Тема работы: Формирование самостоятельной познавательной деятельности студентов как компонента когнитивной компетентности.
ФИО автора, должность: , к. п.н., преподаватель.
Полное название учебного заведения, город: бюджетное образовательное учреждение Омской области среднего профессионального образования «Калачинский аграрно-технический техникум», г. Калачинск.
Направление фестиваля: Педагогические методы и технологии обучения в профессиональном образовании.
На современном этапе общественного развития приоритеты и акценты в образовании направлены на развитие личности, на формирование качеств и умений, которые в дальнейшем позволят самостоятельно ставить новые познавательные задачи, осваивать различные виды деятельности и, как следствие, успешно выстраивать индивидуальный образовательный маршрут. Определенные таким образом цели образования, ориентирующие педагогов на компетентностный подход к организации учебно-воспитательного процесса, предполагают смену требований к существующим технологиям, критериям оценки результатов обучения и воспитания, достижения качественно нового уровня образования.
В настоящее время ставится задача обновления профессионального образования на компетентностной основе путем усиления практической направленности профессионального образования при сохранении его фундаментальности ( , ). Практико-ориентированное образование предполагает изучение традиционных для российского образования фундаментальных дисциплин в сочетании с прикладными дисциплинами технологической или социальной направленности.
Опросы работодателей свидетельствуют о новых тенденциях развития кадровых потребностей регионов: формирование заказа на качество профессионального образования не только и не столько в формате «знаний» выпускников, сколько в терминах способов деятельности; появление дополнительных, не актуализированных ранее требований к работникам, связанных с общими для всех профессий и специальностей компонентами готовности к профессиональной деятельности, такими как способность к «командной» работе, сотрудничеству, к налаживанию социальных связей, к непрерывному самообразованию, умения разрешать разнообразные проблемы, работать с информацией и т. д.
Анализируя психолого-педагогические исследования (, , и др.), посвященные вопросам сущности, структуры и содержанию когнитивной компетентности, нами дана следующая ее трактовка: когнитивная компетентность – это овладение и проявление учеником совокупности компетенций в сфере самостоятельной репродуктивной, продуктивной и творческой познавательной деятельности, соотнесенной с объектами реальной действительности [11].
Самостоятельную познавательную деятельность студентов мы рассматриваем как компонент когнитивной компетентности и структурируем по следующим элементам: личностно-мотивационный, содержательный, операционный, результативный, рефлексивный [12, 13].
Личностно-мотивационный компонент связан со сформированностью интереса к самостоятельной познавательной деятельности как индивидуальной, так и групповой, потребностью в этой деятельности и направленностью на достижение ее результатов. Предполагает развитие у студентов умений самоорганизации, самостоятельности, самообучения, саморегуляции.
Содержательный компонент представлен знаниями, выраженными в понятиях или образах восприятий и представлений.
Операциональный компонент обусловлен разнообразными действиями, оперирование умениями, приемами как во внешнем, так и во внутреннем плане действий.
Результативный компонент содержит новые знания, способы решений; новый социальный опыт, идеи, взгляды, способности и качества личности.
Рефлексивный компонент требует от студентов умений распознавать, оценивать и анализировать познавательные ситуации, возникающие в жизни, когнитивные способности не только собственные, но и окружающих людей.
Учет особенностей структуры познавательной деятельности студентов по усвоению и применению содержания образования является исходным моментом в разработке и определении эффективных средств и способов организации, управления учебной деятельностью обучаемых.
Полноценная познавательная деятельность студентов выступает в обучении главным условием развития у них инициативы, активной жизненной позиции, находчивости и умения самостоятельно пополнять свои знания, ориентироваться в стремительном потоке информации из различных источников. Указанные выше качества формируются у обучаемого только при условии систематического включения его в самостоятельную познавательную деятельность, которая в процессе выполнения им особого вида учебных заданий – самостоятельных работ – приобретает характер проблемно-поисковой деятельности [11].
Общеобразовательный курс геометрии, соединяя в себе строгую логику и живое воображение, предоставляет большие возможности для реализации развивающей функции обучения. К основным методам обучения, ориентированного на действие, относим: обучение в процессе деятельности; обучение на опыте; обсуждение реальных познавательных ошибок; работа в малых группах; практические индивидуальные задания; компьютерный геометрический эксперимент; обучение на основе самостоятельного планирования всего процесса самообразования в рамках учебного занятия и др.
