Проблемы когнитивно-ориентированного обучения школьной физике
Анализ потребностей школьника как субъекта процесса обучения. Определение основных проблем преподавания физики, связанных с недостаточным уровнем сформированности мыслительных процессов школьников по сравнению с потребностями учебного процесса.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2021 |
| Размер файла | 1,0 M |
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/
ПРОБЛЕМЫ КОГНИТИВНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ ШКОЛЬНОЙ ФИЗИКЕ
Л.Н. Боброва, С.Г. Жигаленко, Г.А. Никулова
Аннотация
физика обучение преподавание учебный
Анализ потребностей школьника, как субъекта процесса обучения, предполагает учет его индивидуальных познавательных (когнитивных) способностей с целью оптимизации и повышения эффективности учебного процесса. В статье рассматриваются подходы к реализации когнитивно-ориентированного обучения, отраженные в публикациях зарубежных и российских педагогов и психологов. Результаты исследований, проведенных авторами статьи, демонстрируют основные проблемы преподавания физики, связанные с недостаточным уровнем сформированности мыслительных процессов школьников по сравнению с потребностями учебного процесса. Сформулированы направления целенаправленного учета когнитивных аспектов в процессе подготовки по физике.
Ключевые слова: когнитивные способности, проблемы обучения физике, формирование физического мышления, виды учебной деятельности, когнитивно-ориентированное обучение.
Abstract
THE PROBLEMS OF COGNITIVE-ORIENTED PHYSICS TEACHING AT SCHOOL
N. Bobrova, S. G. Zhigalenko, G. A. Nikulova
The analysis of the needs of the pupil as the subject of the learning process involves consideration of their individual cognitive abilities to optimize and to improve the efficiency of the learning process. The article deals with the approaches to the implementation of the cognitive-oriented learning, published by foreign and Russian educators and psychologists. The research results gained by the authors demonstrate the main problems of physics training which are related to the insufficient level of formation of the thinking processes in schoolchildren in comparison with the needs of the educational process. The directions of purposeful consideration of cognitive aspects in the process of training in physics are defined.
Keywords: cognitive abilities, problems of training in physics, forming the physical thinking, types of learning activities, cognitive-oriented teaching.
Введение
Перманентный поиск подходов к повышению эффективности обучения с учетом современных вызовов и технологических реалий неминуемо приводит к задействованию достижений в научных областях, прямо или опосредованно связанных с образованием как системой мероприятий, средств, приемов, требований, стандартов и проч. В связи с этим все чаще в системе образования активно и не без успеха используются термины, пришедшие из близкой к педагогике науке - психологии, особенно когнитивной психологии, ядром которой является изучение познавательных процессов, а также сочетание внешних и внутренних условий их реализации.
Проведенный анализ понятий, связанных с категорией «когнитивизм» в педагогической и психологической литературе [1-5], а также личный опыт авторов позволяют сделать вывод о том, что интенсивность применения этих понятий в отношении средней и высшей школы неуклонно возрастает. Поскольку употребление терминов, этимологически связанных с когнитивной сферой, в ряде случаев имеет произвольный, хаотичный, а иногда и явно конъюнктурный характер, имеет смысл рассмотреть сущность понятий, используемых для описания познавательной сферы деятельности в рамках учебного процесса (табл. 1).
Таблица 1
Содержание «когнитивистских» терминов, применяемых в теории и практике обучения
|
Термин |
Содержание термина |
|
|
Когнитивность |
Способность человека приобретать знания посредством органов нервной системы |
|
|
Когнитивное обучение |
Обучение, опирающееся на принципы сознательности и активности обучения, и состоящее в развитии мыслительных способностей, интеллекта обучающихся |
|
|
Концепция когнитивного обучения |
Происходящие в организме при получении новой информации процессы, начинающиеся в органах чувств, обрабатываются когнитивной системой и завершаются ответной реакцией на производимый информацией эффект |
|
|
Когнитивный стиль |
Индивидуально-своеобразные способы переработки информации о своем окружении в виде индивидуальных различий в восприятии, анализе, структурировании и оценивании происходящего [3] |
|
|
Когнитивный стиль человека |
Устойчивые индивидуальные особенности познавательных процессов, способов восприятия, мышления и действия |
|
|
Когнитивные технологии обучения |
Пути, приемы и способы обучения, позволяющие обеспечить эффективное понимание обучающимися реального мира, успешную адаптацию к жизни в информационно перенасыщенной среде, интеллектуальное развитие и саморазвитие [4] |
|
|
Когнитивная образовательная технология |
Общепедагогическая предметная независимая индивидуально ориентированная образовательная технология, обеспечивающая понимание обучаемым окружающего мира путём формирования системы когнитивных схем, необходимых для успешной адаптации к жизни в современном информационном обществе [5] |
Обучение школьников - сложный и многогранный процесс, акторами которого являются обучающие и обучающиеся, сотрудничающие на основе принципов социально значимого и личностно-ориентированного обучения. Личностная ориентированность процесса обучения, закрепленная требованиями ФГОС, включает не только «готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению, сформированность их мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности... способность ставить цели и строить жизненные планы. самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, способность к построению индивидуальной образовательной траектории, владение навыками учебно-исследовательской, проектной и социальной деятельности.» [6], но и необходимость учета, формирования и активного использования тех познавательных качеств личности, которые даны были человеку от рождения и формировались на протяжении всей его жизни - когнитивных способностей.
