Диалог как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач
Методика использования диалога в процессе обучения школьников решению физических задач. Педагогические требования к проектированию и эффективному использованию диалога субъектов обучения для достижения понимания учащимися сути решения задач по физике.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.08.2018 |
| Размер файла | 141,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
На правах рукописи
Диалог как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика, уровень общего образования)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Гниломедов Павел Иванович
Екатеринбург 2006
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный педагогический
Официальные оппоненты
- доктор физико-математических наук, профессор Сидоренко Феликс Аронович
- кандидат педагогических наук, доцент Гончарь Петр Сергеевич
Ведущая организация - Уральский государственный университет
Защита состоится « 16 » июня 2006 г. в 17.00 часов на заседании диссертационного совета К 212.283.07 при ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет» по адресу: 620219, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 9а, ауд. I.
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научной библиотеки Уральского государственного педагогического университета.
Автореферат разослан « 16 » мая 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета П.В. Зуев
диалог обучение задача физика
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Современные государственно-политические преобразования в нашей стране и ее динамичное экономическое развитие определяют содержание Национального проекта в области образования. Совершенствование российского образования обусловлено необходимостью подготовки граждан, способных мобильно и эффективно реализовывать свой профессиональный потенциал. В связи с этим главной задачей, стоящей перед школой, является создание условий для интеллектуального развития учащихся, что, в свою очередь, требует организации учебного процесса, направленного на формирование культуры мыслительной деятельности и творческих способностей учащихся.
Практика показывает, что на протяжении всего времени обучения в школе все школьники, в большей или меньшей степени, испытывают проблемы с пониманием изучаемого материала. Актуальной эта проблема остается и для человека, вступающего в новые социальные отношения, поскольку с ней приходится сталкиваться неоднократно в дальнейшей профессиональной деятельности. Поэтому вопросы, связанные с особенностями мышления и понимания, остаются объектом рассмотрения представителей различных наук: философов (М.М. Бахтин, Г. Гадамер, В. Дильтей, М. Хайдеггер, В. Шлейермахер и др.), психологов (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, З.И. Калмыкова, С.Л. Рубинштейн и д.р.), педагогов (А.С. Белкин, В.П. Беспалько, В.И. Загвязинский и др.), методистов (И.Г. Пустильник, В.Г. Разумовский, А.В. Усова, Т.Н. Шамало и др.), ученых в области естествознания (Л. де Бройль, Н. Бор, В. Гейзенберг, Л.И. Мандельштам и др.).
В работах исследователей обоснована важнейшая роль диалога для развития индивидуума и его мышления, взаимопонимания субъектов в процессе общения, выработки определенного стиля мышления и деятельности, направленных на понимание изучаемых объектов и формирование нового знания.
В настоящее время наблюдается рост числа работ, посвященных совершенствованию учебного процесса на основе приоритета индивидуальных особенностей личности учащегося. Однако качественный результат любой предлагаемой методики основывается на способности и умении индивидуума понять учебный материал. Учет психологических особенностей во взаимосвязи с личностным характером понимания, отмечаемый в работах известных ученых, требует рассмотрения роли личностной оценки учащегося в отношении факта понимания.
Выделение личностного аспекта ведет к необходимости акцентирования внимания на проблеме формального знания. Важность решения данной проблемы отмечается в работах известных философов, педагогов, психологов, методистов, рассматривающих различные стороны организации учебного познания (Л.В. Занков, Э.В. Ильенков, З.И. Калмыкова, И.Г. Пустильник, И.С. Якиманская и др.).
В физике, в силу специфики предмета, проблема формализма знаний, проявляется максимально. Практика показывает, что нередко учащиеся оперируют теоретическими понятиями, решают задачи, выполняют практические работы формально, по схеме заученного алгоритма, не понимая его смысла. Как следствие, часто одним из наиболее удобных способов достижения положительного
учебного результата для ученика становится заучивание. Многими учеными обоснованно отмечается, что неумение учащихся решать задачи является серьезной трудностью в изучении физики (С.Е. Каменецкий, А.С. Кондратьев, А.А. Пинский, А.В. Усова, А.Н. Яворский и др.). Такое положение нельзя считать нормой для современного учебного процесса, важнейшей целью которого является формирование творческой, способной к непрерывному самообразованию личности.
Тем не менее, среди современных диссертационных исследований в области теории и методики обучения естественнонаучным дисциплинам имеются лишь единичные работы, непосредственно связанные с проблемой понимания учебного материала. В частности, можно отметить работы И.В. Сапегиной и Е.В. Пономаревой, где рассматривается решение проблемы понимания в обучении математике.
Анализ диссертационных работ в области теории и методики обучения физике показывает, что целенаправленному решению проблемы понимания учащимися учебного материала не уделяется достаточного внимания. Поэтому исследование, направленное на решение данной проблемы, результаты которого позволили бы разрабатывать методику обучения, обеспечивающую высокий уровень понимания учащимися учебного материала, должно способствовать совершенствованию методического обеспечения физического образования в современной школе.
Осмысление этой задачи, а также анализ литературы, изучение опыта работы учителей позволили нам сделать вывод о наличии сложившихся противоречий:
- между объективно существующей социальной потребностью подготовки учащихся к непрерывной самостоятельной образовательной деятельности и недостаточной разработанностью методики формирования умений анализировать результаты деятельности, направленной на понимание изучаемого материала познающим субъектом;
- между необходимостью осуществления диалога в учебном познании по физике, как важнейшего условия понимания сущности объективной реальности, и отсутствием методики, использующей диалог в качестве средства достижения понимания учебного материала;
- между личностным характером развития и становления научных физических понятий в сознании учащегося и методикой их формирования в учебном процессе, недостаточно учитывающей значимость психологических особенностей присвоения знаний познающим субъектом.
Сформулированные противоречия определяют проблему исследования: какой должна быть методика обучения физике, реализация которой позволит обеспечить высокий уровень понимания учащимися учебного материала и развитие у школьников адекватной самооценки учебно-познавательных достижений.