Чтобы студент мог чувствовать себя компетентным в области самостоятельной познавательной деятельности, он должен уметь:
- ставить цель и организовывать ее достижение, уметь пояснять ее;
- организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей учебно-познавательной деятельности;
- задавать вопросы к наблюдаемым фактам, выявлять причины явлений, обозначать свое понимание и непонимание по отношению к изучаемой проблеме;
- ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы;
- выбирать условия проведения наблюдения или опыта;
- выбирать необходимые приборы и оборудование, владеть измерительными навыками, работать с инструкциями;
- использовать элементы вероятностных и статистических методов познания;
- описывать результаты, формулировать выводы;
- выступать устно и письменно о результатах своего исследования с использованием компьютерных средств и технологий; иметь опыт освоения научной картины мира.
Самостоятельная познавательная деятельность студентов организуется и направлена в структуре обучения геометрии на решение конкретных познавательных задач в разных типах практических работ: установочных; тренировочных; иллюстративных; эвристических; творческих; обобщающих. Решение данной проблемы в контексте компетентностного подхода представляется возможным посредством организации практических работ. Практические работы рассматривается нами как одно из ведущих средств развития самостоятельной познавательной деятельности студентов при обучении геометрии [12].
Под практическими работами по геометрии мы понимаем такой вид познавательной деятельности с элементами учебного исследования, организуемый по типу лабораторных работ и основанный на выполнении учебных заданий:
- решаемых конструктивными методами с применением непосредственных измерений, построений, изображений, геометрического моделирования и конструирования;
- решение которых представляет собой относительно завершенный исследовательский цикл: наблюдение – гипотеза – проверка гипотезы;
- предполагаемых самостоятельное выявление учащимися новых для них знаний и способов деятельности;
- направленных на достижение дидактических целей обучения.
Рассмотрим функциональное значение практической работы, ее специфические функции.
Обучающая функция состоит в том, что в содержании практической работы и процессе ее выполнения возникают новые для обучающихся знания; она способствует не только получению новых знаний и способы деятельности, но их систематизации, обобщению и применению.
Развивающая функция обучения на практических занятиях направлена на формирование и развитие мыслительной деятельности обучающихся, выработке таких ее компонентов как анализ, синтез, абстрагирование, систематизация и обобщение результатов того или иного исследования, а также на овладение ими приемами эффективной умственной деятельности, находящихся в неразрывной связи с процессом формирования понятий.
Реализация воспитывающей функций в процессе обучения геометрии посредством практических работ осуществляется через иллюстрацию прикладной направленности математических абстракций, связи обучения математике с жизнью, формирование у обучаемых взглядов на реально существующий мир и предопределяет ценностные ориентации человека.
Следует согласиться с , утверждающего, что практические занятия исследовательского типа эффективно обеспечивают: а) качественное усвоение знаний обучающихся; б) умение применять знания на практике, в том, числе и в нестандартной ситуациях; в) побуждение обучающихся к самообразованию; г) воспитательные и развивающие функции.
Специфическими функциями для практических работ по геометрии могут быть выделены такие как: информационная, контролирующая, прикладная, конструктивная (моделирующая), исследовательская и обобщающая.
Перечисленные выше функции практических работ способствуют реализации ряда образовательных задач обучения: мотивационная, управляющая, эвристическая, исследовательская, обобщающая, контролирующая, корректирующая, прикладная.
Рассмотрим вышеуказанные задачи, решаемые в ходе практических работ:
- мотивационная задача направлена на обоснование целесообразности изучения определенного учебного материала, разумности определений геометрических понятий, полезности изучения тех или иных теорем, формирование внутренней мотивации учебной деятельности студентов;
- управляющая задача заключается в том, что комплекс практических работ является целенаправленным; создание и использование комплекса практических работ в учебном процессе подчинено достижению определенных целей; превращение студента в субъекта управления (на основе подбора учебных заданий для проведения практических работ возможно определение системы воздействий по организации познавательной деятельности обучающихся в процессе формирования у них навыков и умений, необходимых для самостоятельного математического исследования);
- эвристическая задача практических работ заключается в установлении новых (неизвестных обучаемому) фактов, научной информации, формирование понятий и умений, а также способов деятельности;
- исследовательская задача способствует формированию у обучающихся умений на основе приема анализа и синтеза изучаемого объекта, конструирование моделей, приборов;
- обобщающая задача осуществляется через мыслительную деятельность студентов, они учатся обобщать экспериментально-эмпирически и практически-экспериментальные данные;
- контролирующая задача направлена на установление уровней обученности и обучаемости, способности к самостоятельному изучению математики, уровня сформированности познавательных интересов;
- корректирующая задача практических работ заключается в коррекции модели эксперимента, его технологии, преодоление трудностей (чисто психологический процесс), выбор приемов формирования обобщающих умений, контролирует оценочные факторы и т. д.;
- прикладная задача направлена на обоснование приложений теоретических сведений для решения конкретных задач производственного и жизненно-практического значения, связи между математическими абстракциями и действительностью; формирование практических умений и навыков; овладение различными приборами, чертежными инструментами и вычислительными средствами; раскрывает важность межпредметных связей (ценность математических методов при изучении других предметов).