Идея сочетания передачи определенного объема знаний с одновременным научением собственно мышлению (как основе познавательной деятельности) не нова: более 40 лет назад В. В. Мултановский [7] отмечал важность передачи способа мышления для формирования познавательных навыков школьников.
Преподаватели в процессе обучения физике стараются сформировать именно «физическое мышление». Как правило, выделяют следующие его особенности: предметную направленность при непосредственной экспериментальной деятельности или моделировании, связанном с задействованием механизмов абстрагирования и воображения; умение видеть общее в частных проявлениях физических законов; способность к концептуальному прогнозированию и физической оценке степени выраженности эффекта или возможности его наблюдения [8; 9]. При этом когнитивные процессы не только являются обеспечивающей основой предметно-содержательных аспектов обучения, но и определяют интеллектуальную адаптацию будущих членов социума для «взрослой» профессиональной деятельности.
Анализ подходов, проблем при когнитивно-ориентированном обучении физике школьников
Когнитивный подход к обучению предполагает наличие существенных различий реакций обучаемых на используемые педагогические технологии и средства обучения вследствие индивидуальных способов обработки информации учащимися, что, в свою очередь, приводит к существенно разным результатам обучения [10]. Когнитивно-ориентированный подход в обучении максимально отвечает вызовам современности, поскольку включает в себя получение и обработку новой информации с опорой на ранее приобретенные знания и предыдущий опыт. При этом много обучающих функций делегируется самому обучающемуся - ученик должен мысленно обработать информацию, чтобы понять концепцию или явление. Другими словами, когнитивно-ориентированное обучение позволяет учащемуся сохранять полный контроль за процессом [11], развивая свои способности, задействуя собственную память и другие когнитивные структуры.
Учет когнитивных особенностей, процессов, способностей, стилей как обучающихся, так и педагогов важен, несомненно, для успешного овладения всеми дисциплинами, в том числе и учебным предметом «Физика». Однако и здесь существует немало вопросов, проблем и противоречий. В последние десятилетия внимание исследователей к поиску эффективных подходов обучения физике на различных ступенях образования значительно повысилось [12-14]. Серьезные усилия предпринимаются по адаптации и совершенствованию методов обучения для систематического и углубленного освоения принципов физической науки с учетом потребностей современного социума. Интерактивные ресурсы предлагают новые модели и стратегии обучения, основанные на активном участии обучающегося, ориентированные на учет его индивидуальных потребностей и личностных характеристик, в том числе когнитивных [12].
Зарубежные и отечественные авторы часто указывают на исключительную важность проблемного подхода при обучении физике, при реализации которого интенсифицируется формирование навыков критического и аналитического мышления, количественной феноменологической оценки, обоснованного рассуждения прогностического характера. Большие возможности и новые проблемы породили процессы информатизации образовательной сферы, в том числе и при обучении физике [15-17]. Несмотря на определенные преимущества, предоставляемые Глобальной сетью в поиске информации и возможностей доступа к актуальным средствам моделирования физических процессов и задействовании виртуальных лабораторных практикумов, преподаватели и исследователи отмечают тенденции функциональной и структурной деградации важнейших когнитивных навыков, несомненно, востребованных в наше время: способности выстраивать целостную картину мира, вычленять главные факторы влияния на развитие процессов и явлений, систематизировать учебную информацию с целью генерации подходов к решению задач и проблем в широком смысле, видеть аналогии и принципиальные различия объектов и явлений, принимать решения и оценивать свои действия, наконец, организовывать собственную познавательную деятельность.
Эти направления совершенствования процесса обучения (и не только физике) гармонично представлены в таксономии образовательных целей R. J. Marzano [18], обобщающей опыт осмысления пяти десятилетий обучения с учетом достижений педагогической психологии и когнитивных наук. Описывая иерархические модели и уровни когнитивной обработки информации, авторы [18] не дают рецептов эффективного обучения, но моделируют этот процесс, описывая эти уровни и, соответственно, мыслительные действия и целенаправленные усилия педагогов, проводящие обучающихся по цепочке «извлечение информации ^ понимание ^ анализ ^ использование знаний ^ метакогнитивная система для формирования новых целей познания ^ система самостоятельного мышления (Self-system Thinking)».
Собственно, именно к такому результату и стремится современная образовательная система, предполагающая формирование не учащегося, а обучающегося, способного сознательно и систематически учиться всю жизнь, используя самые передовые средства обучения. Авторы разработали таксономии физических проблем и учебную программу на ее основе, обращая особое внимание на важность развития у обучающихся навыков мышления, справедливо считая, что это позволяет перейти от экстенсивного режима обучения (изобилия контента) к интенсивному, нацеленному на «глубину» усвоения и понимания физики, возможность извлекать новые знания и применять их в нестандартных ситуациях [13].
Такой подход позволяет интегрировать физические проблемы и когнитивные навыки (особенно мышление), синтезировать знания и формировать гармоничное и динамически развивающееся видение мира. Кстати, эти же исследователи указывали, что отправным пунктом их научного и практического интереса были жалобы студентов на разнородность различных элементов курса: учебники, лекционные материалы, домашние задания и лабораторные упражнения казались им слабо связанными друг с другом. Еще в самом начале формирования интереса к проявлению когнитивных способностей в процессе обучения школьников авторы исследований [19; 20] указывали на существование явного противоречия между «необходимостью учета индивидуальных особенностей, когнитивных стилей учащихся и отсутствием методических решений для проведения уроков физики конкретных типов и задуманного предметного содержания...». Его причиной предположительно было недостаточное отражение в методике обучения физике необходимых связей между психологией индивидуальных когнитивных стилей учебной деятельности и конкретной методикой преподавания.
