Теорія та методика формування системності знань у старшокласників

У четвертому розділі - „Системність знань як їх якість” - показано, що в нинішньому його тлумаченні системність знань фактично зведена до їх структурності. Л. Зоріна обґрунтовує своє розуміння системності знань як їх якості тим, що наукову теорію ми розуміємо як особливу форму організації наукового знання, що містить певні елементи: наукові поняття, основні закони, наукові факти, що опосередковано входять в основні положення, і наслідки. Характер зв'язку між цими елементами визначається їх статусом (місцем у теорії). Тому для формування системності в знаннях виявляється важливим створити в учнів цілісне уявлення не тільки про наукову теорію та її структуру, але й про кожен елемент теорії окремо (поняття, закон, науковий факт), які володіють своїми, специфічними, структурами. Ми, однак, вважаємо, що в цьому підході відсутня орієнтація на систему, відсутнє бачення системи як цілого, а отже, немає й системності. Адже і теорія, і поняття, і факти - види знань, з погляду системності - це системи різного рівня ієрархії, однак ці види знань не розглядаються як системи, а тому всі висновки про системність у зазначеному розумінні - це зведення системності до структурності.

У розділі розглядаються приклади системності знань з окремих тем із різних навчальних предметів, вивчається системність знань на основі трансформації стратегій навчання, аналізується метод системно-змістової декомпозиції знань та розглядається системність знань на основі синергетичного підходу.

Аналіз понять ”якість”, „система”, „системний” показує, що системність знань як їх якість є результатом єдності емерджентної, структурної, ієрархічної і функціональної властивостей системи знань. Якщо ці властивості вважати елементами якості як системи властивостей, то системність знань є емерджентною властивістю цієї системи.

Існування функціонально-морфологічної структури будь-якої системи, в тому числі системи знань, може бути пояснене на основі синергетичних уявлень. Синергетика встановила, що ідеї можуть поставати і постають матеріальною силою, виявляючи ефект слабких і надслабких сигналів. Системи, що розвиваються, можуть перебувати у фазових нестійких станах. У цих станах вони постають відкритими для впливу слабких сигналів, що мають інформаційну природу. Психіка людини сензитивна до слабких сигналів і тому вона реагуватиме не на всі сигнали, а тільки на слабкі, тобто важливий не тільки сам сигнал, а й властивість системи реагувати саме на цей сигнал.

Як і психіка людини сензитивна до слабких сигналів, тобто вона є відкритою системою саме для них, так і Всесвіт є сензитивним, відкритим для слабких сигналів. Очевидно, системні зв'язки створюють слабкі сигнали, але їх дія істотно підсилюється тим, що різноманітні сукупності є сензитивними до слабких сигналів, що і призводить до утворення цілісної функціонально-морфологічної системної структури.

Аналізуючи системність як якість знань, І. Лернер писав, що система знань - це організоване ціле, яке характеризується організацією елементів у ціле. Але, якщо в процесі взаємодії елементи системи змінюються, то повинна змінюватися і структура системи, а це означає, що системність знань характеризується ще й різноманітністю структур. Цьому є безліч прикладів. Речення можна розглядати як систему. Одну й ту саму думку, один і той самий смисл можна передати реченнями різної конструкції, будови, тобто різної системної структури. Лінійне рівняння з одним невідомим можна розглядати як систему, в якій елементами є ліва і права частини рівняння, знак рівності та спосіб знаходження невідомого, який приховано за формою самого рівняння. Перетворюючи це рівняння з метою його розв'язання, отримуємо зовсім нові ліву і праву частини рівняння, тобто нові елементи системи. З цього видно, що розв'язування рівняння є не чим іншим, як перетворенням його структури.

Як відомо, застосування конкретного знання в одних і тих самих навчальних схемах призводить до того, що його застосування в зовсім нових ситуаціях викликає в учнів значні труднощі. Тому формування системності знань на основі їх багатомірного впорядкування призводить до того, що відбувається „розкріпачення” думки учнів, вони отримують додаткові пізнавальні можливості, вільніше себе почувають у різних навчальних ситуаціях, не „прив'язані” до однотипних навчальних ситуацій, тому з ними легше працювати над засвоєнням матеріалу на продуктивному і творчому рівнях. Як підсумок, на основі результатів виконання тестових завдань було сформульовано таку думку: у процесі формування системності знань має місце збагачення їх змісту, тобто його розширення і поглиблення.

В основі системності знань лежить органічна єдність системних і змістових зв'язків, а тому, встановлення зв'язку знання з системою знань сприяє формуванню вміння на основі елемента системи знань ідентифікувати саму систему, а це істотно полегшує пізнавальний процес. Отже, застосування методу системної призми розширює пізнавальні можливості учнів, розвиває системність мислення, формує уміння бачити елемент крізь призму цілого, здійснювати аналіз через синтез.

У розділі розглядається один із шляхів формування системності знань міна стратегій навчання. Це показано на прикладі вивчення двох фізичних явищ: прямолінійного рівноприскореного руху та рівномірного руху по колу.

Необхідною умовою виникнення системної якості є розгляд об'єкта вивчення крізь „системну призму”, а саму процедуру цього розгляду була названо системно-змістовою декомпозицією знань .

Системність знань виявляється в:

- єдності системних і змістових зв'язків;

- упорядкованості знань; чіткій віднесеності конкретного знання до визначеної системи знань у якості будь-якого функціонально-морфологічного компонента; багатомірній упорядкованості знання, що виражається в тому, що одне і те саме знання є елементом декількох систем знань; розгортанні знання в систему, коли воно виконує функцію системоутворювального чинника; різноманітності структур однієї і тієї самої системи знань; у взаємозв'язку елементів системи і всього цілого з середовищем системи; у збагачення змісту знання, його поглибленні і розширенні.

За певних умов функціонально-морфологічна структура системи знань стає внутрішнім психічним когнітивним утворенням і носієм розумового розвитку. Саме розвиток цього новоутворення і є основою системно-розвивального навчання. Тому формування системності знань є водночас і процесом розумового розвитку старшокласників.