Выделенная проблема, анализ работ в области методологии и методики учебного познания (И.Г. Пустильник, В.Г. Разумовский, А.В. Усова и д.р.), в которых понимание изучаемого материала, прежде всего, связывается с умением решать задачи, предопределили тему исследования «Диалог как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач».
Объект исследования - процесс обучения физике в средней общеобразовательной школе.
Предмет исследования - диалог субъектов обучения в процессе решения физических задач как средство достижения понимания учащимися сущности их решения.
Цель исследования - разработка и научное обоснование методики использования диалога в процессе обучения школьников решению физических задач для достижения понимания сущности их решения.
Гипотеза исследования: использование диалога в процессе обучения школьников решению физических задач для достижения понимания сущности их решения будет осуществляться эффективно, если:
- процесс решения задач будет организован на основе проектируемого и целенаправленно реализуемого диалога субъектов обучения;
- диалогическое общение учащихся и учителя будет направлено на раскрытие генезиса физических знаний и на осмысление учащимися результатов анализа содержания и решения задачи;
- мониторинг достижения понимания учащимися сущности решения задачи будет включать самооценку понимания процесса решения и его результатов.
В качестве критериев эффективности предлагаемой методики были приняты полнота и уровень сформированности умения учащихся решать физические задачи (по А.В. Усовой) и адекватность самооценки понимания процесса решения и его результатов, которая выявляется на основе анализа выполненного решения задач различного уровня сложности, анкетирования учащихся и экспертных оценок.
Исходя из проблемы, объекта, предмета, цели и гипотезы исследования были определены следующие задачи исследования:
1. На основе анализа философской, педагогической, психологической, научно-методической литературы определить состояние проблемы исследования и определить пути ее решения.
2. Определить основные требования к проектированию и эффективному использованию диалога субъектов обучения для достижения понимания учащимися сущности решения физических задач.
3. Разработать диагностические средства, позволяющие оценить эффективность использования диалога в качестве средства достижения понимания учащимися сущности решения физических задач
4. Разработать методику использования диалога в процессе обучения школьников решению физических задач, направленную на достижение понимания сущности их решения.
5. Провести педагогический эксперимент с целью подтверждения эффективности разработанной методики.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют:
* фундаментальные работы в области теории психического развития ребенка и его мышления (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, С.Л. Рубинштейн и др.);
* работы по методологии учебного и научного познания (Н. Бор, В. Гейзенберг, Э.В. Ильенков, Л.И. Мандельштам, В.Г. Разумовский, В.С. Швырев и др.);
* концепции гуманизации и личностной ориентации образования (Р. Бернс,
К. Роджерс, В.А. Сухомлинский, И.С. Якиманская и др.) и совместной познавательной деятельности (В.И. Загвязинский, И.Г. Пустильник, С.Т. Шацкий и др.);
* работы по психологическому обеспечению познавательной деятельности школьников (З.И. Калмыкова, Н.А. Менчинская и др.);
* теоретические основы формирования обобщенных учебных умений решения задач (А.А. Бобров, С.Е. Каменецкий, А.С. Кондратьев, Н.Н. Тулькибаева, Д. Пойа, А.В. Усова и др.).
Методы исследования:
Теоретические: анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы; анализ Государственных образовательных стандартов, учебных программ, пособий и методических материалов; обобщение и систематизация научных положений по проблеме исследования; конструирование и моделирование.
Эмпирические: методы педагогической диагностики, контроля успешности обучения; педагогическое наблюдение, беседа, анкетирование; сравнение и анализ данных, полученных в результате опытно-поисковой работы; метод экспертных оценок; методы статистической обработки экспериментальных результатов.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. В отличие от работ И.В. Сапегиной и Е.В. Пономаревой, в которых решаются вопросы создания условий для понимания учащимися учебного материала по математике, в представленном исследовании проблема понимания учебного материала рассматривается в рамках обучения решению задач по физике. В работе обоснована целесообразность использования диалога субъектов обучения в качестве средства достижения понимания изучаемых объектов.
2. Предложена модель поэтапного достижения понимания сущности решения физических задач в ходе реализации диалога субъектов обучения на основе продвижения учащегося по уровням понимания: уровню формального понима-ния, процессуальному и результирующему уровням действительного понимания.
3. На основании предложенной модели разработана методика использования целенаправленно проектируемого диалога в процессе обучения школьников решению физических задач, направленная на понимание сущности их решения.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
1. Обоснована необходимость введения и раскрыто содержание понятий: «уровень формального понимания», «процессуальный уровень действительного понимания», «результирующий уровень действительного понимания», которые могут быть использованы в других образовательных областях при разработке методики обучения, направленной на понимание учебного материала.
2. Выделены три вида диалога (межсубъектный, внешнесубъектный и внутрисубъектный), что дает возможность разрабатывать методику использования диалога субъектов обучения в различных видах учебно-познавательной деятельности.
3. Определены основные принципы использования диалога субъектов обучения для достижения понимания сущности решения физических задач (рассмотрение диалога как средства достижения понимания сущности решения задачи; оптимальность использования диалогического общения; направленность диалога на раскрытие генезиса физических знаний; учет индивидуального опыта учащегося).
Практическая значимость проведенного исследования:
* разработано для учителей физики дидактическое обеспечение занятий из раздела «Кинематика», использование которого способствует развитию умений учащихся решать векторные уравнения и адекватно оценивать их понимание;
* предложены рекомендации по отбору и составлению дифференцированных заданий для проектирования диалога на основе выделения понятийно-психо-логического аспекта (выявление соответствия между физическим явлением, его наглядной схемой и соотношениями между физическими величинами) и научно-познавательного аспекта (обоснование необходимости соблюдения системно-на-учных требований при выполнении заданий);
* разработаны диагностические средства, позволяющие оценить адекватность самооценки понимания учащимся процесса решения задач и его результатов.
