системное формирование теоретического мышления учащихся выступает целью следующего вида обучения
Системное формирование теоретического мышления учащихся выступает целью следующего вида обучения
РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ 1–4-Х КЛАССОВ
Семина М.А., педагог-психолог МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 с углубленным изучением английского языка»
Возникновение и развитие теоретического мышления является одним из первых и важнейших результатов развивающего обучения.
Своим содержанием, методами, формами организации развивающее обучение ориентированно на закономерности развития ребенка. В процессе развивающего обучения качественно изменяются, перестраиваются все сферы личности. А начинается эта перестройка с интеллектуальной сферы, прежде всего, с мышления.
Мышление нацеливается на раскрытие закономерностей происхождения и развития предметов.
Теоретическое мышление — развернутый в пространстве и времени процесс воспроизводства законов и принципов объективного существования предметов, поиск и раскрытие условий их происхождения. Это — обобщенный способ действия.
Теоретическое мышление включает в себя следующие компоненты: содержательный анализ, планирование, рефлексию.
Эти мыслительные действия, ориентированы на существенные и всеобщие особенности предметов.
Содержательный анализ направлен на поиск и выделение в целостном предмете основного и генетически исходного отношения.
Содержательное планирование заключается в поиске и построении системы потенциально возможных действий, соответствующих главным условиям задачи.
Содержательная рефлексия связана с поиском и рассмотрением
человеком существенных оснований собственных действий.
Все эти мыслительные действия взаимосвязаны. Планирование тесно связано с анализом и рефлексией, а анализ опирается на рефлексию. Их выполнение позволяет строить содержательные абстракции и обобщения.
Возникновение и развитие содержательных мыслительных действий связано с тем, что ребенок в процессе обучения сталкивается с принципиально новым для него типом знания — научным понятием. За каждым понятием скрыто особое действие или система таких действий, без выявления которого нельзя раскрыть механизм возникновения и функционирования данного понятия.
Теоретические знания являются основой развивающего обучения. Их усвоение происходит на основе понимания существенных связей между явлениями, которые ребенок устанавливает сам в специально организованной поисковой деятельности.
Формирование научно-теоретических понятий происходит посредством выполнения учащимися учебной деятельности. В младшем школьном возрасте учебная деятельность является основной и ведущей среди других видов деятельности. В нее входят следующие компоненты: учебно-познавательный интерес, целепологание (постановка и осознание познавательной цели), учебные действия, действие контроля, оценки.
Сохранение данной структуры на уроке и целенаправленное формирование каждого из компонентов определяет развитие теоретического мышления.
У детей, приходящих в 1 класс, целостной структуры учебной деятельности еще нет. В благоприятных условиях она развивается в течение нескольких лет школьной жизни, особенно интенсивно в начальных классах.
Чтобы у учащихся развивалась полноценная учебная деятельность и теоретическое мышление, они должны систематически решать учебные задачи. Главная особенность учебной задачи состоит в том, что при ее решении ребенок ищет и находит общий способ подхода ко многим частным задачам определенного класса, которые в дальнейшем не представляют для него особых трудностей.
Учебная задача решается посредством системы учебных действий (принятие учебной задачи, преобразование ситуации, моделирование, контроль, оценка процесса решения учебной задачи). Отдельные учебные действия связаны с рефлексией, анализом, планированием содержательного характера. Контроль основывается на содержательной рефлексии. Осуществление действия преобразования условий учебной задачи и моделирования связано с содержательным анализом предметного материала. Выполнение учебного действия, направленного на построение системы частных задач на основе общего способа их решения, предполагает содержательное планирование этого действия.
Для более эффективного развития мыслительных действий целесообразно использовать на уроках следующие задания и приемы.
Для развития содержательного анализа можно применять:
Для развития содержательной рефлексии большое значение имеют обращения детей в процессе учебной работы к собственным действиям. Следует использовать разные виды такого обращения, а именно:
Для развития внутреннего планирования:
Такая работа предполагает разные способы взаимодействия детей между собой и учителем (диалог, дискуссия) и разные формы организации совместных действий.