У п'ятому розділі - „Методико-технологічні засади формування системності знань” - показано, що необхідною умовою формування в старшокласників систем-ності знань є осмислення ними функціонально-морфологічної системної структури як цілісності та розуміння ними функцій кожного з компонентів цієї структури.

Будь-який об'єкт вивчення (поняття, закон, явище, факт) розглядається як цілісність. Це є підставою для того, щоб до цього об'єкта застосувати функціонально-морфологічну системну структуру і подати його у системно структурованому вигляді. Таким чином, отримуємо систему „об'єкт”. Наступний крок - організація суб'єктно-об'єктної взаємодії. Ця взаємодія здійснюється шляхом розгортання системи „об'єкт” у процес і протікає вона в тій послідовності, яку диктує функціонально-морфологічна структура цієї системи. Внаслідок взаємодії суб'єкт отримає знання про рівень ієрархії, функцію, системоутворювальний чинник, елементи системи, її структуру та емерджентну властивість. Ці знання будуть організовані в систему, в цілісність дією функціонально-морфологічної структури системи „об'єкт”.

У процесі навчального пізнання, як і пізнання взагалі, виділяються два пізнавальні аспекти: предметний і системний. Загальну стратегію формування системності знань можна окреслити як стратегію, при якій об'єкт вивчення спочатку розглядається у відмежованому, відграниченому вигляді, потім як система, як елемент однієї або декількох систем вищого рівня ієрархії.

У розділі увага акцентується на необхідності пропедевтичної роботи, спрямованої на осмислення учнями основних понять системного підходу, цілісності функціонально-морфологічної системної структури, системних зв'язків і функцій її компонентів, на необхідності оволодіння учнями системної методології пізнання, адже, як стверджують філософи, користь системи для мислення полягає не тільки в тому, що про речі починають мислити впорядковано, за певним планом, але і в тому, що про них узагалі мислять. Розглядаються методико-технологічні засади формування системності знань під час вивчення фізики та під час вивчення окремих тем з математики, географії і літератури. Повно аналізується вивчення фізики в 9 класі на основі навчального посібника „Фізика-9”, розробленого дисертантом відповідно до основних положень формування системності знань, розкритих у цій роботі. З математики, географії, літератури методичні проблеми формування системності знань розкриваються лише в окремих відповідних темах шкільної програми, з літератури - у процесі вивчення художнього твору та в організації позакласного читання.

Функціонально-морфологічна структура системи знань є основою інноваційної технології системно-розвивального навчання у старших класах, у дослідженні розкривається суть і особливості цього виду навчання. Відомо, що розвивальне навчання будується на тому психічному новоутворенні, яке характерне для даного вікового періоду і яке його розвиває. Одним із таких новоутворень є навчальна діяльність, яка поєднує в собі особливості різних видів діяльності: гри (у ній найбільше цікавить процес) і праці (у ній найбільше цікавить результат). Це новоутворення, виникнувши у початкових класах, не розпадається з віком, а набуває нових рис і якостей. У старшому шкільному віці навчальна діяльність перебуває під великим впливом системного досвіду, який ґрунтується на системності мислення і системності знань. Було встановлено, що вже у восьмому класі в учнів починають розвиватися такі когнітивні структури, які репрезентують системний досвід учня, тому можна говорити про особливе психічне новоутворення, яке характеризує старший шкільний вік.

У розділі розглядається такий варіант організації навчання, коли набування знань відбувається одночасно з процесом їх впорядкування в ціле, в систему знань. Цей процес відбувається на основі принципу системної диференціації та застосування системної декомпозиції знань. Принцип системної диференціації передбачає, що розвиток іде від загального до часткового, від абстрактного до конкретного, тобто, що поняття системи розвивається в напрямі від нерозчленованого цілого до поділеного, розчленованого: внутрішня когнітивна структура „система” і розвивається стихійним чином саме так.

Спеціально організоване навчання надає йому цілеспрямованого характеру і вже у 9 класі учні засвоюють систему як форму організації сукупності в ціле на рівні розуміння функціонально-морфологічної системної структури, це одна лінія розвитку. Друга пов'язана із застосуванням функціонально-морфологічної системної структури для заповнення її конкретним змістом. Цей етап інтерпретується як з'єднання системних та змістових зв'язків і був названий системно-змістовою декомпозицією знань.

Отже, системно-розвивальне навчання - це ніби двоярусне навчання: перший ярус пов'язаний із розвитком функціонально-морфологічної системної структури, другий - з набуттям досвіду її застосування у конкретних змістових ситуаціях. Кожен із них відбувається як рух від загального до часткового, від абстрактного до конкретного. Оскільки в основі цього виду навчання лежить поняття системи, то воно і було назване системно-розвивальним.

Шостий розділ - „Дослідно-експериментальна робота та її результати” - розглядає вплив навчання на розвиток системності мислення, на формування системних уявлень і системності знань, а, в цілому, на формування системного досвіду учнів, тобто на сформованість репрезентативно-когнітивної системної структури. У цьому зв'язку важливо було встановити, як проявляються риси системного досвіду учнів у їхніх діях. На першому етапі дослідно-експериментальної роботи учням V-XI класів пропонувалися завдання, які передбачали для їх виконання спочатку провести дії впорядкувння слів, цифр, рисунків у цілісність, у систему. Графічну інтерпретацію здобутих результатів зображено на рисунках 4 і 5. Графіки, позначені цифрами, ілюструють:

3 - результати виконання завдання, яке вимагало написати лише цифри;

4 - результати виконання завдання щодо розуміння ознак системи;

5 - результати виконання завдання з побудови рисунка;

6 - результати виконання завдання, яке вимагало переставити цифри так, щоб їх було легко запам'ятати.