Достоверность результатов и выводов исследования обеспечивается:
- использованием научно-обоснованных методов исследования, опирающихся на основополагающие теоретические положения в области педагогики, психологии, методики обучения физике, адекватных цели и задачам исследования;
- проведением поэтапного педагогического эксперимента, проводимого с 1997 по 2005 гг. и применением статистических методов его обработки для подтверждения гипотезы исследования;
- положительной оценкой результатов исследования педагогической общес-твенностью (преподавателями школ, вузов, участниками семинаров и конференций).
Апробация исследования осуществлялась в процессе выступлений на научно-методических семинарах кафедры методики преподавания физики и ТСО Уральского государственного педагогического университета; на Всероссийских научно-методических конференциях: «Теория и практика управления процессом адаптации студентов к профессиональной деятельности» (г. Орск, 1999г.), «Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы», «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации Российского образования» (г. Екатеринбург, 2001, 2003гг.); на XXXIV зональной конференции педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Методологические аспекты в профессиональной подготовке учителя физики» (г. Нижний Тагил, 2001г.); на республиканской научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск 2002г.); на международных научно-практических конференциях «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» (г. Екатеринбург, 2002, 2004, 2005 гг.).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Диалог субъектов обучения является важнейшей составляющей всех видов учебно-познавательной деятельности, его следует рассматривать как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач.
2. Методика использования диалога в процессе обучения школьников реше-нию физических задач должна предусматривать реализацию трех его видов (межсубъектного, внешнесубъектного и внутрисубъектного) и основываться на предлагаемой модели поэтапного достижения понимания сущности решения задач. Модель может быть представлена в виде продвижения учащегося по уровням понимания: уровню формального понимания, процессуальному и результирующему уровню действительного понимания в ходе реализации диалога субъектов обучения.
3. Условиями эффективной реализации методики являются:
- дифференциация учащихся по уровням понимания изучаемого материала;
- проектирование целей, отбор материала и планирование диалогических суждений для различных групп учащихся;
- конструирование дидактического обеспечения занятий на основе выделения понятийно-психологического и научно-познавательного аспектов;
- осуществление мониторинга достижения понимания изучаемого материала, включающего оценку сформированности умений учащихся решать физические задачи и самооценку понимания процесса решения и его результатов.
4. Использование в процессе обучения решению физических задач целенаправленно проектируемого диалога, в соответствие с указанной методикой, обеспечивает действительное понимание учащимися сущности решения задач.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (173 источника), четырех приложений. В тексте содержится 24 рисунка, 30 таблиц и 3 диаграммы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В первой главе «Философские, психолого-педагогические аспекты категории понимания» проведен методологический анализ содержания проблемы достижения понимания в рамках философского, коммуникативно-культурного и психологического подходов к рассмотрению указанной проблемы, а также рассмотрены психолого-дидактические аспекты особенностей понятийных соотношений понимания и усвоения в учебном процессе. На основе проведенного анализа обоснована возможность решения проблемы достижения понимания учащимися изучаемого материала путем целенаправленного проектирования диалогического общения субъектов учебного процесса.
В ходе анализа исследуемой проблемы обосновано, что понимание, как процесс и как результат мыслительной и практической деятельности индивидуума, по своему содержанию имеет, прежде всего, субъектную природу. Это означает, что определяющую роль при изучении рассматриваемых объектов, формировании понятий о них, организации и корректировании собственной познавательной деятельности играет личностная самооценка познающего субъекта. Таким образом определена целесообразность рассмотрения проблемы достижения понимания изучаемого материала в процессе обучения в рамках субъект-субъектного подхода, положенного в основу личностно-ориентированного образования (Р. Бернс, Е.В. Бондаревская, И.С. Якиманская, и др.).
В работах современных отечественных и зарубежных авторов в области совершенствования образования вопросы, связанные с пониманием изучаемого материала, в основном рассматриваются в контексте теории формирования понятий. Понимание осуществляется в процессе установления связей между изучаемым объектом и имеющейся у обучающегося понятийной основой. Результатом является формирование субъективно нового научного понятия. В качестве значимых условий разными авторами выделяются:
- реализация поэтапной схемы умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и развитие теоретического мышления (В.В. Давыдов);
- поэтапное формирование понятий (А.В. Усова, М.Н. Шардаков) и опора на конкретно-чувственное восприятие (Т.М. Шамало);
- учет особенностей психического развития учащегося и недопустимость жесткой схемы организации мышления (З.И. Калмыкова, Н.А. Менчинская, С.Л. Рубинштейн, Г.Г. Сабурова и др.);
- включение в процесс учебного познания элементов научного познания (Дж.Брунер, В.Н. Мощанский, В.Г. Разумовский, И.Г. Пустильник, и др.).
Однако, анализ работ известных ученых, посвященных проблеме научного понимания закономерностей природы (Л.-де Бройль, В. Гейзенберг, А. Эйнштейн и др.), а также работ, рассматривающих проблемы учебного познания (А.А. Брудный, Л.В. Занков, И.Г. Пустильник и др.), показал, что реализация той или иной дидактической схемы формирования понятия не означает однозначного решения вопроса о понимании учащимся изучаемых объектов, вне зависимости от сформированных умений, поскольку важную роль играет и психологический аспект процесса обучения, связанный с осознанием и принятием нового знания.
Следовательно, необходимо учитывать значимость личностной оценки познающего субъекта в отношении факта понимания, поскольку любая конкретная методика обучения направлена, прежде всего, на стимулирование мыслительной деятельности, в результате которой у познающего субъекта должно возникнуть ощущение понимания. Такой вывод, а также анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы позволили уточнить отношение содержания понятий «усвоение» и «понимание» в обучении.
Понимание, как процесс, представляет собой деятельность субъекта в обучении, направленную на формирование модели изучаемого феномена, в условиях личностной самооценки результатов этой деятельности. Как результат, понимание подразумевает построение учащимся в своем сознании субъективной модели рассматриваемого феномена, сопровождающееся личностной оценкой в виде ощущения понимания.
Усвоение, как процесс, представляет собой деятельность субъекта в обучении, в ходе которой построенная субъективная модель изучаемого феномена сопоставляется с объективными реалиями в условиях внешней оценки. Как результат усвоение подразумевает построение в сознании учащегося модели, наиболее полно отражающей реальные качества рассматриваемого феномена.