Немаловажной составляющей успешности процесса обучения физике является понимание степени востребованности когнитивных процессов (и когнитивных навыков и способностей учащихся) на всех этапах процесса познания при различных видах учебной деятельности, а также построение методики изучения физики в четком соответствии с таким пониманием [21]. На рис. 1 представлена схема связей когнитивных процессов при осуществлении различных видов деятельности в процессе обучения физике.
В работе А. Н. Леонтьева приведены результаты, свидетельствующие о недостаточно четком представлении педагогов о нормах, характеристиках и об основных целях формирования физического мышления [22]. Так, по свидетельству М. П. Позолотиной [9] (результаты получены при опросе 25 респондентов), наиболее важным учителя считают «освоение конкретных физических понятий» (57% ответов), «формирование практических умений» (43% ответов), а важную роль интеллектуального развития и физического мышления при подготовке к ЕГЭ отмечают всего 10% респондентов. Среди умений (действий), максимально отражающих собственно интеллектуальное развитие и физическое мышление школьников, наиболее значимым оказалось «владение методологическими ориентировками при изучении физических явлений и объектов», а наименее значимым - «умение решать задачи» (табл. 2).
Таблица 2
|
№ |
Вопрос анкеты, варианты ответов |
% ответов |
||
|
Учителя, 25 человек |
Студенты, 20 человек |
|||
|
1 |
Считаете ли Вы необходимым интеллектуальное развитие / формирование физического мышления школьников при обучении физике? |
|||
|
А |
Важной является подготовка к ЕГЭ |
10 |
6 |
|
|
Б |
Сейчас главным является формирование практических умений |
43 |
50 |
|
|
В |
Необходимым яваляется освоение конкретных физических понятий |
57 |
25 |
|
|
Г |
Нет ответа или иной ответ |
9 |
19 |
|
|
2 |
Освоение каких знаний максимально нацелено на развитие мышления учащихся? |
|||
|
А |
Знание о законах сохранения импульса, энергии, заряда |
0 |
0 |
|
|
Б |
Знание второго закона Ньютона |
0 |
6 |
|
|
В |
Знание алгоритма решения задачи |
14 |
13 |
|
|
Г |
Знание о границах применимости моделей |
29 |
38 |
|
|
Д |
Знание о материи как всего того, что существует независимо от сознания |
76 |
66 |
|
|
3 |
Какие из названных умений (действий) максимально выражают интеллектуальное развитие / развитие мышления школьников при обучении физике? |
|||
|
А |
Умение решать задачи |
0 |
0 |
|
|
Б |
Умение выражать знание в речи |
29 |
38 |
|
|
В |
Владение методологическими ориентировками при изучении физических являений и объектов |
67 |
50 |
|
|
Г |
Умение приводить примеры объектов и явлений |
29 |
50 |
|
|
Д |
Умение демонстрировать опыт |
5 |
19 |
Такое распределение ответов удивляет, возможно, результаты являются следствием малой выборки, поэтому в нашем исследовании мы решили провести многоступенчатый опрос участников обеих сторон учебного процесса для повышения объективности определения не только потребностей этих категорий, но и их эмоционального отношения к степени важности конкретных навыков и психологических качеств учащихся при выполнении различных учебных действий при обучении физике.
Экспериментальная часть
Отправным пунктом настоящего исследования послужили высказанные в ходе курсов повышения квалификации преподавателями-предметниками мнения о тревожных тенденциях, связанных с проблемами преподавания физики в курсе средней школы.
Исследование осуществлялось в 2 этапа: 1) интернет-опрос, проводившийся в течение полугода; 2) анкетирование учащихся города Липецка и Липецкой области.
В разработанном и размещенном авторами интернет-опросе (Cognitive skills - https://testograf.ru/ru/oprosi/aktualnie/0170 d0e97fd349eee.html) за период 16.04.20185.02.2019 приняли участие 162 школьника (32% - 7-8-й классы, 21% - 9-10-й классы, 47% - 11-й класс) и 68 преподавателей. 47% преподавателей имели специализацию в области физико-математических и естественных наук, 41% - ИВТ и технических наук, предметная область остальных респондентов - гуманитарные дисциплины.
Ответы на вопрос «Какие виды учебной деятельности вызывают наибольшие затруднения при изучении физики?» (можно было выбрать несколько ответов) распределились следующим образом. Преподаватели выделили в качестве наиболее проблемных видов деятельности решение задач и, по-видимому, связанные ним такие виды деятельности, как обобщение и систематизация знаний, проверяемые в ходе контрольно-диагностических мероприятий (табл. 3).