Результати виконання цих завдань показують, що на межі 7-8 класів системна організація пізнавального досвіду учнів набуває нових рис. Це означає, що внаслідок спільної дії зовнішніх і внутрішніх чинників репрезентативно-когнітивна структура, що відображає системну організацію пізнавального досвіду, набуває нової якості, вони стали відправною точкою для вивчення будови системи знань як форми їх організації в цілісність. На основі теоретичного аналізу проблеми було створено модель функціонально-морфологічної сис-темної структури.

З цією метою в учнів експериментальних класів процес навчання був організований так, що одночасно із засвоєнням матеріалу здійснювалося і його впорядкування, організація в ціле, систему, для чого спочатку засвоювалась функціонально-морфо-логічна структура системи знань і відповідно до неї поступово, крок за кроком, здійснювалось її наповнення предметним змістом. Таке навчання формує в учнів внутрішню психічну „когнітивну карту”, якою і є функціонально-морфологічна системна структура. Вивчення матеріалу відбувається як рух по цій когнітивній карті, а процес навчання забезпечує наповнення змістом кожного компонента функціонально-морфологічної системної структури. З огляду на те, що всі форманти системи пов'язані між собою функціональним зв'язком і утворюють стійку системну цілісність, розглядувана структура, наповнена конкретними предметними знаннями, утворює цілісну систему знань.

Функціонально-морфологічна системна структура, ставши внутрішньою репрезентативно-когнітивною структурою, стає носієм розумового розвитку. Змінюючи ступінь засвоєння цієї структури, можна змінювати рівень розумового розвитку учня. Цьому, власне, і було підпорядковано значну частину нашого дослідження.

Результати навчання векспериментальних класах дають уявлення про повноту характеристики системи як цілого, а отже, і про те, що учні оволоділи засобом системного пізнання дійсності, що вони вміють здійснювати „накладання” функціонально-морфологічної структури на конкретний об'єкт вивчення, тобто вміють використовувати метод системної призми. Ці результати представлено на спектрограмі.

З наведеної спектрограми видно, що в учнів контрольних класів (на рисунку-світлий фон) уявлення про систему як цілісність виражено лише двома формантами системи знань, це - знання елементів системи та системоутворювального чинника (на рисунку відповідно - вісь 6 та вісь 2). Знання про всі інші функціонально-морфологічні компоненти (на рисунку - осі 1, 3, 4, 5) є дуже низькі, а це означає, що в учнів контрольних класів фактично відсутнє розуміння системи як цілісності, а отже, як форми її організації в цілісність, системний досвід учнів експериментальних класів значно повніший, а отже, багатший і конкретніший, ніж в учнів контрольних класів.

Дослідно - експериментальна робота з формування системності знань проводилась з фізики в 9-их і 10-их класах, з математики і географії - в десятих класах. Як приклад проілюструємо результати виконання контрольних завдань з фізики учнями 9-их класів контрольної та експериментальної груп (з деяких систем знань).

Оскільки системність знань - це якість, яка є інтегративним утворенням чотирьох системних властивостей (функціональність, ієрархічність, структурність, емерджентність), то по кожній з них учням пропонувалися завдання з вибором відповіді. Результати виконання цих завдань показані в таблиці 2. Максимальна кількість балів по кожному блоку завдань - 12, учням. пропонувалися завдання з вибором відповіді, то фіксувався відсоток вибраних правильних відповідей на кожне з них. Результати виконання завдань показано в табл.2.

аксіологічний системний якість цілісність

Таблиця 2. Результати порівняльного експерименту при вивченні фізики в дев'ятому класі

Властивості системи знань	Групи класів	„Ефект” (%)	„Немає ефекту” (%)	Загальна кількість учнів
Функціональність	Експериментальна	57,4	42,6	240
	Контрольна	73,2	66,8	220
Ієрархічність	Експериментальна	79,2	20,8	240
	Контрольна	60,9	39,1	220
Структурність	Експериментальна	54,0	46,0	240
	Контрольна	40,0	60,0	220
Емерджентність	Експериментальна	79,1	21,9	240
	Контрольна	49,2	50,8	220

Нульова гіпотеза (Но) полягала в тому, що відсоток учнів в експериментальній групі класів, які виконували запропоновані завдання, не вищий, ніж у контрольній групі. Альтернативна гіпотеза (Н1): відсоток учнів, які впоралися із запропонованими завданнями, в експериментальній групі вищий, ніж у контрольній. Результати виконання завдань було зведено в таблицю (для явища прямолінійного рівноприскореного - табл.2).

Для перевірки сформульованих гіпотез найдоцільніше було вибрати критерій Фішера (), оскільки він має низку позитивних якостей, це, зокрема, один із найпотужніших критеріїв; великий діапазон об'ємів вибірки - від n=5 до не скін-ченності; при об'єми вибірок можуть бути будь-які; простота обчислень.

Для визначення цього критерію будують чотирьохкліткову таблицю, яка фактично є таблицею емпіричних частот за двома значеннями ознаки „є ефект” - „немає ефекту”(табл.2).

За таблицями для критерію Фішера визначають величини, які відповідають відсотковим долям у кожній із груп, потім підраховують емпіричні значення за формулою:

Де - кут, який відповідає більшій відсотковій частці;

- кут, який відповідає меншій відсотковій частці;

n1 - кількість спостережень у першій вибірці;

n2 - кількість спостережень у другій вибірці.

Користуючись „віссю значущості”, визначають, у якій зоні знаходиться . На основі отриманих результатів приймають або відкидають нульову гіпотезуHo. Зведені результати контрольних зрізів для обох груп класів, які фіксують виконання завдань для всіх чотирьох властивостей системи знань про систему відліку подано в табл.2.

Розрахунки по кожній властивості показують:

Для функціональної властивості:

На основі таблиць для критерію Фішера знайдемо:

;

Це значення перебуває в зоні значущості, а це означає, що H0 щодо функціональності прийняти не можна, отже, частка правильних відповідей в експериментальних класах статистично відрізняється від контрольної у кращий бік.

Для ієрархічної властивості:

; .