Практика и наше исследование показали, что субъективные суждения обучающегося о понимании содержат элемент относительности. Таким образом, если умение учащегося организовывать собственную деятельность, в ходе которой формируются научные понятия, рассматривать в качестве результата учебно-познавательной деятельности, то целесообразно использовать понятие, которое инвариантно отображает содержание усвоения, понимания и самооценку субъектом результатов своей работы. В силу этого в данном исследовании было введено понятие «действительное понимание».
Действительное понимание, как процесс, представляет собой деятельность учащегося, направленную на осознание и осмысление субъективно не понятых на данном этапе аспектов, в ходе которой вырабатываются новые предположения и планируется работа по их проверке, то есть в качестве определяющих используются элементы научной деятельности. Как результат действительное понимание подразумевает формирование научных понятий.
В ходе анализа различных подходов к рассмотрению проблемы понимания выявлена разноаспектная взаимосвязь указанной проблемы с диалогическим характером ее разрешения.
В частности, важным основанием осуществления диалогического характера учебно-познавательной деятельности, как условия взаиморазвития речи и понятийного мышления учащихся, являются работы Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина и др. Философия понимания (Г.-Г. Гадамер, В. Дильтей, М. Хайдеггер, Ф. Шлейермахер) в своем подходе подразумевает диалогическое толкование исследуемых текстов как принцип и способ освоения накопленного человеческого опыта.
Важность осуществления диалога между учеными, как условия понимания фундаментальных законов природы, отмечается известными исследователями в об-ласти естествознания Л.-де Бройлем, В. Гейзенбергом, М. Планком и др. В работах по методологии естественнонаучного и учебного познания (Дж. Брунер, В.Н. Мощанский, В.Г. Разумовский, И.Г. Пустильник, С.А. Шапоринский и др.) говорится о необходимости формирования в процессе обучения навыков диалога (в т.ч. и внутреннего) как элемента научного стиля мышления учащегося. А.А. Брудным, В.П. Зинченко и др. указывается на то, что понимание неизбежно возникает в диалоге, при этом А.А. Бодалевым и Г.А. Ковалевым отмечается, что истинно диалогическое общение возможно в рамках субъект-субъектной парадигмы.
Ввиду многоплановой трактовки в научной литературе понятия диалога в рамках настоящего исследования было принято следующее определение:
Диалог это способ получения информации и ее осознанной переработки субъектом для достижения личностно значимых целей.
Обобщение различных позиций в раскрытии содержания диалога позволило, в рамках субъект-субъектного подхода, обоснованно рассматривать диалог, в учебно-познавательной деятельности как средство достижения понимания учащимися изучаемого материала. Следовательно, для решения задачи по достижению действительного понимания в процессе обучения необходимо осуществлять целенаправленное проектирование целей, отбор материала, форм реализации диалога и планирование диалогических суждений для различных групп учащихся в зависимости от уровня сформированности у них обобщенных учебных умений и от адекватности самооценки познавательных достижений.
Во второй главе «Диалог в учебно-познавательной деятельности как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач» дается теоретическое обоснование и раскрывается содержание методики использования целенаправленно проектируемого диалога в процессе обучения школьников решению физических задач, для достижения понимания сущности их решения.
В работах Л.-де Бройля, В. Гейзенберга и др., посвященных методологии познания явлений природы, обозначены два этапа в понимании изучаемых объектов. Первый этап понимания рассматривается как уровень освоения терминологического, логического, математического и идейного содержания. Второй этап отражает психологическую сторону познания и рассматривается как уровень принятия этого нового идейного содержания, когда самооценка исследователя позволяет утверждать о понимании и освоении данного знания.
На основе идеи двухэтапного понимания и с учетом специфики учебного процесса на каждом уровне сформированности умения решать задачи обосновано выделение трех уровней понимания учебного материала:
- «уровень формального понимания» - уровень неадекватной самооценки собственных умений решать задачи и непринятия системно-научных требований
в процессе их решения;
- «процессуальный уровень действительного понимания» - уровень адекватной самооценки существующих проблем в понимании сущности решения задач определенного уровня сложности;
- «результирующий уровень действительного понимания» - уровень адекватной собственной убежденности в наличии умения решать задачи определенного уровня сложности и осознания существующих проблем в понимании задач более высокого уровня сложности.
Таким образом, методическую задачу - формирования умений, соответствующих возможно более высокому уровню усвоения физического знания, с позиции субъект-субъектного подхода необходимо дополнить задачей по переводу учащихся с уровня формального понимания на процессуальный уровень действительного понимания и последующего перевода на результирующий уровень действительного понимания, т.е. задачей по достижению действительного понимания изучаемого материала.
В отношении учебной задачи речь идет о достижении понимания сущности ее решения, т.е. конечным результатом обучения должно быть не только правильное решение задачи определенного уровня сложности, но и осознание содержания задачи и ее решения как моделирование решения реальных практических задач, а также принятие учебной задачи как средства изучения физических явлений.
В качестве средства, способствующего осознанию и преодолению учащимся формализма своих знаний, т.е. переходу с формального уровня понимания на уровни действительного понимания, предложено использовать целенаправлен-но проектируемый и реализуемый диалог субъектов обучения. В исследовании определены основные принципы использования диалога субъектов обучения для достижения понимания сущности решения физических задач: рассмотрение диалога как средства достижения понимания сущности решения задачи; оптимальность использования диалогического общения; направленность диалога на раскрытие генезиса физических знаний; учет индивидуального опыта учащегося.
В рамках субъект-субъектного подхода выделены три вида диалога:
1. Межсубъектный диалог - диалог, реализуемый в совместной деятельности субъектов обучения, в ходе которого посредством сопоставления суждений осуществляется анализ и решение познавательных проблем.
2. Внешнесубъектный диалог - диалог, реализуемый субъектом (субъектами) обучения при объяснении в форме фронтального диалогического размышления, в ходе которого посредством представления и сопоставления различных суждений для других субъектов раскрывается генезис физических знаний.