Таблица 3
|
Виды учебной деятельности |
Ответы преподавателей |
Ответы школьников |
|
|
Устное воспроизведение учебного материала |
22 |
32 |
|
|
Решение задач |
66 |
56 |
|
|
Лабораторные работы |
27 |
33 |
|
|
Обобщение и систематизация знаний |
52 |
23 |
|
|
Контрольно-диагностические мероприятия |
54 |
41 |
Таблица 4
|
Виды деятельности |
Ответы преподавателей |
Ответы школьников |
|
|
Анализ условия задачи и соображение, с чего начать решать |
73 |
57 |
|
|
Краткая запись условия (дано) и перевод единиц в нужную систему |
15 |
22 |
|
|
Построение графика или схемы по условию задачи |
26 |
37 |
|
|
Определение данных из рисунка или графика |
19 |
25 |
|
|
Проведение математических преобразований |
82 |
43 |
|
|
Анализ результата решения (на правдоподобие) |
50 |
25 |
Для школьников дифференциация оценок степени сложности различных видов деятельности выражена в меньшей степени: дополнительно к названным педагогами существенные трудности учащиеся испытывают при выполнении лабораторных работ и устных ответах. В то же время важнейшие мыслительные действия, связанные с «обобщением и систематизацией учебных материалов», в рейтинге затруднений занимают последнее место.
При анализе затруднений уже внутри видов деятельности оказалось (табл. 4), что при решении задач самым сложным является «момент входа» в решение, порождаемый неумением как раз проанализировать условие, систематизировать знания и выбрать подходящий алгоритм. Кроме того, серьезные проблемы вызывают неразвитые математические навыки (проведение преобразований, построение и анализ графиков).
Видимо, при решении задач школьники стихийно выделяют прагматический акцент, появившийся и усилившийся в последнее время с появлением ГИА.
Преподаватели особо отмечают слабые навыки применения математики при решении физических задач. Так, неумение проводить математические преобразования, необходимые для выражения искомой величины, отметили в 82% случаях, что превышает даже собственно затруднения в выборе физического алгоритма решения (73%).
Таблица 5
Выявление затруднений при выполнении лабораторных работ (результат интернет-опроса), %
|
Виды деятельности |
Ответы преподавателей |
Ответы школьников |
|
|
Сборка установки и поиск ошибки, если установка не работает |
69 |
52 |
|
|
Работа с оборудованием (выбор нужного прибора, настройка) |
28 |
30 |
|
|
Проведение опыта или измерений |
20 |
31 |
|
|
Обработка результатов (расчеты, построение графиков) |
46 |
42 |
|
|
Анализ результатов эксперимента |
50 |
28 |
|
|
Формулирование выводов |
53 |
31 |
Таблица 6
|
Виды деятельности |
Ответы преподавателей |
Ответы школьников |
|
|
Вспомнить, что рассказывать |
19 |
36 |
|
|
Построить логику ответа (последовательность) |
73 |
44 |
|
|
Выделить главную мысль или определение |
30 |
32 |
|
|
Объяснить и доказать свою точку зрения при дополнительных вопросах |
70 |
43 |
|
|
Выполнить обобщение и систематизацию материала (классификация, выводы) |
63 |
22 |
|
|
Привести примеры по теме |
16 |
31 |
При выполнении лабораторных работ по физике (табл. 5) школьники в качестве наиболее сложных выделили поиск неисправности сборки установки и обработку результатов эксперимента.
Педагоги дополнительно отмечают важность анализа экспериментальных данных и формулирования выводов, фиксируя выраженные затруднения учащихся при выполнении данных действий.
При устном ответе учащимся сложнее всего выстроить логику ответа и доказательно аргументировать точку зрения, отвечая на дополнительные вопросы (табл. 6). Пункт «выполнить обобщение и систематизацию материала (классификация, выводы)» - оказывается на последнем месте. То есть школьники не обращают внимание на необходимость данных операций, соответственно, не фиксируясь на свои затруднения в этой области.
Интересно, насколько разнятся ответы преподавателей и школьников при оценке проблем устных ответов, похоже, учащиеся либо проводят систематизацию учебных материалов спонтанно, либо не осознают важность этих мысленных усилий для успеха обучения.
Таким образом, можно констатировать, что большинство проблем учащихся при обучении физике связаны с:
а) недостатком опыта выполнения соответствующих действий;
б) слабой сформированностью когнитивных умений и свойств самих учащихся, связанных прежде всего с навыками анализа и синтеза информации, видения аналогий, умения объединить разрозненные сведения в гармоничное целое (гештальт-операции), способностями критически оценивать полученные в ходе собственной учебной деятельности результаты;
в) недостаточной информированностью о причинах затруднений при выполнении учебных действий - значимость высших когнитивных процессов являются явно недооцененными учащимися.
Результаты сформированности востребованных при обучении физике типов мышления
Среди когнитивных процессов, обеспечивающих успешность познавательной деятельности человека, мышление играет значительную роль для формирования и развития когнитивных способностей в процессе обучения. В современной психологии и педагогике мышление классифицируют по различным признакам. Так, С. Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, О. К. Тихомиров и ряд других исследователей [22-26] в зависимости от преобладания в мыслительном процессе слова, образа или действия и их взаимного соотношения рассматривают конкретно-действенное (наглядно-образное, предметно-действенное), конкретно-образное (наглядно-образное), словесно-логическое и абстрактное (абстрактно-символическое) мышление. Часто к ним добавляют креативное (творческое) мышление, в основе которого лежит способность к нестандартному решению проблемы. Кроме того, мышление подразделяется в зависимости от способа реализации поставленных задач на практическое (реализуется посредством практической деятельности) и теоретическое (реализуется путем логических умозаключений).
Мышление трансформируется в процессе познавательной деятельности ребенка: от предметно-действенного в первые годы жизни до абстрактно-символического и креативного в школьный период.