Це значення критерію дає підстави відкинути нульову гіпотезу щодо ієрархічності, отже, частка правильних відповідей в експериментальних класах статистично відрізняється від частки правильних відповідей у контрольних класах. Для структурної властивості:

; ;

Це значення критерію потрапляє в зону значущості, а це означає, що відмінність є істотною, отже, властивість структурності в знаннях учнів обох груп класів виражено неоднаковою мірою.

Для емерджентної властивості

;;

Це значення критерію потрапляє в зону значущості, отже є підстави для того, щоб відкинути нульову гіпотезу і стверджувати, що властивість емерджентності в експериментальних класах статистично відрізняється від контрольних класів у кращий бік.

Таким чином, усі системні риси системи знань про прямолінійний рівноприскорений рух, які в своїй єдності утворюють інтегративну якість системності знань про це явище, в учнів експериментальних класів мають статистично значущий вищий рівень. Це означає, що системна якість знань про явище прямолінійного рівноприскореного руху в учнів експериментальної групи вища, ніж в учнів контрольної групи. Аналогічні результати були отримані і для інших фізичних явищ.

Якісний аналіз здобутих результатів засвідчує, що близько 83% учнів експериментальних і контрольних класів правильно розв'язали задачу на застосування другого закону Ньютона для визначення положення тіла. Учні контрольної групи, розкриваючи зміст другого закону Ньютона, обмежились написанням лише формули ніхто з них не записав другий закон Ньютона через зміну імпульсу тіла, в експериментальних класах це зробила більша частина учнів (83%).

Одне із завдань передбачало дати якомога повніший опис конкретного явища. Відзначимо, що учні контрольних і експериментальних класів описували різні явища, найбільше - прямолінійний рівномірний рух, прямолінійний рівноприскорений рух, земне тяжіння. Примітка до завдання орієнтувала на використання схеми вивчення явища. Як показали результати, ніхто з учнів контрольної групи не зробив спроби використати схему, у той же час в експериментальній групі практично всі учні намагалися нею користуватися і наповнити її конкретним предметним змістом.

Використавши схему вивчення явища та системну призму, учні експериментальних класів намагалися розкрити всі сторони явища, виділити зв'язки між ними, розуміючи, що основою для встановлення таких зв'язків (передусім внутрішніх) є повнота характеристики явища (об'єкта) на основі його найістотнішої ознаки.

Проаналізуємо результати виконання завдань, які пропонувалися учням з метою вивчення рівня сформованості системності знань про швидкість механічного руху. Як виявилось, найкраще учні знають формулу швидкості (96% в контрольних і експериментальних класах), одиниці вимірювання швидкості (88% в обох групах класів), уміють будувати графік швидкості (87% в обох групах класів). Однак далі починає виявлятися істотна відмінність у результатах. Учні контрольних класів не змогли назвати тієї властивості прямолінійного рівномірного руху, яку кількісно виражає швидкість. Тобто учні не знають, що швидкість є кількісною мірою найістотнішої властивості цього явища (в експериментальних класах з цим завданням впоралися 64% учнів), повнота відповіді в експериментальних класах - 84%, в контрольних - 63%. Задачу на визначення швидкості зростання прибутку невеликої фірми та швидкості витікання води розв'язало лише 12% учнів контрольної групи (в експериментальній - їх було 61%).

Аналізуючи результати виконання завдань з математики в 10-их класах відмітимо таке. В обох групах класів (експериментальній - 246 учнів, контрольній - 235). Завдання з математики передбачали опис систем знань про тригонометричні функції: спочатку синус, косинус учні повинні були розглянути як елементи системи знань „Розв'язування прямокутного трикутника”, потім як елементи системи знань про одиничний круг і, нарешті, як елементи системи знань „Властивості тригонометричних функцій”. Повнота характеристики тригонометричних функцій у різних системах знань істотно відрізнялась в експериментальних і контрольних класах. У першій системі повнота знань оцінювалась так: експериментальні класи - 82%, контрольні - 67%, у другій - експериментальні класи - 85%, контрольні класи показали результат 70%, у третій системі знань - експериментальні класи - 86%. контрольні класи - 74%. Вищий результат у експериментальній групі підтверджує те, що у свідомості учнів експериментальних класів „працює” ідея цілісності, системності, синтезу, що говорить на користь вищого рівня системності знань учнів про тригонометричні відношення в прямокутному трикутнику та тригонометричні функції.

Серцевиною вивчення економіко-географічного району як системної цілісності була робота зі схемою, яка сконцентрувала в собі всі аспекти економіко-географічної цілісності як системи (рис.7). На цьому рисунку цифрами 1-8 позначено елементи системи, системоутворювальним чинником є спеціалізація території, структура визначається внутрішніми зв'язками: 1-2, 2-3; 3-4, 8-5; 3-5; 2-5; 6-5; 7-5 -; 3-6; 6-6; 2-6; 7-6, системна властивість - участь економіко-географічного району в міжнародному географічному поділі праці. Після вивчення теми „Країни Африки” за методикою системно-розвивального навчання була проведена підсумкова контрольна робота, зміст якої дано в додатку дисертації. Під час контрольної роботи всім учням було дозволено використовувати схему, що показана на рис.8. Оскільки учні, які працювали за методикою системно-розвивального навчання, під час навчання використовували цю схему, то під час контрольної роботи вона для них надавала істотну допомогу, а тому їх відповіді були ґрунтовні і глибокі. Для учнів контрольних класів особливої цінності під час контрольної роботи ця схема не мала, тому вони її майже не використовували.

На кількісному рівні була зафіксована різниця в повноті відповідей: в експериментальних класах - 88%, в контрольних - 73%. Знання учнів експериментальних класів істотно відрізняються впорядкованістю знань, що є ознакою того, що учні експериментальної групи мають вищий рівень системності знань.

Підводячи підсумок проведеній роботі, ми прийшли до висновку, що здобуті результати дають підстави для висновку, що загальна і часткові гіпотези нашого дослідження були підтверджені.