Выявленные функции практических работ (общедидактические функции: обучающая, развивающая и воспитывающая; специфические – информационная, диагностическая, контролирующая, прикладная, конструктивная, исследовательская, обобщающая, рефлексивная) определяют педагогическую целесообразность использования практических работ для развития самостоятельной познавательной деятельности студентов на всех этапах учебного процесса: мотивационный, деятельностно-операционный, контрольно-оценочный, рефлексивный. [15].
Проведенный нами логико-дидактический анализ школьного курса геометрии показывает, что самостоятельную познавательную деятельность студентов посредством практических работ целесообразно организовывать при:
- выявлении существенных свойств геометрических понятий или отношений между ними;
- обнаружении закономерностей и зависимостей между величинами;
- установлении связей данного понятия с другими;
- ознакомлении с фактом, отраженном в формулировке теоремы, в доказательстве теоремы;
- обобщении теоремы;
- составлении обратной теоремы и проверки ее истинности;
- выделении частных случаев некоторого факта в геометрии;
- обобщении и теоретическом обосновании различных прикладных вопросов;
- классификации геометрических объектов, отношений между ними, основных фактов данного раздела геометрии;
- решении конструктивных задач различными способами;
- моделировании геометрических фигур и задачных ситуаций;
- составлении новых задач, вытекающих из решения данных;
- применении теоретических знаний к решению практических задач и т. д.
Нами разработана типологизация практических работ (табл. 1).
Таблица 1
Типологизация практических работ по геометрии
Признак | Виды практических работ |
По дидактической цели | установочные, иллюстративные, тренировочные, обобщающие, обучающие, проверочные |
По характеру учебной деятельности | воспроизводящие, вариативно-реконструктивные, эвристические, творческие, исследовательские |
По тематике и | графические упражнения, работа с ПК, моделирование, измерительные работы на местности |
По степени | под руководством наставника, частичная |
По условиям | классные, домашние, в производственных |
По уровням обучения | базовые (инвариантные, вариативные), углубленные, профильные |
По способам и формам ее постановки и | фронтальные опыты и наблюдения, индивидуальные в малых группах, парные |
По степени индивидуализации | различные по содержанию, но выполняемые одинаковым способом; одинаковые по содержанию, но выполняемые различными способами; одинаковые по содержанию и одинаковые по способам выполнения; различные по содержанию и различные по способам выполнения |
По времени | краткосрочные, длительные |
По месту проведения в | вводные, текущие, итоговые |
По степени активности | умственная деятельность («работа головой»), тактильные действия («работа руками») |
Основными требованиями, положенными в основу разработки заданий для практических работ по геометрии, являются:
- постановка вопроса в задаче должна быть такой, чтобы ответ на него предполагал проведение исследования;
- условие задачи должно предлагать рассмотрение различных геометрических конфигураций, использование различных методов и способов решения;
- в условиях задачи должны отсутствовать прямые указания на использование известных теорем и формул;
- задачи должны обеспечивать формирование компетенций учащихся в самостоятельной познавательной деятельности;
- задачи должны обеспечивать организацию полноценной самостоятельной познавательной деятельности студентов по геометрии с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся.
Анализ литературы [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 16] позволил нам выделить типы практических заданий, связанных с развитием самостоятельной познавательной деятельности студентов как компонента когнитивной компетентности, которые являются основой составленного нами комплекса задач. Задания комплекса разбиты на семь типов: на формирование понятий и усвоение их определений; на выдвижение следствий из факта принадлежности объекта объему понятия; на формулирование, усвоение, «переоткрытие» формулировок теорем и их доказательства; на выдвижение гипотез, их доказательство и опровержение; на усвоение методов решения задач и др. Рассмотрены возможные формулировки выделенных типов заданий, представлены методические рекомендации по обучению студентов решению заданий каждого типа [11, 14].
1. Задания для практических работ по геометрии, направленные на формирование понятий.
К этому типу мы отнесли:
- задачи на определение вида фигуры;
- задачи на определение взаимного расположения геометрических фигур;
- задачи на классификацию понятий;
- задачи на определение свойств геометрических фигур.