Развивающее обучение специально рассчитано на формирование теоретического мышления, поэтому его наличие или отсутствие у учащихся – показатель того, достигнута ли одна из главных целей обучения.
Процесс развития теоретического мышления развернут во времени, и наиболее четкие его итоги могут быть зафиксированы к концу начальной школы. Но для эффективного развития мышления важно видеть каждого ученика и управлять развитием каждого из них. В течение всего периода обучения необходимо изучать особенности и уровень развития каждого ученика и класса в целом.
Для исследования теоретического мышления целесообразно использовать методики Л. И. Аршавиной, В. В. Давыдова и А. З. Зака. На основе особенностей решения детьми диагностических задач (в предметно-действенной и наглядно-образной форме) выявляется их уровень развития анализа, планирования и рефлексии.
Каждому возрасту соответствуют задачи своего уровня сложности.
По результатам диагностики можно констатировать, что мышление учеников (из одного класса) может находиться на разных стадиях своего развития.
Обучение создает все необходимые предпосылки и условия для развития теоретического мышления, но реализует их каждый ученик в меру своих возможностей. Развитие — процесс индивидуальный, поэтому его результаты не могут и не должны быть одинаковы у разных учеников. Главное, чтобы у каждого из них наблюдалась положительная динамика в развитии теоретического мышления. К четвертому классу большинство учащихся должны овладеть теоретическим способом решения задач.
Развитое теоретическое мышление позволяет осуществлять разумный выбор целей, средств, способов их достижения на основе понимания реальной ситуации, учета объективных условий и своих возможностей, критической оценки собственной деятельности и ее результатов.
Развивающее обучение задает такое направление интеллектуальному развитию, которое, в конечном счете, позволяет каждому стать подлинным субъектом сначала учения, а потом и всей своей жизни в целом.
Формирование теоретического мышления как основная задача образования
Д.Б. Эльконин и В.В. Давыдов в своих работах теоретически обосновали необходимость и возможность формирования, начиная с начального этапа образования, теоретического сознания и мышления. Мы считаем, вслед за основоположниками системы развивающего обучения, что задача формирования теоретического сознания и мышления остается актуальной и для современного образования.
Теоретическое сознание и мышление, согласно исследованиям, во-первых, реализуется в наглядно-действенной, наглядно-образной и словесно-дискурсивной форме, во-вторых, оно представлено в науке и искусстве, в нравственности и праве, в-третьих, суть его состоит в разумном отношении человека к действительности, в разумном решении им как отвлеченных, так и жизненно-практических задач. Но не всяких задач, а таких, решение которых требует от человека (в том числе, естественно, и от школьника) умения различать внешнее и внутреннее, второстепенное и существенное.
Идеи, связанные с осмыслением понятий «теоретическое сознание» и «теоретическое мышление» и условиями их формирования, формулировал в своих работах ещё Иоганн Генрих Песталоцци. В дальнейшем мыслители (учёные, философы, педагоги), самые чуткие к проблемам духовного роста отдельного человека и нации в целом развивали его идеи. С самых первых шагов реализация этих идей столкнулась с проблемами, которые в течение вот уже трёх столетий остаются нерешёнными. Одной из таких проблем является неразработанность требований к педагогу (и, соответственно, его подготовки), который должен организовать процесс формирования теоретического сознания и мышления учащихся. Эти требования таковы, что построить подготовку, полностью им соответствующую, пока не удается. Об этих требованиях можно прочесть в [1, 2] или в кратком обзоре [3].
Переход от начальной школы к основной.
В начальной школе перед учителем развивающего обучения (РО) ставится задача организации учебной деятельности ребёнка. Под эту задачу разработано содержание обучения (например, учебного предмета «математика»). При этом мы считаем, что ребёнок усваивает какой-либо материал в форме учебной деятельности только тогда, когда у него есть внутренняя потребность и мотивация такого усвоения. Эта деятельность состоит в преобразовании усваиваемого материала и, тем самым, в получении нового духовного продукта, т.е. знания о собственном изменении и об изученном материале. Без этого полноценная человеческая деятельность невозможна.