Нарешті відзначимо ще один важливий, на наш погляд, крок, який був здійснений у ході дослідження. Під час проведення констатувального експерименту було зроблено висновок про те, що у старшому шкільному віці в учнів виникає психічне новоутворення, когнітивний аспект якого пов'язаний з системністю мислення і системністю знань. Але з огляду на те, що методичні та технологічні підходи в старших класах його не використовують і не розвивають, воно починає розпадатися. Це добре видно на рис.4 і рис.5. Потрібно було з'ясувати, як поводяться ці криві стосовно учнів 11 класу, які в 9 і 10 класах брали участь в експерименті. Відсутність істотного спадання рівня системних уявлень, що було зафіксовано результатами тестування, говорить на користь твердження, що в старшокласників формується внутрішня системна репрезентативно-когнітивна структура, яка є характеристикою пізнавальних можливостей учнів, їх психічного новоутворення, яке пов'язане з системністю знань, а отже і з системністю мислення.

ВИСНОВКИ

1. У сучасному пізнанні винятково важлива роль належить системному підходу. Діалектика процесу пізнання така, що перехід від об'єкта до системи, до структурного дослідження зв'язної сукупності об'єктів є одночасно і заглибленням у суть цих об'єктів. Системний підхід значно розширює пізнавальні можливості суб'єкта пізнання. Його поняття і принципи істотно допомагають будувати нові предмети вивчення і, тим самим, виявляти більш широку пізнавальну реальність.

2. У теорії і практиці навчання утвердилося неоднозначне ставлення до застосування системного підходу в навчанні: з одного боку, відповідно до тенденцій розвитку теорії пізнання та методологічних засад сучасної науки зростає переконаність у необхідності його застосування, а з іншого - сформувалась упевненість про недостатню розробленість самої проблеми. У процесі дослідження встановлено, що формування системності знань у школярів, розвиток системності їхнього мислення відбувається стихійно, в основному внаслідок збільшення кількості систематичних курсів у шкільних навчальних планах та вікових змін учнів.

3. Існуюче тлумачення системності знань охоплює лише один аспект цієї їх якості - структурність. Відповідно до завдань дослідження уточнено і доповнено дефініцію системності знань як педагогічного поняття. Логіка розвитку нашого дослідження базувалася на позиції, що системність знань - це якість, якої вони набувають завдяки їх організації в цілісну систему. Таке розуміння цієї якості знань збагачує зміст і розширює обсяг цього поняття, відкриває широкі можливості для її формування на основі широкого застосування системного підходу як конкретно-наукового методу навчального пізнання.

4. Систему знань ми розглядаємо як цілісну органічну систему. Вона має набір характерних ознак, які відображають природу системи як форми її організації в ціле (так звані атрибутивні ознаки). Ними є: частини системи (компоненти чи елементи), системоутворювальний чинник, структура, інтегративна (емерджентна) властивість, її функція та рівні ієрархії. Однак у ході дослідження встановлено, що вони є не просто ознаками системи знань, а формотвірними функціонально-морфологічними компонентами системи (формантами), оскільки беруть участь не тільки у творенні системи знань, але й і в збереженні її цілісності.

5. На основі осмислення структурного, психологічного, пізнавально-діяльнісного та інформаційного аспектів системи знань було встановлено, що система знань має дві структури: елементну та функціонально-морфологічну. Створена модель функціонально-морфологічної структури системи знань під час дослідно-експериментальної роботи коригувалась і уточнювалась. Дослідження показало, що між функціонально-морфологічними компонентами системи знань діють системні зв'язки, які надають їй цілісності, вони є функціонально-валентними, отже кожен функціонально-морфологічний компонент виявляє адресну, чітко спрямовану функціонально-морфологічну дію. Унаслідок сукупної дії системних зв'язків усіх функціонально-морфологічних компонентів виникає така структура: рівень ієрархії (зв'язки субординації і зв'язки координації системи) визначає функцію системи знань. Функція системи, у свою чергу, забезпечує визначення внутрішнього та зовнішнього системоутворювального чинників. Вони окреслюють ту галузь знань, яка дає можливість спочатку визначити елементи системи, а потім і її структуру. Взаємодія цих елементів відповідно до порядку і послідовності, які встановлені структурою, породжує емерджентну властивість. Ця властивість здійснює реляційний вплив на елементи системи, змінюючи і пристосовуючи їх до себе, до цілого. Описана функціонально-морфологічна структура є інваріантною для систем знань різних рівнів ієрархії і різного предметно-змістового наповнення. Якщо елементна структура є носієм системної властивості, то функціонально-морфологічна - носієм механізму творення і збереження цілісності системи як цілого. Вона, фактично, є сукупністю тих законів, які утворюють основу для визначення всіх формотвірних компонентів системи знань і спрямовують навчально-пізнавальний процес, автоматично підвищує його ефективність.

6. Системність знань виступає як інтегративний результат взаємозв'язку емерджентності, структурності, функціональності та ієрархічності системи знань.. Також було встановлено, що:

- системність є якістю знань, упорядкованих у цілісну органічну систему. Такі знання особливі організацією змісту в цілісність за тим чи іншим принципом, правилом, чи на основі певної ідеї;

- системні знання відрізняються від простої їх сукупності багатшим змістом, системність-це якість складного знання;

- конкретне знання є носієм не тільки функції частини, елемента системи, цілого, але й властивості цілого;

- системність знань є не лише результатом поєднання системних і змістових зв'язків, але й виявляється в їх єдності. Це виражається в тому, що кожне окремо взяте знання має чітку віднесеність до конкретного функціонально-морфологічного системного компонента, отже, може виконувати функцію компонента (елемента) системи, системоутворювального чинника, чи емерджентної властивості;

- системне знання характеризується різноманітністю структур однієї і тієї самої системи знань;

- системне знання характеризується багатомірною впорядкованістю, а це означає, що одне і те саме знання є елементом декількох систем знань;

- виконуючи функцію системоутворюючого чинника конкретної системи знань, системне знання може бути розгорнуте в цю систему.