Обучение физике происходит по большинству учебных программ с 7-го по 11-й класс, то есть обучаются школьники в 13-17-летнем возрасте. К этому времени являются сформированными на том или ином уровне все типы мышления.
Исследование уровня сформированности различных типов мышления у школьников 7-11-го классов проводилось в течение 3 лет. В нем приняли участие 267 учащихся школ города Липецка и Липецкой области. Для диагностики типа мышления респондентов использовался опросник, включающий 40 высказываний, на которые необходимо дать однозначное согласие или несогласие. Уровень сформированности каждого типа мышления определяется по количеству положительных ответов на высказывания, соответствующие данному типу.
В данном варианте опросника типы мышления уточнены в соответствии с имеющимися в отечественной психологии классификациями: предметно-действенное (ПД), абстрактно-символическое (АС), словесно-логическое (СЛ), наглядно-образное (НО), креативное (К).
Результаты опроса представлены на гистограмме (рис. 2).
На рисунке представлено распределение типов мышления школьников по трем уровням: высокий, средний, низкий. Наиболее сформированным, по результатам исследования, оказалось наглядно-образное мышление: 51% школьников имеют высокий уровень этого типа мышления, 39% - средний. Как было сказано выше, это помогает при изучении физики успешно работать с графиками, рисунками, схемами, осуществлять мысленный эксперимент, наглядно представлять физические процессы и явления. Слабее всего у учащихся развито ассоциативно-символическое мышление: 52% школьников обладают средним уровнем сформированности этого типа мышления, 36% - низким. Это создает проблемы в успешности овладения физическими обозначениями и символами, затрудняет процесс чтения графиков, схем. Большинство же типов мышления находятся у школьников на среднем уровне сформированности. Однако не стоит обольщаться. Даже высокий уровень сформированности мышления только одного типа не обеспечивает успешности в изучении физики. В схемах и графиках используются символьные обозначения физических приборов и величин, а процессы и явления нуждаются в анализе и описании. В связи с этим наиболее актуальным для школьного периода обучения является как раз гармоничное формирование и развитие всех когнитивных умений учащихся.
Рис. 2 Распределение типов мышления школьников 7--11-го классов
Выводы
Специфика обучения физике проявляется, в отличие от большинства школьных дисциплин, в том, что учащимся приходится для решения поставленных задач выполнять разнообразные учебные действия, активизирующие различные типы мыслительных процессов. Наряду с необходимостью использования физических понятий, законов и закономерностей, формированием умения составлять логические конструкции при объяснении процессов и явлений, что характерно для словесно-логического типа мышления, учащимся необходима способность наглядно представлять ситуацию, мысленно воссоздавая многообразие характеристик изучаемого объекта, что определяется развитием наглядно-образного мышления, а самое главное - обдумывать результаты наблюдений, измерений действий, формируя необходимые когнитивные структуры. Выполнение лабораторных работ, работа с физическими приборами и специальным оборудованием, исследование физических процессов и явлений на реальных объектах предполагает наличие предметно-действенного мышления. При решении физических задач, практической работе, изучении закономерностей физических процессов требует развития умений работать с графиками, схемами, физическими символами и обозначениями. Это предполагает формирование абстрактно-символического типа мышления. Таким образом, для развития школьников необходимо формировать все типы мышления. Это не попытка представить физику, как исключительную науку, просто при ее изучении особенно ярко проявляется необходимость разностороннего развития личности. Кроме того, физика традиционно считается одной из самых сложных школьных дисциплин.
Проведенные авторами результаты исследования выявили наличие трудностей, возникающих у школьников при изучении физики, и неравномерность сформированности различных типов мышления, необходимых для успешного овладения теорией и практикой физики, как фундаментальной и прикладной науки одновременно. Решение возникшего противоречия между необходимостью успешного овладения материалом при обучении физике и существующей дисгармонией в формировании способностей осознания и осуществления когнитивных процессов авторы видят в:
1. увеличении количества часов на изучение физики по сравнению с базовым учебным планом за счет часов регионального и школьного компонентов, выделяемых на элективные и факультативные курсы практической направленности;
2. проведении целенаправленной работы по развитию и формированию когнитивных способностей учащихся на уроках физики, используя специально разработанные для этого задания и приемы;
3. вовлечении учащихся в занятия, предполагающие задействование высших когнитивных процессов: различных видов мышления, требующих активизации навыков анализа, синтеза, систематизации, обработки информации (проектная деятельность, мозговой штурм, изобретательская, оценочная прогностическая деятельность и проч.);
4. формировании устойчивой мотивации к саморазвитию с использованием современных информационных технологий, рассматриваемых как инструмент поддержки развития, а не замена его при поиске готовых ответов на все вопросы;
5. осуществлении целенаправленной подготовки будущего учителя физики к формированию и развитию когнитивных способностей и навыков учащихся, необходимых для успешного овладения учебной дисциплиной, путем введения в программу обучения студентов курса по выбору «Методические основы учета индивидуальных, стилевых, когнитивных характеристик участников учебного процесса при обучении физике».
Список литературы
1. Сегеда Т. А. Дифференцированное обучение школьников на основе вариантов когнитивных стилей // Образование и наука. 2009. № 8 (65). С. 45-54.
2. Поздняк С. Н., Сегеда Т. А. Когнитивно-стилевой подход как новый ресурс развития дифференцированного обучения учащихся // Педагогическое образование в России. 2009. № 3. С. 97-105.