3. Внутрисубъектный диалог - диалог, реализуемый субъектом обучения в ходе его самостоятельной деятельности путем сопоставления суждений в процессе осмысления, направленного на решение познавательных проблем.
Первые два вида диалога - межсубъектный и внешнесубъектный, - являются важным условием осознанного осуществления внутрисубъектного диалога как основы познавательной рефлексии учащегося.
В исследовании рекомендовано проектирование конструкции любого вида диалога осуществлять на основе двух параметров:
- диалогообразующего элемента, в качестве которого могут быть выбраны: практическая задача; образец учебного задания, содержащего ошибки или неточности в решении; эталон решения учебной задачи; дидактическое задание;
- формы реализации диалога в качестве которой могут быть выбраны: объяснение в форме фронтального диалогического размышления учителя или демонстрация подготовленного диалога между учащимися; совместное обсуждение познавательной проблемы учащимися или между ними и учителем; осмысление проблемы во время самостоятельного решения познавательной задачи.
Анализ работ психологов (Л.Л. Гурова, В.С. Ротенберг, И.С. Якиманская и др.), с учетом идеи формирования у учащегося стиля мышления, характерного для процесса познания закономерностей природы (Дж. Брунер, В.Н. Мощанский, И.Г. Пустильник, и др.), позволил сформулировать рекомендации к планированию и выполнению дидактических заданий, заключающиеся в целесообразности реализации двух аспектов, а именно:
* научно-познавательного аспекта, который предполагает в ходе межсубъектного диалога возможность обоснования, осознание и принятие учащимся системно-научных требований к операционному содержанию учебной задачи, что способствует переходу на результирующие уровни понимания;
* понятийно-психологического аспекта, который предполагает включение упражнений и задач, позволяющих в ходе межсубъектного диалога развивать и углублять связи между физической сущностью закономерностей, проявляющихся в условии задачи их абстрактно-наглядным образом (условным рисунком или схемой) и абстрактно-логическим образом (аналитическим выражением), что способствует повышению уровня сформированности умения решать задачи.
Выделенные уровни понимания, возможность уровневых переводов учащихся с учетом принципов использования диалога позволяют сформировать модель поэтапного достижения понимания сущности решения физических задач в ходе реализации диалога субъектов обучения (рис. 1):
Рис. 1. Модель поэтапного достижения понимания сущности решения физических задач в ходе реализации диалога субъектов обучения
Для апробации предложенной модели и реализации диалога в качестве средства достижения понимания изучаемого материала выбрана тема «Решение задач по кинематике», поскольку практика показывает, что механика является наиболее трудным разделом для понимания, а в кинематике школьники впервые сталкиваются с элементами векторного анализа, являющегося высоко абстрагированным инструментом познания. В этот период закладываются основы моделирования как общенаучного способа изучения физических явлений.
В работе была выбрана уровневая классификация сформированности умения решать физические задачи А.А. Боброва и А.В. Усовой. В пределах одной учебной темы выделены три уровня сформированности умения решать задачи:
- первый уровень (I) - освоение отдельных операций, общих для большого класса задач;
- второй уровень (II) - умение решать задачи различных видов;
- третий уровень (III) - овладение системой и методами решения задач, алгоритмами решения задач конкретной темы.
Реализация диалога субъектов обучения, направленного на достижение понимания сущности решения задач по кинематике.
I-й этап. Диагностика умений познавательной рефлексии.
Цель: дифференциация учащихся учебной группы по уровням понимания сущности решения задачи по кинематике и сформированности умения ее решать.
Диагностические средства включают: оценку сформированности умений у каждого учащегося решать задачи по кинематике и самооценку понимания процесса решения и его результатов.
Самооценка учащимся понимания процесса решения задачи по кинематике и его результатов выявляется в ходе анкетирования по трем параметрам:
1) восприятие общесистемных вопросов в решении задач (учащийся дает собственную оценку понимания операционного содержания решения: выбор сис-темы отсчета, работа с векторами кинематических величин, их проекциями, рисунком и т.д.);
2) самооценка степени понимания задач различных видов (учащийся дает собственную оценку понимания операционного содержания учебных задач по кинематике конкретных видов и уровня сложности);
3) оценка необходимости выполнения алгоритмических действий в решении задач (учащийся показывают собственные суждения о необходимости выполнения отдельных операций при решении задачи на механическое движение).
Например, если учащийся выполнил задания, соответствующие I и II-му уровню сформированности умения, и считает, что в решении задачи ему все ясно, но при этом убежден в необязательности выбора системы координат, то он позици-онируется на формальном уровне понимания II-го уровня умения решать задачи.
II-й этап. Формирование у учащегося адекватной самооценки своих познавательных достижений.
Цель: Обеспечить продвижение учащегося с формального уровня понимания на процессуальный уровень действительного понимания.
Схема реализации диалогов:
внешнесубъектный > межсубъектный > внутрисубъектный.
Внешнесубъектный диалог направлен на восприятие системно-научных требований к решению задач. Реализуется путем объяснение в форме фронтального диалогического размышления учителя.
Содержание. Анализ кинематических задач, решенных без соблюдения системно-научных требований.
Например, в задаче на прямолинейное равноускоренное движение, где нужно найти значение кинематической величины, приведено решение, формально доведенное до правильного числового ответа. При этом выполнен рисунок, на котором не выбрана система отсчета.
Возможное сопоставление суждений может быть следующим:
- Верный ответ свидетельствует о правильности решения.
- Не совсем так. Формулы равноускоренного движения являются следствием обобщенных выражений зависимости проекций перемещения и скорости от времени на выбранную координатную ось. В зависимости от выбора оси координат, направления движения тела и направления ускорения, значение проекции перемещения, скорости и ускорения может быть положительным или отрицательным.
- По-моему, здесь все просто - скорость тела возрастает, следовательно, в формуле все значения проекций должны быть положительными.