7. У структурі навчального процесу необхідно виділяти два пізнавальні аспекти: предметний і системний. Спочатку розглядається предметний рівень об'єкта вивчення як безпосередній його образ, який взято із самого буття, самого по собі як окремого фрагмента дійсності, потім він розглядається як система і, нарешті, як елемент певної системи. Такий рух пізнання від предметоцентризму до системоцентризму дає можливість висвітлити якомога більше зв'язків і сторін об'єкта вивчення, зокрема його системну якість, отримати якнайповнішу його характеристику.

8. Одним із головних результатів дослідження є створення теоретичних і методичних засад системно-розвивального навчання як шляху формування системності знань у старшокласників. У його основі лежить положення про те, що надання знанням системної якості пов'язане з їх організацією в систему, ядром якої є функціонально-морфологічна системна структура. За певних умов, а саме, коли ця структура функціонує в мозку учня як системна цілісність, вона стає основою випереджуючого відображення, набуває рис внутрішнього психічного когнітивного новоутворенням, яке є носієм розумового розвитку і спрямовує процес навчального пізнання. Нами встановлено, що вже у восьмому класі в учнів починають розвиватися такі пізнавальні структури, в основі яких лежить системність, тому можна говорити про особливе психічне новоутворення, яке характеризує пізнавальну діяльність старшого шкільного віку. Саме розвиток цього новоутворення і є основою системно-розвивального навчання. Тому формування системності знань є водночас і процесом розумового розвитку старшокласників.

9. Під час дослідження виявлено і розкрито особливості окремого виду розвивального навчання - системно-розвивального. Це - двоярусне навчання: перший ярус пов'язаний із розвитком функціонально-морфологічної системної структури, як власного надбання учня, другий - з набуттям досвіду її застосування в конкретних змістових ситуаціях. Кожен із них відбувається як рух від загального до часткового, від абстрактного до конкретного. Встановлено, що навчання, яке характеризується одночасністю процесів засвоєння знань і їх організації у ціле, у систему, не тільки з погляду розумового розвитку, а й з глибини, міцності та осмисленості знань, є ефективнішим. Рефлексія системно-змістової декомпозиції знань, яка здійснюється одночасно із наповненням кожного функціонально-морфологічного компонента системної структури конкретним змістом і організацією змісту навчання в ціле, і є визначальною рисою системно- розвивального навчання старшокласників.

10. У розроблених методичних рекомендаціях щодо організації і наповнення новим змістом процесу навчання, який забезпечує формування системності знань учнів, значна увага акцентується на необхідності пропедевтичної роботи, спрямованої на осмислення учнями основних понять системного підходу, цілісності функціонально-морфологічної системної структури, системних зв'язків і функцій її компонентів. Необхідною умовою формування у старшокласників системності знань є осмислення ними функціонально-морфологічної системної структури як цілісності та розуміння ними функцій кожного із компонентів цієї структури. Унаслідок цілеспрямованої і систематичної роботи учні бачать користь системи для мислення в тому, що вона допомагає мислити упорядковано про них, за певним планом, визначає схему і напрям мисленнєвої діяльності.

11. У процесі дослідження створено принципово новий навчальнй посібник „Фізика-9” відповідно до основних положень формування системності знань, розкритих у дисертаційній роботі. Оптимальною є система знань на основі цілісності фізичного явища. Вона дозволяє об'єднати системи знань вищого і нижчого рівнів ієрархії.

Пізнавальна діяльність учнів, спрямована на формування в них системних знань, набуває специфічного характеру залежно від того предмета, на оволодіння якого вона спрямована. Розглянуто варіанти формування системності знань з окремих тем шкільних курсів математики, географії, української літератури. Вони дають уявлення про шляхи формування системності знань під час вивчення цих предметів.

12. Виконане дослідження створює основу для розробки методичних рекомендацій Міністерству освіти і науки України з метою введення в навчальну програму з педагогіки тем, у яких розкривається нове трактування принципу системності, суть методу системної призми, системно-розвивального навчання та особливостей формування системи знань і їх системності. Наше дослідження не вичерпує всієї проблеми. Воно дає змогу сформулювати подальші напрями розвитку наших ідей. Такими напрямами можуть бути: уточнення дидактичного принципу системності; використання методу системної призми в структурі комплексного підходу до виховання; застосування системної технології навчання з шкільних предметів; створення Національної системи якості знань.

Основний зміст роботи відображено в таких публікаціях

Монографія

1. Малафіїк І.В. Системний підхід у теорії і практиці навчання. - Рівне: Редакційно-видавничий відділ Рівненського державного гуманітарного університету, 2004. - 437 с.

Навчальні та методичні посібники

2. Учителі - методисти радять і пропонують: Посібник для вчителя / Упорядник А.Я.Самардак, за ред.О.І.Бугайова. - К.: Рад.шк.-1990. / І.В.Малафіїк Систематизація знань з механіки. - С.170-188.

3. Малафіїк І.В. Урок у сучасній школі: питання теорії і практики. Книга для вчителя. - Рівне: Рівненський інститут підвищення кваліфікації педагогічних кадрів, 1997. - 175 с.

4. Малафіїк І.В. Фізика. Експериментальний навчальний посібник для 9 класу середньої загальноосвітньої школи, гімназії та класів негуманітарного профілю. - Рівне: Рівненський державний педагогічний інститут, 1998. - 345 с.

5. Малафіїк І. В. Дидактика. Навчальний посібник для студентів педагогічних спеціальностей і вчителів. - Київ: Кондор, 2004. - 398 с. (з грифом Міністерства освіти і науки України).

Статті у наукових фахових виданнях:

6. Малафіїк І.В. Шкільний курс механіки в умовах розвиваючого навчання // Збірник наукових праць. „Оновлення змісту, форм та методів навчання фізики”. Наукові записки Рівненського педінституту. Вип.2. - Рівне: РДПІ. - 1997. - С.166-173.