Процесс решения этих заданий способствует:
- усвоению студентами терминологии, символики, определения понятия, созданию правильного соотношения между внутренним содержанием понятия и его внешним выражением;
- выработке у студентов правильного представления об объеме понятия;
- осознанному применению обучаемыми понятия в простейших, достаточно характерных ситуациях;
- включению понятия в различные связи и логические отношения с другими понятиями;
- формированию у студентов умения применять понятия в нестандартной ситуации;
- демонстрации того, как сведения из жизни использовать в теории;
- пониманию того, что геометрия изучает свойства реального мира.
2. Задания для практических работ по геометрии, направленные на выведение умозаключений.
Объекты задачи могут быть связаны между собой каким-либо отношением, свойством, определением, теоремой, следствием.
Данные задачи мы разделим на три вида:
- задачи на формулирование следствий из заданных условий;
- задачи на обобщение и конкретизацию;
- задачи на нахождение избыточных, недостающих и противоречивых данных в задаче.
3. Задания для практических работ по геометрии, направленные на формулирование и усвоение утверждений.
К ним относятся:
- задачи на нахождение закономерности или зависимости изменения какой-либо величины;
- задачи на нахождение закономерности в построении фигур;
- задачи на исследование изменения формы, размещения, размеров геометрических фигур.
Формулировка требования задач данного типа может быть такой:
· Существует ли зависимость между … ?
· Как изменится …, если … ?
· Какой вид будет иметь фигура, если … ?
· Как будет располагаться …, если …?
4. Задания для практических работ по геометрии, решаемые с применением компьютера.
К этому типу заданий мы отнесли:
- задачи на исследование преобразований плоскости (поворот, гомотетия, параллельный перенос, симметрия, метод координат);
- задачи, расширяющие навыки построения фигур;
- задачи, «визуализирующие» теоремы геометрии, прикладные вопросы;
- задачи по готовым чертежам;
- проведение компьютерного эксперимента;
- задачи по моделям геометрических фигур, их разверткам.
Использование компьютерных технологий при выполнении практических работ по геометрии в большей степени способствует формированию у студентов геометрической интуиции, конструктивных умений, пространственных представлений.
5. Задания для практических работ по геометрии, направленные на выдвижение гипотезы решения.
Данный тип заданий включает:
- задачи на нахождение дополнительных элементов, необходимых для ее решения;
- задачи на нахождение различных методов, способов их решения и выбор более рационального из них;
- составление новых задач на основе практической ситуации;
- экстремальные задачи (связанные с понятиями наибольшего, наименьшего, наилучшего, наиболее выгодного, в том числе с понятием экстремума).
Введение экстремальных задач в обучение геометрии педагогически оправдано, так как они с достаточной полнотой закладывают в сознание обучаемых понимание того, как человек ищет, постоянно добивается решения жизненных задач, чтобы получившиеся результаты его деятельности были как можно лучшими. Решая задачи указанного типа, студенты видят, с одной стороны, абстрактный характер математических понятий, а с другой – большую и эффективную их применяемость к решению практических, производственных, жизненных задач, к познанию окружающей действительности.
6. Задания для практических работ по геометрии, решаемые с помощью тактильных действий.
К шестому типу относятся задачи, условия которых задаются конкретными техническими деталями, различными предметами или специально для этого изготовленными моделями, чертежами, задачами на настольном полигоне и т. п., для достижения определенных учебных целей, в частности для выработки у студентов умений и навыков применения полученных математических знаний. Выполнение заданий данного типа предполагает:
- деятельность студентов, представленную предметными операциями (измерения, вычисления, разрезание, разделение, раскраска, склеивание, построение чертежа, технические умения студентов);
- использование в процессе решения органов чувств и особенно двигательного аппарата рук;
- наличие раздаточного материала (шаблоны, модели, развертки геометрических тел), измерительных приборов, чертежных инструментов, лабораторного оборудования;
- вычислительную обработку результатов измерений с помощью необходимых формул и сравнение результатов измерений и вычислений;
- применение таблиц, справочной литературы, включая учебники, специальные описания или инструкции.
В качестве таких задач могут выступать как традиционные задачи на построение, на вычисление, так и задачи на конструирование, на моделирование, на разрезание и т. п.
В зависимости от результата решения мы задачи условно разделили на следующие виды:
- на построение геометрических фигур;
- на восстановление объекта по образцу;
- на доконструирование объекта;
- на переконструирование;
- на конструирование;
- на моделирование.
7. Задания для практических работ по геометрии, активизирующие умственную деятельность.
К этому типу отнесли:
- задачи, ложность утверждений в которых очевидна и необходимо вскрыть ошибку в доказательстве;
- задачи на логическое конструирование;
- задачи на обнаружение ошибок.