3. Холодная М. А. Когнитивные стили. О природе индивидуального ума. 2-е изд. СПб.: Питер. 2004. 384 с.
4. Ковина Т. П. Когнитивный подход в обучении // Автомобилеи тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров: материалы 77-й Междунар. науч.-техн. конф. ААИ. Кн. 14. М.: МГТУ «МАМИ», 2012. С. 299-301.
5. Бершадский М. Е. Когнитивная технология обучения: теория и практика применения. М.: Изд. фирма «Сентябрь», 2011. 256 с.
6. Об утверждении Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования: приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17.05.2012 г. № 413. М., 2012.
7. Мултановский В. В. Развитие мышления учащихся в курсе физики. Киров, 1976. 80 с.
8. Коханов К. А., Сауров Ю. А. Проблема задания и формирования современной культуры физического мышления: моногр. Киров: Изд-во ЦДООШ: Тип. «Старая Вятка», 2013. 232 с.
9. Позолотина М. П. Методика освоения норм физического мышления учащимися основной школы в условиях дополнительного дистанционного образования: дис.... канд. пед. наук. Киров, 2017. 159 с.
10. Ertmer P., Newby T. Behaviorism, Cognitivism, Constructivism: Comparing Critical Features From an Instructional Design Perspective // Performance Improvement Quarterly. 1993. Vol. 6, No. 4. P. 50-72. URL: http://faculty.mercer.edu/codone_s/ tco363/2012/Ertmer%20and%20Newby_.pdf (дата обращения: 01.02.2019).
11. Mergel B. Instructional Design and Learning Theory. 1998. URL: https:// etad.usask.ca/802papers/mergel/brenda. htm (дата обращения: 01.02.2019).
12. Redish E. F. The implications of cognitive studies for teaching physics // American Journal of Physics. 1994. Vol. 62, No. 6. P. 796-803.
13. Teodorescu R., Bennhold C., Feldman F. Enhancing cognitive development through physics problem solving: example of a thinking-skills curriculum // Proceedings of the 2008 Group International de Reserche de L' Enseignement de la Physique Conference, Nicosia, Cyprus. URL: https://lekythos.library.ucy.ac.cy/bitstream/handle/10797/14480/B4_Teodorescu_ENHANCING%20COGNITIVE%20DEVELOPMENT_GIREP_2008.pdf?sequenc e=1&isAllowed=y (accessed: 02.02.2019).
14. Parameswar H. Developing Problem Solving and Critical Thinking Skills in Physics and Engineering Physics Courses. 2018. URL: https://www.researchgate.net/publication/237638083_Developing_Problem_Solving_and_Critical_ Thinking_Skills_in_Physics_and_Engi-neering_Physics_Courses (accessed:.
15. Nikulova G. A., Bobrova L. N. Online Education Resources and Student Needs: Stylistic Aspects // Indian Journal of Science and Technology. 2016. Vol. 9, Iss. 42. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i42/104279.
16. Боброва Л. Н., Манаенкова О. А., Никулова Г. А. Интегрированное обучение физике как средство формирования сбалансированной структуры мышления школьников 7-9 классов // Успехи современной науки. 2017. Т. 1, № 3. С. 7-10.
17. Боброва Л. Н., Никулова Г. А. Использование образовательных интернетресурсов по естественнонаучным дисциплинам в школе: взгляд с двух сторон // Проблемы современного образования. 2018. № 2. С. 99-112. URL: http://www.pmedu.ru/images/2018-2/11. pdf (дата обращения: 02.02.2019).
18. Marzano R. J., Kendall J. S. The New Taxonomy of Educational Objectives, 2nd ed. Thousand Oaks, USA: Corwin Press, 2007. 209 p. URL: http://www. ifeet.org/files/The-New-taxonomy-ofEducational-Objectives.pdf (дата обращения: 02.02.2019).
19. Борисова Ю. В. Дифференциация обучения физике на основе учета когнитивных стилей учащихся: дис.... канд. пед. наук: 13.00.02. Н. Новгород, 2004.
20. Боброва Л. Н. Подготовка будущего учителя физики к деятельности по оценке учебных достижений учащихся: дис.... канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2010.
21. Янюшкина Г. М., Родионова И. Б. Управление развитием мышления учащихся в процессе решения физических задач // Развитие мышления в процессе обучения физике. 2010. № 1 (6). С. 73-79.
22. Леонтьев А. Н. Лекции по общей психологии. М., 2000. 509 с.
23. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. СПб.: Питер, 2002.
24. Тихомиров О. К. Психология мышления. М.: Наука, 1984. 374 с.
25. Величковский Б. М. Когнитивная наука: Основы психологии познания: в 2 т. Т 1. М.: Смысл: Изд. центр «Академия», 2006. 448 с.
26. Общая психология: учеб. пособие / под общ. ред. Н. П. Ансимовой. Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2013.
References
1. Segeda T A. Differentsirovannoe obuchenie shkolnikov na osnove variantov kognitivnykh stiley. Obrazovanie i nauka. 2009, No. 8 (65), pp. 45-54.
2. Pozdnyak S. N., Segeda T A. Kognitivnostilevoy podkhod kak novyy resurs razvitiya differentsirovannogo obucheniya uchashchikhsya. Pedagogicheskoe obrazovanie vRossii. 2009, No. 3, pp. 97-105.