Такое преобразование вскрывает в материале внутренние/существенные отношения, рассмотрение которых позволяет школьнику проследить происхождение внешних проявлений усваиваемого материала. Учебная потребность — это потребность школьника в реальном или мысленном экспериментировании с тем или иным материалом с целью расчленения в нем существенно-общего и частного, с целью прослеживания их взаимосвязи. Коротко об этом можно сказать, что ориентиром для учителя и учащихся начальной школы является словосочетание: «осваиваем способ действия». Учитель предлагает задачу, надо её решать и затем фиксировать, обозначать, схематизировать способ действия в данной ситуации.
На этапе основной школы, учащиеся психологически готовы к следующему этапу формирования теоретического мышления, смысл которого в переходе от способа действия к моделированию. Построение модели или теории требует многократного повторения простых актов мышления, которым дети должны были научиться в начальной школе. К этим актам относятся: высказывание предположения, его экспериментальная проверка, анализ результатов, выдвижение нового предположения и т.д. Однако любое моделирование (или исследование) невозможно без цели, без проекта и без действий по осуществлению этапов проекта. Учителю основной школы требуется умение организовывать не процесс решения задачи, а процесс постановки задачи, процесс планирования её решения, процесс осуществления плана. Учащимся, соответственно, требуется не только «набрасывать» идеи и обсуждать их, но и выполнять действия по осуществлению собственных идей. Если в начальной школе был важен способ действия, в основной школе становится важным степень обоснованности результатов и оснований собственных действий. Базовым умением на этом этапе формирования теоретического сознания становится умение рассуждать, рассуждать теоретически.
Учитывая вышесказанное, преподавание математики (да и любого другого учебного предмета) в основной школе требует от учителя значительно лучшего понимания самого предмета, нежели в начальной школе. Для учителя становится необходимым иметь чёткое представление о математике как науке, логике ее развития, основаниях построения тех или иных теоретических концепций, а не только как о средстве вычислений.
Геометрия как базовая дисциплина в формировании теоретического мышления.
Исторически первым научным предметом, где возникла теория, была геометрия. Первые вопросы о математической строгости возникли в геометрии. Именно геометры показали математическому сообществу сущность аксиоматического построения науки. Наконец, только в геометрии сложные на первый взгляд задачи, зачастую имеют красивые и простые решения. Поэтому учебный предмет «геометрия» в школе может стать таким местом, где естественнее всего осуществлять переход от способов решения задач к освоению исследовательской деятельности.
Основная проблема в преподавании геометрии.
Особенностью существующего преподавания геометрии является то, что аксиомы, на которых в дальнейшем строится курс, изучаются семиклассниками в явном виде на самых первых уроках. Перед учителем, который желает добиться понимания предмета, возникает сложная методическая проблема организации обучения аксиомам. Самая главная трудность состоит в приведении учащихся к мысли о том, что нужно обстоятельно и подробно изучать очевидные для них отношения. Возникает неприятная ситуация, известная из школьного анекдота: «Учитель нарисовал на доске равные треугольники, а потом долго доказывал, что они равны». Здесь уместно задать более широкий вопрос: «Какова по – принципу может быть методика обучения исходным отношениям учебного предмета?».
Получается, что для осмысленного преподавания геометрии нужно выделить иные первоначала, не формально-логические, а деятельностные, делающие геометрию возможной! Чтобы научить геометрии, следует смотреть на неё не только как на уже имеющиеся знания (математики открыли), но прежде всего, как на разворачивающуюся деятельность, всегда осмысленную и целенаправленную. Осмысленность учебной деятельности при решении учебной задачи — это девиз РО в начальной школе. Целенаправленность (не для учителя, а именно для ученика) — основа учебной деятельности в основной школе.