7. Малафіїк І.В. Теоретичні і методичні аспекти системно-розвивального навчання в середній школі // Дидактична система К.Д. Ушинського в сучасній загальноосвітній школі. Наукові записки. РДПІ. Випуск ІV. - Рівне: РДПІ. - 1998. - С.116-122.

8. Малафіїк І.В. До проблеми навчання учнів системній декомпозиції предметних знань// Оновлення змісту, форм та змісту методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип. 8. - Рівне: РДПІ. - 1999. - С.21-24.

9. Малафіїк І. В. Системність знань з механіки та роль експерименту у її формуванні // Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Випуск 1. - Рівне: РДГУ. - 1999. - С.153-158.

10. Малафіїк І.В. Суть, проблеми і досвід системно-розвиваючого навчання// Нова педагогічна думка. Науково-методичний журнал. - 1999. - №2(18). - С. 40-44.

11. Малафіїк І.В., Опанасик А.В. До проблеми формування системності гуманітарних знань // Оновлення змісту, форми та методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць: Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Випуск 12. У 3-х частинах. Ч.ІІ. Актуальні проблеми теорії і практики навчання, виховання і розвитку учнів загальноосвітньої школи. - Рівне: РДГУ. - 2000. - С.113-116.(Автору належить 2/3 друкованого матеріалу).

12. Малафіїк І.В. Метод системно-змістової декомпозиції // Збірник науково-методичних праць „Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін”. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Випуск 2. - Рівне: РДГУ. - 2000. - С.116-119.

13. Малафіїк І.В. Побудова моделі функціональної структури морфологічних компонентів системи знань школярів// Оновлення змісту, форм та методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць: Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип. 11. - Рівне: РДГУ. - 2000. - С.110-114.

14. Малафіїк І.В. Теоретичні та методичні аспекти системно-розвиваючого навчання та його виховний потенціал // „Оновлення змісту, форм та методі навчання і виховання в закладах освіти”. Наукові записки Рівненського гуманітарного університету. Випуск 9. - Рівне: РДГУ. - 2000. - С.124-128.

15. Малафіїк І.В. Важливі аспекти діяльності з узагальнення та систематизації знань // Збірник науково-методичних праць „Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін”. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Випуск 4. - Рівне: РДГУ. - 2002. - С 210-205.

16. Малафіїк І.В. Системний підхід у дидактиці // Оновлення змісту, форм та методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип.23. - Рівне: РДГУ, 2002. - С.4-9.

17. Малафіїк І.В. Вивчення динаміки розвитку когнітивної структури „система”// Наукові записки. Серія „Психологія і педагогіка”. Вип.4. - Острог. - 2003. - С. 132-141.

18. Малафіїк І.В. Дослідження функціонально-морфологічної структури системи знань // Творча особистість учителя: проблеми теорії і практики: Збірник наукових праць/ Ред.кол.Гузій Н.В. (відп.ред.) та інші. - Вип.10. - К: НПУ. - 2003. - С.59-68.

19. Малафіїк І.В. Система знань як результат суб'єкт-об'єктної взаємодії // Оновлення змісту, форм та змісту методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип. 27. - Рівне: РДПІ. - 2003. - С.6-12.

20. Малафіїк І.В. Трансформація стратегій навчання у змістовій структурі підручника // Проблеми сучасного підручника: Зб. наук. праць/ Редкол. - К.: Комп'ютер у школі та сім'ї. - 2004. - С.30-35.

21. Малафіїк І.В. Дослідження навчально-пізнавальних аспектів психічного новоутворення учнів старших класів // Оновлення змісту, форм та методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип. 30. - Рівне: РДГУ. - 2005. - С.81-88.

22. Малафіїк І.В. Методичні і технологічні аспекти формування системності фізичних знань // Збірник науково-методичних праць „Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін”. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Випуск 4. - Рівне: РДГУ. - 2005р. - С. 176-183.

23. Малафіїк І.В. Процес навчання крізь призму синергетики / Нова педагогічна думка. - 2005. - №2. - С.6-11.

24. Малафіїк І.В. Системний характер формування понять у школярів. // Наукові записки Ніжинського державного університету. - Ніжин. - 2005. - С.37-45.

25. Малафіїк І.В. Формувати системний стиль мислення // Нова педагогічна думка. Науково-методичний журнал. - 2005.- №4 (19). - С. 12-18.

26. Малафіїк І.В. Дидактичний принцип системності класів // Оновлення змісту, форм та методів навчання і виховання в закладах освіти: Збірник наукових праць. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Вип. 33. - Рівне: РДГУ. - 2005. - С.132-135.

Статті у наукових виданнях

27. Малафіїк І.В. Стратегія диференційованого навчання// Нова педагогічна думка. - Рівне. - 1994. - №1. - С.5-9.

28. Малафіїк І.В. Системно-розвиваюче навчання // Оновлення змісту, форм та методів навчання фізико-математичних, природничих і технічних дисциплін. Наукові записки Рівненського педінституту. Випуск 1. - Рівне: РДПІ. - 1996. - С.25-36.

29. Малафіїк І.В. Шкільний підручник у формуванні системності знань // Проблеми сучасного підручника: Зб. наук. праць / Редкол. - К.: Комп'ютер у школі та сім'ї. - 1999. - С. 29-31.

30. Малафіїк І.В. Дослідження морфологічної структури процесу формування системи знань у школярів// Психолого-педагогічні основи гуманізації навчально-виховного процесу в школі та вузі. Зб. наукових праць. - Рівне: Волинські обереги, 2002. - С.52-56.

31. Малафіїк І.В. Системність мислення як визначальна умова особистісно-орієнтованої освіти // Психолого-педагогічні основи гуманізації навчально-виховного процесу в школі та вузі. Зб. наукових праць. - Рівне: Волинські обереги. - 2005. - С.63-69.

Тези доповідей у збірниках матеріалів конференцій

32. Малафіїк І.В. Про реабілітацію системності в педагогіці // Використання спадщини повернутих і забутих діячів науки і культури в навчальному вузу і школи: Тези науково-практичної конференції. - Рівне: Рівненський педінститут. - 1991. - С.34-35.