- Условие может быть сложнее: направление движения тела может не совпадать с направлением ускорения, в движении могут участвовать несколько тел, движущихся в разных направлениях, скорость может не только увеличиваться, но и уменьшаться и т.д. Если не выбрана система отсчета, расстановка знаков в используемых формулах не обоснована, в этом случае решение считается неверным.
Таким образом показывается формальность субъективного восприятия задачи и несоответствие выполненного решения требованиям научного подхода к реальной познавательной проблеме, раскрывается генезис системно-научных требований, предъявляемых к учебной задаче.
Межсубъектный диалог направлен на осмысление системно-научных требований и необходимости их выполнения. Реализуется в ходе совместного выполнения учащимися дидактических заданий, включающих верные и ошибочные варианты выполненных рисунков или кинематических соотношений к обобщенному условию задания, а также в ходе обсуждения решения с учителем.
Например: Пуля, летящая с некоторой скоростью, пробивает доску толщиной s за время t. Определить скорость пули при выходе из доски.
1-я часть задания. Поясните, какой из рисунков соответствует условию задачи?
2-я часть задания. Есть ли среди рисунков такие, которые содержат неточность, но их содержание не противоречит физической сути задачи? Ответ поясните.
Содержание. Реализация научно-познавательного аспекта - выяснение пригодности или непригодности наглядной схемы для использования в решении реальной задачи. В ходе выполнения 1-й части задания выявляется правильность схемы (а) и внутреннее противоречие рисунка (б) - скорость пули не изменилась при наличии ускорения, что одновременно противоречит физической сущности явления. Тем самым показывается важность правильного выполнения наглядной схемы в соответствии закономерностями, проявляющимся в условии задачи.
При выполнении 2-й части задания выявляется неточность рисунка (в). В ходе диалога внимание учащегося акцентируется на том, что выявление неточностей является способом уточнения модели реальной практической задачи.
Внутрисубъектный диалог направлен на осознание и принятие системно-научных требований к решению задачи. Реализуется в ходе индивидуального выполнения заданий аналогичных ранее решенным в группе.
Содержание. Учащийся, сопоставляя суждения в ходе анализа ошибочных рисунков (по аналогии с рис. (б)), выявляет противоречия условной схемы. Тем самым раскрывает значимость соблюдения системно-научных требований в решении учебной задачи, что способствует их принятию, а также осознанию задачи как модели решения реальных практических задач.
III-й этап. Развитие умений учащегося анализировать содержание и решение задачи по кинематике соответствующего уровня сложности.
Цель: обеспечить продвижение учащегося на результирующий уровень действительного понимания соответствующего уровня умения решать задачи.
Схема реализации диалогов:
внешнесубъектный > межсубъектный > внутрисубъектный.
Внешнесубъектный диалог направлен на восприятие правил и закономерностей формирования алгоритма решения задач. Реализуется путем объяснения в форме фронтального диалогического размышления учителя.
Содержание. На основе анализа практических задач: проверка вертикального положения столба, изгиба гвоздя, выравнивание сверла в дрели и т.п. выявляется алгоритмоформирующая идея подхода к решению - изучение объектов при их рассмотрении с различных сторон. Затем осуществляется перенос этой идеи на механические явления - проектирование кинематических величин и соотношений в выбранной системе координат. Тем самым раскрывается содержание общих подходов к изучению реальных физических явлений и обосновывается генезис общих правил и закономерностей приводящих к алгоритму решения задач.
Межсубъектный диалог направлен на осмысление правил, положенных в основу алгоритма решения задач по кинематике. Реализуется в ходе совместного выполнения учащимся заданий по установлению соответствия между обобщенными наглядными схемами механических явлений и кинематическими соотношениями, а также в ходе обсуждения с учителем.
Содержание. Реализация научно-познавательного аспекта - выявление непригодности логической формы из-за ее противоречия наглядной схеме протекания механического явления. В ходе выполнения заданий при сопоставлении суждений происходит осмысление отдельных алгоритмических действий, их назначения и порядка выполнения. Тем самым формируется убежденность в понимании операционного содержания учебной задачи.
Внутрисубъектный диалог направлен на понимание сущности решения задачи. Реализуется в ходе индивидуального выполнения заданий на примере уже решенных в группе и в ходе решения задач соответствующего уровня сложности.
Содержание. Учащийся, сопоставляя суждения в ходе анализа рисунков и кинематических соотношений, выявляет их взаимные соответствия, которые в дальнейшем используются в решении задач. Тем самым формирует убежденность в умении решать учебные задачи соответствующего уровня сложности.
IV- й этап. Освоение операционного содержания задач по кинематике более высокого уровня сложности.
Цель: организация деятельности учащегося, способствующей его продвижению на более высокий уровень сформированности умения решать задачи.
Схема реализации диалогов:
межсубъектный > внутрисубъектный.
Межсубъектный диалог направлен на осмысление связей и соответствий между физической сущностью, абстрактно-наглядным и абстрактно-логическим образом более сложной обобщенной и конкретной учебной задачи. Реализуется в ходе совместного выполнения учащимися с дифференцированной помощью учителя дидактических заданий, включающих верные и ошибочные варианты выполненных рисунков, проектирования кинематических соотношений и решения задач более высокого уровня сложности.
Содержание. Реализация понятийно-психологического аспекта - восстановление физической сущности кинематической задачи по рисунку, нахождение ошибок в кинематических соотношениях, исходя из условия задания и т.п.
В качестве образца и основы построения диалога учащимся предлагается реализовать модель «Заочной переписки». Участники путем взаимных вопросов должны формировать правильное решение, в т.ч. рисунок и кинематические соотношения в ситуации, когда не имеют возможности видеть работы друг друга, например, когда участники сидят на расстоянии при желательном исключении визуального контакта. В дальнейшем данную методику учащиеся реализуют самостоятельно. Таким образом осмысливается операционное содержание более сложных задач, при этом активно отрабатываются навыки осознанного построения внутрисубъектного диалога, как основы познавательной рефлексии.