Первое, что следует сделать учителю, — восстановить осмысленность, сделать идею геометрии понятной и значимой для самого себя — тогда половина дела будет сделана. Тот, кто действительно понимает свой предмет, всегда сможет научить ему. Требования к учителю геометрии.
Исходя из всего вышесказанного, можно сформулировать систему требований к учителю на уроке:
1. Всегда помнить об основной задаче: учить рассуждать, а не угадывать, не заучивать правильный ответ!
2. Из п. 1 следует основное правило поведения учителя на уроке: слышать, озвучивать для всех, относиться с позитивом к каждой реплике ученика, не оскорбляя, а развивая. Тогда постепенно всё меньше будет глупых выкриков и напрасных гаданий, а всё больше осмысленных, обоснованных высказываний.
3. Важно различать и удерживать при решении задач две линии: А) думать (задавать вопросы) про задачу, про условие, про известные приёмы и т.д. Б) думать про свои действия — что мы сейчас делаем? Что можно сделать?
Все эти требования общие для любого учителя РО, а любой хороший учитель следует им, возможно, не задумываясь об этом. Ключевое отличие одного учителя от другого состоит в умении «относиться с позитивом к каждой реплике ученика, развивая её». Большинство из тех идей, которые предлагаются учениками при решении задач (если это не намеренный бред), произносилось когда-то при становлении геометрии как науки. Если учитель свободно владеет историей математики в целом, и историей становления геометрии в частности, тогда он действительно сможет подхватить реплику ученика, задать вопрос или сделать культурное возражение — то, которое когда-то было сделано в истории науки. Хороший учитель сможет сделать и другое действие – приоткрыть учащимся будущее, возможно такие вопросы, которые в школе даже и не изучается (например, в правильное время предъявить геометрию на апельсине, где точки — пара диаметрально противоположных точек, а прямые — любая окружность, опирающаяся на диаметр или некоторые факты из геометрии Лобачевского и т.д.) [3].
Мы считаем, что осмысленность построения теории от определений и аксиом к теоремам, может придать только работа учащихся по построению определений и аксиом. Выполнить такую работу вместе с учащимися возможно лишь в том случае, если педагог знает историю развития науки и соответствующего учебного предмета. Педагогу необходимо самому хорошо представлять, что такое определения и аксиомы для математической теории. Только в этом случае в ответ на предлагаемые учащимися неверные или частичные определения (например, окружности), педагог сможет привести грамотные контрпримеры, которые в итоге приведут к необходимости понимания того, что такое точка, прямая, непрерывность. После многократных попыток дать определение точки и прямой, удерживая при этом задачу построения теории, учащиеся приходят к первоопределениям или аксиомам. Но и это ещё не всё. Только после того, как учитель покажет различные объекты, которые не похожи на точку и прямую, но которые вполне соответствуют найденным аксиомам, ученики смогут понять, что аксиомы — не есть «очевидные утверждения», а необходимый фундамент в построении теории. Учащиеся должны понять, что аксиомы описывают не объекты, а отношения между ними, а именно эти отношения и важны в теории. Однако, если учитель просто, вне описанной деятельности, попробует на обычном уроке сказать учащимся: «Смотрите, ребята, под эти описания подходят не только «точки» и «прямые», как вы их себе представляете», — ученики только войдут в «ступор» (зачем учитель запутывает очевидные утверждения?)
Таким образом, учитель геометрии должен уметь:
ü восстановить осмысленность предмета геометрии (знать историю предмета), сделать идею геометрии понятной и значимой для самого себя;
ü организовать исследовательскую деятельность: уметь организовать процесс постановки задачи, процесс планирования её решения, процесс реализации плана;
ü организовать работу учащихся в малых группах и общеклассную дискуссию по обсуждению результатов групповой работы.