3. Kholodnaya M. A. Kognitivnye stili. O prirode individualnogo uma. St. Petersburg: Piter. 2004. 384 p.
4. Kovina T. P. Kognitivnyy podkhod v obuchenii. In: Avtomobilei traktorostroenie v Rossii: prioritety razvitiya i podgotovka kadrov. Proceedings of the 77th International scientific-technical conference AAI. Vol. 14. Moscow: MGTU “MAMI”, 2012. Pp. 299-301.
5. Bershadskiy M. E. Kognitivnaya tekhnologiya obucheniya: teoriya i praktika primeneniya. Moscow: Izd. firma “Sentyabr”, 2011. 256 p.
6. Ob utverzhdenii Federalnogo gosudarstvennogo obrazovatelnogo standarta srednego (polnogo) obshchego obrazovaniya: prikaz Ministerstva obrazovaniya i nauki Rossiyskoy Federatsii ot 17.05.2012 No. 413. Moscow, 2012.
7. Multanovskiy V. V. Razvitie myshleniya uchashchikhsya v kurse fiziki. Kirov, 1976. 80 s.
8. Kokhanov K. A., Saurov Yu. A. Problema zadaniya i formirovaniya sovremennoy kultury fizicheskogo myshleniya: monogr. Kirov: Izd-vo TsDOOSh: Tip. “Staraya Vyatka”, 2013. 232 p.
9. Pozolotina M. P. Metodika osvoeniya norm fizicheskogo myshleniya uchashchimisya osnovnoy shkoly v usloviyakh dopolnitelnogo distantsionnogo obrazovaniya. PhD dissertation (education). Kirov, 2017. 159 p.
10. Ertmer P., Newby T. Behaviorism, Cognitivism, Constructivism: Comparing Critical Features From an Instructional Design Perspective. Performance Improvement Quarterly. 1993, Vol. 6, No. 4, pp. 50-72. Available at: http://faculty.mercer.edu/codone_s/ tco363/2012/Ertmer%20and%20Newby_. pdf (accessed: 01.02.2019).
11. Mergel B. Instructional Design and Learning Theory. 1998. Available at: https://etad.usask.ca/802papers/mergel/ brenda.htm (accessed: 01.02.2019).
12. Redish E. F. The implications of cognitive studies for teaching physics. American Journal of Physics. 1994, Vol. 62, No. 6, pp. 796-803.
13. Teodorescu R., Bennhold C., Feldman F. Enhancing cognitive development through physics problem solving: example of a thinking-skills curriculum. Proceedings of the 2008 Group International de Reserche de L ' Enseignement de la Physique Conference, Nicosia, Cyprus. Available at: https:// lekythos.library.ucy.ac.cy/bitstream/handle/10797/14480/B4_Teodorescu_ENHANCING%20COGNITIVE%20DEVELOPMENT_GIREP_2008.pdf?sequen ce=1&isAllowed=y (accessed: 02.02.2019).
14. Parameswar H. Developing Problem Solving and Critical Thinking Skills in Physics and Engineering Physics Courses. 2018. Available at: https://www.researchgate.net/ publication/237638083_Developing_ Problem_Solving_and_Critical_Thinking_ Skills_in_Physics_and_Engineering_ Physics_Courses (accessed: 02.02.2019).
15. Nikulova G. A., Bobrova L. N. Online Education Resources and Student Needs: Stylistic Aspects. Indian Journal of Science and Technology. 2016. Vol. 9, Iss. 42. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i42/ 104279.
16. Bobrova L. N., Manaenkova O. A., Nikulova G. A. Integrirovannoe obuchenie fizike kak sredstvo formirovaniya sbalansirovannoy struktury myshleniya shkolnikov 7-9 klassov. Uspekhi sovremennoy nauki. 2017, Vol. 1, No. 3, pp. 7-10.
17. Bobrova L. N., Nikulova G. A. Ispolzovanie obrazovatelnykh internet-resursov po estestvennonauchnym distsiplinam v shkole: vzglyad s dvukh storon. Problemy sovremennogo obrazovaniya. 2018, No. 2, pp. 99-112. Available at: http://www.pmedu.ru/images/2018-2/11. pdf (accessed: 02.02.2019).
18. Marzano R. J., Kendall J. S. The New Taxonomy of Educational Objectives, 2nd ed. Thousand Oaks, USA: Corwin Press, 2007. 209 p. Available at: http://www.ifeet.org/ files/The-New-taxonomy-of-EducationalObjectives.pdf (accessed: 02.02.2019).
19. Borisova Yu. V Differentsiatsiya obucheniya fizike na osnove ucheta kognitivnykh stiley uchashchikhsya. PhD dissertation (Education). Nizhniy Novgorod, 2004.
20. Bobrova L. N. Podgotovka budushchego uchitelya fiziki k deyatelnosti po otsenke uchebnykh dostizheniy uchashchikhsya. PhD dissertation (Education). Moscow, 2010.
21. Yanyushkina G. M., Rodionova I. B. Upravlenie razvitiem myshleniya uchashchikhsya v protsesse resheniya fizicheskikh zadach. Razvitie myshleniya v protsesse obucheniyafizike. 2010, No. 1 (6), pp. 73-79.