Внутрисубъектный диалог направлен на дальнейшее совершенствование умения решать задачи, соответствующие более высокому уровню сформированности умения их решать. Реализуется в ходе самостоятельного решения учащимся задач более высокого уровня сложности с дифференцированной помощью учителя на примере уже решенных в группе.
Содержание. При сопоставлении суждений выявляются правильные соответствия между физическими закономерностями, кинематическими соотношениями и условной схемой в обобщенном и конкретном содержании более сложной задачи. Тем самым совершенствуются связи между различными образами механического явления, что способствует повышению уровня сформированности умения учащегося решать задачи по кинематике.
V- й этап. Анализ динамики умений познавательной рефлексии.
Цель: выявление динамики умений познавательной рефлексии.
Содержание. Учащиеся выполняют задания по системе первоначальной диагностики. По результатам выполненных заданий и анкетирования выявляется распределение учащихся по уровням понимания и сформированности умения решать задачи по окончании изучения темы. Проводится сравнительный анализ результатов начальной и контрольной диагностики учащихся учебной группы, который позволяет выявить динамику межуровневых переходов учащихся и сделать вывод о развитии их самооценки. В ходе обсуждения с учителем итогов проведенных занятий учащиеся оценивают успешность собственной учебной деятельности.
В третьей главе «Педагогический эксперимент и его результаты» дана общая характеристика экспериментального исследования, описаны констатирующий, поисковый и формирующий этапы эксперимента, приведены и проанализированы его результаты.
Констатирующий эксперимент осуществлялся с 1997 по 1999гг. Изучалось состояние проблемы и ее отражение в отечественной и зарубежной научной литературе и педагогической практике. В ходе констатирующего этапа проводилось изучение методики работы ведущих учителей физики. Выявилась и обсуждалась с учителями разных образовательных учреждений, а также с преподавателями, работающими на подготовительных отделениях вузов, проблема формального и действительного понимания обучающимися изучаемого материала.
Анализ проведенных исследований позволил констатировать факт недостаточно эффективного решения проблемы достижения действительного понимания обучающимися изучаемого материала. Обобщением результатов явилось: выявление недостаточной теоретической разработанности проблематики понимания изучаемого материала в учебном процессе и возможности ее методического решения в рамках реализации субъект-субъектного подхода; обоснование необходимости выявления и учета того, что обучающиеся по-разному оценивают собственные познавательные достижения (часть обучающихся находится в состоянии неадекватной самооценки знаний); обоснование необходимости разработки методов обучения, обеспечивающих понимание изучаемого материала, в своей основе учитывающих наличие у обучающихся различных состояний понимания.
Поисковый эксперимент проводился с 2000 по 2002 гг. Были решены следующие задачи: обоснованы и определены основные понятия теоретического аппарата, описывающего проблематику понимания учебного материала с позиции субъект-субъектного подхода, а также разработаны: организационные формы реализации диалогического общения в процессе решения задач по кинематике; дидактическое обеспечение учебного процесса; диагностика различных состояний понимания сущности физических задач по кинематике. Среди учащихся 10-11 классов проводился ряд пилотажных исследований восприятия и самооценки обучающимися различных аспектов собственной учебно-познавательной деятельности. Общее число учащихся, участвовавших в исследованиях, составило около четырехсот человек.
Формирующий эксперимент проводился с 2003 по 2005 гг. Его задачами являлись:
1. Реализация идеи планирования и организации диалогического общения как средства достижения понимания изучаемого материала на основе дифференциации учащихся по уровням умения решать задачи по кинематике и состояниям понимания.
2. Систематизация и обобщение материалов исследования, их теоретическое обоснование и формулирование выводов.
В ходе решения поставленных задач было выбрано направление работы по апробации использования диалога в рамках проведения факультативных или индивидуально-групповых занятий. Проведение таких занятий предполагает учет фактической подготовки учащихся, которая выявляется в ходе выполнения диагностических заданий. Таким образом, учебные факторы предыдущего и текущего периода (уровень подготовки, учебная нагрузка, специфика школы и т.п.) для сравнения учащихся экспериментальных и контрольных групп не представляются значимыми.
Основная идея эксперимента заключалась в сравнении относительной динамики продвижения учащихся в экспериментальных и контрольных группах с формального и процессуального уровней понимания на результирующие уровни действительного понимания сущности решения задач по кинематике.
Формирование экспериментальных и контрольных групп проводилось по принципу примерно равного группового распределения учащихся по уровням сформированности умения решать задачи по кинематике и уровням формального и действительного понимания. Всего было сформировано 6 экспериментальных и 6 контрольных групп. Эксперимент проводился среди учащихся 10-х классов четырех школ г. Екатеринбурга. Число школьников, участвующих в формирующем эксперименте, составило 178 человек, из них 87 в экспериментальных группах, 91 - в контрольных группах.
В ходе формирующего эксперимента в экспериментальных группах в основу учебного процесса полагалось проектирование диалогического общения на основе дифференциации учащихся по уровням понимания и сформированности умений решать задачи; планировались и реализовывались обозначенные ранее схемы осуществления диалогов с целью возможного перевода учащихся, находящихся в состоянии формального понимания, на процессуальный уровень действительного понимания и дальнейшего перевода на результирующий уровень действительного понимания. Для работы в экспериментальных группах учителям была предложена учебно-методическая разработка, материал которой позволял планировать внешнесубъектный и межсубъектный диалоги, способствующие активизации внутрисубъектного диалога, направленного на осмысление и осознание сущности решения учебной задачи.
В контрольных группах учебный процесс осуществлялся в условиях дифференциации учащихся по уровням сформированности умения решать задачи; диалог формировался в виде традиционного разъяснения учителем возникающих вопросов и не основывался на выявлении учащихся, находящихся на формальном и процессуальном уровнях понимания; дидактические задания, способствующие осмыслению и осознанию сущности учебной задачи, учащиеся не выполняли, однако предлагавшиеся им разноуровневые задачи были такие же, как и в экспериментальной группе.