Обобщение опыта по теме «Развитие системного мышления школьников 9-11 классов посредством актуализации метапредметного содержания физики на уроках и во внеурочной деятельности»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Обобщение опыта педагогической деятельности на тему: «Развитие системного мышления школьников 9-11 классов посредством актуализации метапредметного содержания физики
на уроках и во внеурочной деятельности»
Существует древнеиндийская притча о шестерых слепых, которые приходят во дворец раджи и там впервые в жизни встречаются со слоном. Каждый из них ощупывает животное руками и рассказывает о своих впечатлениях. «Первый слепой протянул руку и коснулся слона: «Какой гладкий! Слон похож на стену». Второй слепой коснулся хобота: «Слон похож на змею». Третий слепой дотронулся до бивня слона: «Какой острый! Слон похож на копье». Четвертый слепой коснулся ноги слона: «Какой высокий! Слон похож на дерево». Пятый слепой коснулся уха слона: «Слон похож на опахало». Шестой слепой дотронулся до хвоста слона: «Какой тонкий! Слон похож на веревку». Завязался спор, поскольку каждый слепой считал свое описание слона правильным. Раджа вышел на балкон и сказал: «Слон — это большое животное. Каждый из вас прикоснулся лишь к одной его части. Вам придется сложить все части вместе, чтобы узнать, на что похож слон».
Эта притча демонстрирует суть системного мышления, уровень развития которого позволяет «за совокупностью логически связанных элементов увидеть системную целостность, её структуру, взаимосвязь системы и среды». 1 Целенаправленным развитием этого вида мышления у школьников занимаюсь на уроках и во внеурочной деятельности посредством актуализации метапредметного содержания физики.
С 2008 года изучаю различные виды мышления, занимаюсь их развитием у учащихся. На практике убедился, что ни один из видов мышления не может быть более значимым – все виды мышления должны развиваться в системе. Причем для развития системного мышления в равной степени необходимо, например, наглядно-образное и абстрактно-логическое мышление.
В соответствии с требованиями ФГОС второго поколения неотъемлемой чертой преподавания физики должна быть метапредметность. В связи с этим мной была выдвинута гипотеза: развитие системного мышления школьников 9-11 классов будет эффективным при реализации следующих педагогических условий:
— комплексный подход к развитию системного мышления на уроках физики и во внеурочное время;
— отбор содержания образования и методов развития системного мышления, обеспечивающих достижение метапредметных результатов образования;
— выбор диагностического инструментария для определения эффективности педагогической деятельности по развитию системного мышления.
В настоящее время проблема системного мышления, вопросы формирования его элементов в обучении привлекают всё большее внимание как зарубежных, так и отечественных исследователей. Зарубежные учёные рассматривают роль системного мышления в деятельности менеджеров, экономистов, инженеров, врачей, педагогов и других специалистов. По мнению ряда зарубежных исследователей (Ф. Капра, Дж. О’Коннор и др.), системное мышление обусловлено, прежде всего, пониманием роли информационных процессов и взаимосвязей в функционировании систем. В нашей стране исследование системного мышления осуществляется преимущественно в связи с задачами совершенствования образования и создания условий для развития личности учащегося, раскрытия и реализации его интеллектуального потенциала. Несмотря на довольно значительный интерес к этой проблеме, до настоящего времени остаются сравнительно слабо разработанными вопросы формирования системного мышления на материале школьных дисциплин. Вопросы развития системного мышления в обучении поднимаются лишь в некоторых психолого-педагогических исследованиях.
Мне как педагогу-практику ближе подходы, предлагаемые И.А. Сычевым в работе « Формирование системного мышления в обучении средствами информационно-коммуникационных технологий », в которой дается подробная характеристика системного мышления, его видов, предлагается диагностический инструментарий. Но данная работа посвящена формированию этого вида мышления на уроках информатики.
