов, связей и отношений между ними. В ходе анализа учебных курсов было получено, что построение школьных естественнонаучных учебных курсов обладает различной степенью соответствия выделенным требованиям структурирования учебного материала.

4. В разработанном нами курсе «Электростатика», согласно выделенным требованиям структурирования, выделено генетически исходное понятие, набор исходных абстракций, разработана структура курса. Экспериментальная проверка эффективности выделенных требований структурирования учебного материала показала эффективность разработанной технологии и продемонстрировала улучшение системных знаний учащихся.

Основные положения и результаты диссертационного исследования отражены автором в следующих публикациях

Структуризация учебного материала - один из элементов педагогической технологии // Проблемы физико-математического образования в педагогических вузах России на современном этапе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции (под ред. В.А. Кузнецова), Ч.1. - Магнитогорск, 1999. - С. 76-77.

Выделение генетически исходных оснований в структурировании учебного материала // Наука. Вуз. Школа. Сборник научных трудов молодых исследователей. Выпуск 5. - Магнитогорск, 1999. - С. 17-21.

К вопросу об информационно-деятельностной структуре знания // Инновационные проблемы в учреждениях российского образования: Межвузовский сборник научных трудов (под ред. З.М. Уметбаева). - Магнитогорск, 1999. - С. 26-31.

Проблемы формирования информационно-деятельностной структуры знания // Человечество на пороге XXI века: Материалы межвузовской научной конференции (под ред. З.М. Уметбаева). - Магнитогорск, 1999. - С. 71-72.

Обучение умению структурировать материал как один из элементов технологической подготовки будущих учителей // Теория и практика управления процессом адаптации студентов к практической деятельности: Тезисы докладов Всероссийской научно-методической конференции (25-26 ноября 1999). - Орск, 1999. - С. 53.

Проблемы соотношения деятельности и предмета // Теория и практика развивающего обучения: Сборник статей преподавателей, директоров и учителей школ Уральского региона. Выпуск 9. - Челябинск, 2000. - С. 25-31.

Общение и сотрудничество в процессе учебной деятельности школьников // Психологические проблемы бытия человека в современном обществе. Проблемы социализации личности в современном обществе: Материалы научно-практической конференции (16 февраля 2000 года). - Магнитогорск, 2000. - С. 32-33.

Подход к структурированию естественнонаучных дисциплин // Совершенствование учебно-воспитательного процесса в негосударственных вузах: Материалы региональной научно-практической конференции Северо-Западного филиала Московского гуманитарно-экономического института (10-11 апреля 2000 г.). - М., 2000. - С. 69-70.

Интеграция и структурирование знания (методологический аспект) // Наука. Вуз. Школа. Сборник научных трудов молодых исследователей. Выпуск 6. - Магнитогорск, 2000. - С. 17-20.

Принципы структурирования учебного материала при изучении понятий в средней школе и диагностика их усвоения // Наука. Вуз. Школа. Сборник научных трудов молодых исследователей. Выпуск 6. - Магнитогорск, 2000. - С. 20-21. (в соавторстве)

Использование развивающих технологий при изучении курса «Электродинамика» // Наука. Культура. Образование. № 4-5. М., 2000. - С.77-78.

Роль и принципы структурирования учебного материала при изучении понятий курса «Электродинамика» в средней школе // Методология и методика формирования научных понятий учащихся школ и студентов вузов: Тезисы республиканской научно-практической конференции (15-17 мая 2000 г.), Ч.2. - Челябинск, 2000. - С. 28-29.

Структурирование учебного материала как элемент формирования научного мышления школьников // Акмеология и психодидактика высшей и средней школы: Материалы международной научно-практической конференции. - Уфа, 2000. - С. 168-169.

Структурирование учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному // Известия Магнитогорского (Южно-Уральского) регионального отделения АПСН. - Магнитогорск, 2001. - С. 154-159.

Структурирование учебного материала как элемент научного мышления школьников // Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах: Материалы III Уральской региональной научно-практической конференции. - Уфа, 2001. - С.11-16.

Построение логической структуры учебного материала: принципы и рекомендации // Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах: Материалы III Уральской региональной научно-практической конференции. - Уфа, 2001. - С.16-17.

Принципы структурирования учебного материала как средство для анализа построения учебников естественнонаучного цикла // Методология и методика формирования научных понятий учащихся школ и студентов вузов: Тезисы республиканской научно-практической конференции (14-16 мая 2001 г.), Ч.2. - Челябинск, 2001. - С. 177-178.

Подходы к моделированию логической структуры учебного материала // Проблемы и перспективы непрерывного образования: Сборник научных трудов (под ред. П.Ю. Романова). - Магнитогорск, 2001. - С. 14-18.

Принципы структурирования учебного материала как элемент методологической основы межпредметных связей // Роль межпредметных связей в системе развивающего обучения: Материалы Международной научно-практической конференции (21-25 августа 2001 г.). - Горно-Алтайск: Изд-во «Универ-Принт» ГАГУ, 2001. - С. 124-125.

Размещено на Allbest.ru