Первоначальное и итоговое распределения учащихся в экспериментальных группах по уровням сформированности умений решать задачи по кинематике и по уровням понимания сущности решения задач сравнивались между собой и с аналогичными показателями в контрольных группах. Структура распределений показана на диаграммах 1, 2. В процессе статистической обработки полученных данных мы использовали методику испытания непараметрических гипотез, которые не требуют предположения о нормальности распределения учащихся в группах по обозначенным уровням.
Оценка равнозначности распределений учащихся экспериментальных и контрольных групп проводилось с помощью критерия Пирсона, путем сравнения его наблюдаемого значения с критическим на уровне значимости б = 0,05.
Количество уровней сформированности умения решать задачи и уровней понимания равно трем, соответствующее число степеней свободы V 2; критическое значение критерия Пирсона равно 5,99.
Обобщенные количественные показатели начального и итогового распределений учащихся, показанных на диаграммах, приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Распределение учащихся ... |
Подобные документы
О возможности применения векторных многоугольников для решения физических задач. Роль решения задач в процессе обучения физике. Традиционный способ решения задач кинематики и динамики в школьном курсе физики. О векторных способах решения задач механики.
курсовая работа [107,3 K], добавлен 23.07.2010Понятие, классификация и роль задач в процессе обучения физике. Аналитический, синтетический и смешанный методы и способы их решения. Структура учебного алгоритма. Алгоритмические предписания для решения качественных и количественных задач по механике.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2015Понятие, задачи, виды и этапы решения задач. Сущность эвристического подхода в решении задач по физике. Понятие эвристики и эвристического обучения. Выявление различных эвристических методов в решении задач и подбор задач к этим методам.
курсовая работа [29,6 K], добавлен 08.02.2011Анализ существующей практики школьного математического образования. Ознакомление с теоретическими основами использования моделирования в процессе обучения решению задач. Определение понятия задачи и процесса ее решения в начальном курсе математики.
дипломная работа [136,4 K], добавлен 08.09.2017Исследование методики обучения школьников решению задач с практическим содержанием в процессе реализации практико-ориентированного обучения физике. Разработка структуры построения физических задач с практическим содержанием для 9 класса средней школы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.03.2012Понятие текстовой задачи и ее роли в курсе математики. Способы решения текстовых задач. Методика обучения решению составных задач на пропорциональное деление. Обучение решению задач на движение. Выявление уровня умений учащихся решению составных задач.
курсовая работа [231,8 K], добавлен 20.08.2010Наглядность как средство развития школьников в процессе обучения математике. Понятие наглядности и методика обучения решению математических задач с использованием визуальных моделей. Описание и анализ результатов опытно-экспериментальной работы.
дипломная работа [168,1 K], добавлен 24.06.2009Роль задач в процессе обучения школьников в школьном курсе геометрии. Роль ключевых задач в системе обучающих задач в школьном курсе. Методы отбора ключевых задач по изучаемой теме. Медиана, проведенная к гипотенузе. Свойство биссектрисы и ее длина.
курсовая работа [458,5 K], добавлен 30.01.2014Возможности и методика использования информационно–коммуникационных технологий (ИКТ) на уроках информатики. Особенности методов решения логических задач. Методика обучения школьников решению логических задач на уроках информатики с использование ИКТ.
курсовая работа [39,2 K], добавлен 09.06.2010Сущность алгебраического метода решения текстовых задач. Типичные методические ошибки учителя при работе с ними. Решение текстовых задач алгебраическим методом по Г.Г. Левитасу и В. Лебедеву. Анализ практического применения методики обучения их решению.
курсовая работа [260,9 K], добавлен 30.09.2010Технологии обучения младших школьников решению задач, которые рассматриваются в начальной школе. Развитие качеств с помощью определенных навыков, которые приобретаются учеником во время решения каждой задачи. Формирование правильного ответа учеником.
статья [14,8 K], добавлен 13.05.2014Значение арифметических задач для умственного развития детей. Виды математических задач и их классификация. Особенности усвоения детьми сущности задач. Методика и этапы обучения дошкольников решению задач. Арифметические задачи, составленные детьми.
контрольная работа [21,9 K], добавлен 18.12.2010Решение задач в курсе физике как элемент учебной работы. Физическая задача - проблема, решаемая с помощью логических умозаключений, математических действий на основе законов физики. Классификация физических задач, приемы, способы и методы их решения.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 31.03.2013Классификация и функции задач в обучении. Методические особенности решения нестандартных задач. Особенности решения текстовых задач и задач с параметрами. Методика решения уравнений и неравенств. Педагогический эксперимент и анализ результатов.
дипломная работа [387,1 K], добавлен 24.02.2010Особенности текстовых задач, решаемых в начальной школе. Методические приемы обучения школьников решению текстовых задач с использованием графического моделирования. Исследование уровня сформированности умения выделять тип задачи и способ ее решения.
курсовая работа [462,3 K], добавлен 04.05.2019Сущность и особенности физических задач, их классификация и основные функции. Понятие о качественной задаче в методике обучения курсу физики в школе, примеры их решения и необходимость применения для совершенствования учебного процесса преподавания.
курсовая работа [43,5 K], добавлен 15.08.2011Сюжетные задачи в курсе математики 5-6 классов. История использования текстовых задач в России. Анализ учебников математики. Методика обучения решению сюжетных задач в курсе математики 5-6 классов. Примеры применения методики работы с сюжетной задачей.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 12.06.2010Анализ учебной и учебно-методической литературы по геометрии. Методика решения задач на построение. Развитие логического мышления школьников в процессе обучения математике. Задачи проведения факультативных занятий. Методы геометрических преобразований.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 24.06.2009Анализ теоретических источников по методикам обучения младших школьников решению текстовых задач на движение. Выявление уровня подготовки учеников, затруднений учащихся в образовательном процессе. Методические рекомендации для учителей по обучению.
дипломная работа [141,0 K], добавлен 07.09.2017Классификация физических задач по способу выражения условия и степени трудности. Изучение аналитико-синтетического метода решения качественных и количественных вопросов. Специфические особенности оформления и методики расчета экспериментальных задач.
реферат [162,5 K], добавлен 03.07.2010