22. Leontiev A. N. Lektsii po obshchey psikhologii. Moscow, 2000. 509 p.
23. Rubinshteyn S. L. Osnovy obshchey psikhologii. St. Petersburg: Piter, 2002.
24. Tikhomirov O. K. Psikhologiya myshleniya. Moscow: Nauka, 1984. 374 p.
25. Velichkovskiy B. M. Kognitivnaya nauka: Osnovy psikhologii poznaniya: in 2 vol. Vol. 1. Moscow: Smysl: Izd. tsentr “Akademiya”, 2006. 448 p.
26. Ansimova N. P. (ed.) Obshchaya psikhologiya: ucheb. posobie. Yaroslavl: Izdvo YaGPU, 2013.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Психолого-педагогические основы обучения физике. Цикл познания в физике как науке и физике как учебном предмете. Способы создания проблемных ситуаций на уроках. Индукция и дедукция в методах обучения. Основные требования к оборудованию кабинетов.
шпаргалка [74,5 K], добавлен 25.10.2013Принципы, виды и структура содержания электронных учебников по физике. Анализ процесса обучения физике в старшем звене общеобразовательной школы. Педагогические условия использования электронного учебника в процессе обучения физике в старших классах.
дипломная работа [982,6 K], добавлен 29.05.2015Виды организационных форм обучения физике. Современный урок физики как система, элементы которой направлены на достижение основных целей обучения. Особенности и структура обобщающего урока физики. Организация и проведение учебной экскурсии по физике.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 22.07.2015Теоретический анализ сущности и основ личностно-ориентированного обучения. Определение оптимального содержания урока как формы реализации личностно-ориентированного обучения младших школьников. Разработка оптимальных приемов обучения младших школьников.
курсовая работа [213,8 K], добавлен 25.04.2011Исследование 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 06.03.2012Теоретические подходы к построению учебного процесса и поиску возможностей его оптимизации. Принцип сочетания различных форм обучения в зависимости от задач, содержания и методов. Внутренняя структура процесса обучения как единство преподавания и учения.
контрольная работа [29,4 K], добавлен 10.08.2014Одна из стратегических задач системы школьного образования - решение проблемы личностно-ориентированного обучения. Метод учебного проектирования. Процесс обучения строится на основе обучения в сотрудничестве всех участников образовательного процесса.
статья [19,8 K], добавлен 14.01.2009Теоретические основы алгоритмизации процесса обучения младших школьников. Сущность программированного обучения. Алгоритмизация обучения. Алгоритм и его основные виды. Психологическое значение алгоритмизации обучения. Эффективность обучения.
курсовая работа [56,0 K], добавлен 14.12.2006Изучение технологии интенсификации обучения на основе проведения урока с использованием схемных и знаковых моделей учебного материала на уроках физики. Анализ проведения эксперимента по способу интенсификации процесса обучения посредством "опорных схем".
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.10.2010Методологические принципы формирования физических понятий. Техническое конструирование, творчество и профориентация. Последовательность педагогических действий при обучении физике, концепция поэтапного обучения. Методика преподавания физики твердого тела.
дипломная работа [692,5 K], добавлен 27.10.2010Сущность 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 15.08.2011Структура педагогического процесса. Воспитательно-образовательно-развивающая составляющая обучения. Процесс усвоения знаний. Внешние и внутренние закономерности процесса обучения. Усвоение учебного материала. Связь компонентов процесса обучения.
реферат [1,8 M], добавлен 05.12.2010Сущность, цели и формы дифференциации процесса обучения. Психолого-педагогические основы и условия эффективности дифференциации процесса ознакомления с окружающим миром. Опыт лучших учителей по организации дифференцированного обучения на уроках физики.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.06.2013Методы и методические приемы обучения физике. Классификация и характеристика дидактической системы методов обучения. Рекомендации по применению различных подходов в работе с учениками на уроках физики. Специфика применения каждой методики на практике.
реферат [32,3 K], добавлен 27.08.2009Процесс обучения, развития учащихся в современной средней общеобразовательной школе. Психолого-педагогические проблемы содержания образования. Использование технологии личностно-ориентированного обучения в учебном процессе. Организация учебного процесса.
курсовая работа [202,2 K], добавлен 02.05.2009Научно-педагогический анализ учебного материала по физике. Основные требования и принципы планирования учебного процесса по физике в средней школе. Последовательность стадий планирования уроков. Примерная схема плана проведения занятия по физике.
курсовая работа [28,5 K], добавлен 02.06.2011Феномен личностно-ориентированного развивающего обучения. Принципы построения личностно-ориентированной системы обучения. Технология личностно-ориентированного образовательного процесса. Функция, анализ, диагностика эффективности и разработка урока.
курсовая работа [54,6 K], добавлен 18.10.2008Практика преподавания русского языка как иностранного в Мьянме. Характеристика процесса обучения, которое проводится в Академии Вооружённых Cил (г. Пин У Львин). Особенности организации процесса обучения, виды самостоятельной работы и проверка знаний.
статья [22,0 K], добавлен 18.12.2015Анализ процесса становления понимания обучения как целостного явления. Понятие процесса обучения: цель обучения; деятельность учителя и учащихся; результат. Дидактика как научная дисциплина. Связь процесса познания и обучения, их сходство и различие.
контрольная работа [16,4 K], добавлен 15.12.2010Сущность процесса обучения. Цели, функции и специфика обучения. Структура процесса обучения, характеристика структурных компонентов. Методы обучения, их классификация. Формы организации обучения.
курсовая работа [24,3 K], добавлен 05.11.2005