33. Малафеик И.В. К проблеме формирования системы знаний у учащихся средней школы: рубежи достигнутого и новые подходы. // Современные проблемы историко-педагогических исследований. Сб. докладов и выступлений на ХІІ сессии Научного Совета по проблемам истории образования и педагогических наук. Москва. -1992. - С.183-185.

34. Малафіїк І.В. Про формування системи знань в учнів загальноосвітньої школи // Тези доповідей науково-практичної конференції „В.О.Сухомлинський - видатний український педагог”. Рівне. - 1993. - С.39-40.

35. Малафіїк І.В. Деякі психолого-педагогічні аспекти структури курсу природознавства в середній школі // Інтеграція елементів змісту основи: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції. - Полтава: Інститут післядипломної освіти педагогічних працівників. - 1994. - С.154-156.

36. Малафіїк І.В. Шляхи удосконалення дидактичної підготовки майбутніх учителів // Історія і сучасність педагогічної освіти в Україні. Част. І: Матеріали міжвузівської науково-практичної конференції. - Глухів. - 1994. - С.89-90.

37. Малафіїк І.В. Гуманізація розумової діяльності учнів // Педагогіка миру в навчальному процесі вузу і школи. Матеріали науково-практичної конференції. - Рівне. - 1995. - С.100-102.

38. Малафіїк І.В. Порівняльні аспекти наукової та народної педагогіки // Традиції народної педагогіки у вихованні: Матеріали науково-практичної конференції. - Київ-Рівне. - 1995. - С.74-75.

39. Малафіїк І.В. Діяльнісний підхід в організації системно - розвиваючого навчання // Діяльнісний підхід у навчально-пошуковому процесі з фізики і математики. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції. Ч.ІІ. -Рівне. - 1996. - С.2-4.

40. Малафіїк І.В. Системно-розвивальне навчання // Роль інноваційних процесів у розвитку школи. Матеріали науково-практичної конференції.(відп. ред. Б.О. Базима). - Харків: ХОІУВ. - 1996. - С.100-105.

41. Малафіїк І.В. Гуманістична основа системно-розвиваючого навчання // Міжнародний семінар з гуманістичної психології і педагогіки. - Київ-Рівне: Ліста. - 1998. - С.84-85.

42. Малафіїк І.В. Деякі аспекти організації навчального процесу з використанням системно-блочної структури уроків // Взаємозв'язок психолого-педагогічної науки і шкільної практики як фактор удосконалення педагогічної діяльності. Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції. -Рівне: РІ ПКПП, 1998. - С.100-102.

АНОТАЦІЇ

Малафіїк І.В. Теорія та методика формування системності знань у старшокласників. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.09 -теорія навчання. - Інститут педагогіки АПН України, Київ, 2007.

У дисертації досліджено теоретичні і методичні засади формування системної якості знань учнів старших класів. Проаналізовано стан досліджуваної проблеми, показано, що існуюче тлумачення системності знань як їх якості неправомірно зводить її до структурності. Обґрунтовано нове розуміння системності знань як якості, якої вони набувають завдяки організації цих знань у систему. Досліджено різні аспекти системи знань, показано, що система знань, незалежно від її рівня ієрархії, крім елементної має ще й функціонально-морфологічну структуру, яка й забезпечує її цілісність. Розроблено метод системної призми, що надало системному підходу якості конкретно-наукового методу пізнання.

Обґрунтовано положення про те, що системність знань - це якість, яка є результатом поєднання системних та змістових зв'язків. Вона також є інтегруючим результатом таких рис системи знань як функціональність, ієрархічність, структурність та емерджентність. Розкрито та експериментально перевірено системно-розвивального навчання.

Показано, що системно-розвивальне навчання - це шлях формування системності знань. На прикладі курсу фізики у 9 класі та деяких тем з математики, географії розкрито окремі шляхи формування системності знань у середній школі.

Ключові слова: система, система знань, системний підхід, системність, функціонально-морфологічна структура, системна призма, системно-змістова декомпозиція знань, системно-розвивальне навчання.

Малафеик И.В. Теория и методика формировавания системности знаний у старшоклассников. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальности 13.00.09 - теория обучения. - Институт педагогики АПН Украины, Киев. - 2007.

В диссертации исследуются теоретические и методические основы формирования системного качества знаний учащихся старших классов. Проанализировано состояние исследуемой проблемы, показано, что существующая трактовка системности знаний как их качества неправомерно отождествляет ее со структурностью. Введено новое понимание системности знаний как качества знаний, организованных в систему.

На основе осмысления структурного, психологического, познавательно-деятельностного и информационного аспектов системы знаний было установлено, що система знаний имеет две структуры: элементную и функционально-морфологическую. Была разработана модель функционально-морфологической структуры системи знаний, которая при проведении опытно-экспериментальой работы корректировалась и уточнялась. Исследование показало, что между функционально-морфологическими компонентами системы знаний действуют системные связи, которые обеспечивают ее целостность, они являются функционально-валентным. Таким образом, каждый функціонально-морфологический компонент проявляет адресное, строго направленное функционально-морфологическое действие. В результате совместного действия системних связей всех функционально-морфологических компонентов возникает следующая структура: функция системы знаний определяет уровень її иєрархии, т.е. связи субординации и связи координации системы. Уровень иерархии, в свою очередь, обеспечивает определение внутреннего и внешнего системообразующего фактора. Все предыдущие составляющие зтой структуры определяют саму злементную структуру. Взаимодействие зтих злементов приводит к появлению в системе системного качества. Оно вместе с целым действует на злементы системы, изменяя их таким образом, чтобы сохранить само целое. Обосновано положение о том, что системность знаний - это качество, которое является результатом соединения системных и содержательных связей, а также интегрирующим результатом таких свойств системы знаний, как функциональность, иерархичность, структурность и емерджентность.Интеграция этих свойств и приводит к появлению именно системной целостности.

...