Инновационность своего педагогического опыта вижу в том, что осуществляю развитие системного мышления у старшеклассников на уроках и во внеурочной деятельности посредством актуализации метапредметного содержания физики. Это позволяет разрешать явное противоречие между значительными потенциальными возможностями школьных дисциплин, в частности, дисциплины «Физика», для формирования системного мышления учащихся, и недостаточной теоретической и практической разработанностью вопросов, связанных с формированием элементов системного мышления в педагогическом процессе.
Свою педагогическую цель вижу в поиске и внедрении эффективных методов обучения по развитию системного мышления школьников 9-11 классов на уроках физики и во внеурочной деятельности на основе метапредметного подхода.
Системное мышление обладает рядом характеристик, на основе которых мной был произведен отбор методов и приемов для формирования системного мышления старшеклассников.
При диагностике использовались материалы задач и обработки результатов, предложенные в диссертационной работе И.А. Сычева 4
По итогам входящей диагностики, проведенной в начале 2011-2012 учебного года, сделал вывод, что многие девятиклассники экспериментального и контрольного класса находятся на досистемном уровне.
Поэтому работу по формированию системного мышления нужно начинать с простых заданий, логично использование проблемно-эвристического метода и, в частности, следующих приемов:
• отключить звук и предложить ученикам прокомментировать наблюдаемое на экране, затем просмотреть ещё раз – со звуком (назовём этот приём «Что бы это значило?»);
• остановить кадр и предложить ученикам проделать мысленный эксперимент и описать дальнейшее протекание процесса, хода эксперимента (условное название приёма «А дальше?»);
• продемонстрировать какое-либо явление, процесс и предложить ученикам объяснить, почему происходит именно так, выдвинуть гипотезу и таким образом выйти на проблемную ситуацию (назовём этот приём «Почему?»).
В процессе перехода с досистемного на эмпирико-системный уровень использую различные схемы с частичным предоставлением данных: даются понятия разных уровней (например, крупные, средние, мелкие), нужно свести их в систему, причем некоторые данные могут быть неизвестными, и на вводном уроке по теме можно этот прием использовать как актуализацию имеющихся знаний и переход к изучению нового материала. На уроках обобщения учащиеся создают ментальные карты (их использование рекомендуется и авторами учебников по физике, созданных на основе ФГОС второго поколения).
Для ребят, находящихся на эмпирико-системном уровне, необходимо понимание интегративных свойств системы. В самой природе науки физики заложена интеграция : в учебнике «Физика» для 7 класса в параграфе 1 говорится о взаимосвязи этой науки с другими: «Изучая физику, вы постепенно узнаете, чем отличается одна наука от другой и как в то же время они тесно связаны». 6 Использование этого качества также способствует формированию системного мышления. Например, при изучении открытий Г.Галилея целесообразно изучать материал во взаимосвязи не только с астрономией, но и культурной жизнью Европы вообще (Галилей – открытия в области естественных наук – культура эпохи Нового времени, связанная с опытным познанием мира). Это позволяет не только видеть изучаемый материал в системе других открытий, наук и т. д., но и развивать системное мышление.
Поскольку методы работают эффективно, в перспективе – дальнейший поиск и дополнение найденных. В настоящее время вышеуказанные методы и приемы использую при работе со всеми классами, а также опытом работы по развитию системного мышления делюсь с коллегами на школьных и районных заседаниях методобъединения, на открытых уроках школьного, муниципального и регионального уровня ( «Фотоаппарат», 9 класс; «Движение и взаимодействие молекул», 7 класс; «Преломление света», 9 класс; «Радиоактивность», 9 класс и т.д.) и мастер-классах («Реактивное движение», «Вода», «Лампа накаливания» и т.д.), педсоветах.
Мое методическое портфолио по теме: «Развитие системного мышления» представлено вниманию учеников, родителей, коллег в сети Интернет.
5 Свини Л.Б., Медоуз Д. Сборник игр для развития системного мышления / Л.Б. Свини, Д. Медоуз. – М., 2007. – 285 с.
7 Смолин А.М. Изобретательские задачи по физике для развития системного мышления / А.М. Смолин. – Голышманово, 2013. – 27 с.