Эти задачи конструируются следующим образом:
1) предлагается задача вместе с ее решением;
2) ошибка включается в цепь логических умозаключений;
3) от студентов требуется отыскать ошибку в умозаключениях и объяснить причину ее возникновения.
Формулировка заданий может быть такой:
· Где в описанной ситуации допущена ошибка и почему?;
· Возможно ли такое решение?;
· Как объяснить подобный факт?
Сквозными задачами для всех типов заданий и видов практических работ считаем:
- задачи на планирование и выработку целей деятельности;
- задачи на рациональное использование времени и средств деятельности.
Практика показывает, что использование преподавателем описанного комплекса практических заданий по геометрии для формирования компетенций студентов в самостоятельной познавательной деятельности имеет следующие особенности:
при отборе и составлении практических задач учитывать, что в процессе их решения будут использоваться все возможные обобщения, классификации;
решение практических задач будет направлено на нахождение определенных зависимостей между величинами, вывод определенных формул, которые можно использовать в дальнейшем обучении;
в процессе решения «частных» задач возможность нахождения рационального способа решения;
для решения задач будут использоваться конструктивные методы с применением непосредственных измерений, построений, изображений, геометрического моделирования и конструирования;
в процессе решения практических задач можно создать условия для формирования компонентов творческого мышления;
для каждой практической работы необходимо разработать критерии оценки результатов выполнения заданий.
В качестве критериев оценки сформированности самостоятельной познавательной деятельности студентов нами были выделены:
1) самостоятельность выполнения практических работ;
2) творческий характер самостоятельной деятельности;
3) способность переносить знания и способы деятельности в новую ситуацию;
4) видение и постановка проблемы;
5) осознанность выполненного действия в целом.
Совершенствование процесса обучения геометрии мы видим в изменении логики познавательного процесса.
Практические работы можно использовать:
• как средство обучения геометрии, если они применяются с целью формирования тех или иных практических умений и навыков;
• для более глубокого понимания сути явлений, закономерностей, теорий;
• для запоминания, обобщения и систематизации знаний;
• для определения степени сформированности практических умений и навыков;
• для развития творческих задатков мышления школьников.
В этом случае, когда практические работы включаются в учебный процесс с целью исследования новых для студентов явлений или процессов, опытной проверки закономерностей и т. д., они служат средством и методом познания.
Именно практические работы приводят обучаемых к самостоятельному усвоению новых явлений, прививают навык математического истолкования любой конкретной ситуации, позволяют переносить и закреплять умения и знания в новых условиях. В процессе продумывания цели и плана выполнения учебных заданий практической работы, при отборе наиболее подходящие для этого приборов, приспособлений, чертежей и т. п., при стремлении предсказать ожидаемый результат (качественный и количественный), а затем сверить его с фактическими данными, полученными в лабораторном опыте, развивается познавательная активность студентов, опирающаяся на поиск, комбинирование условий, гибкость мышления. Студент овладевает креативными навыками продуктивной деятельности: добыванием знаний непосредственно из реальности, владением приемами действий в нестандартной ситуациях, эвристическими методами решения проблем. Эффективность обучения через практические работы проявляется, прежде всего в том, что основной аспект ставится не на запоминание студентами учебной информации, а на ее глубокое понимание, сознательное и активное усвоение, а в ходе усвоения учебного материала – на целенаправленное развитие мышления обучаемых, на формирование у них умения творчески применять эту информацию в рамках учебной практики.
Список литературы
1. Далингер, В. А., Методика внутрипредметных связей при обучении математике: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1991. – 80 с.
2. Далингер, целеполагания в образовании в условиях компетентностного подхода // Материалы II НПК «Проблемы и перспективы развития математического и экономического образования». – Омск: Полиграфический центр КАН, 2008. – С. 5-8.
3. Далингер, В. А., Самостоятельная деятельность и ее активизация при обучении математике: Учебное пособие / Омский институт повышения квалификации работников образования. – Омск, 1993. – 156 с.
4. Зильберберг, Н. И., Урок математики: Подготовка и проведение: Кн. для учителя. – М.: Просвещение: АО «Учеб. лит.», 1995. – 178 с.
5. Зыкова, В. И., Формирование практических умений на уроках геометрии. – М.: Изд-во АПН РСФСР, 1963. – 200 с.
6. Прасолов, В. В., Шарыгин по стереометрии. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – (Б-ка мат. кружка). – 288 с.
7. Прочухаев, практических работ на уроках математики. – М.: Учпедгиз, 1955. – 100 с.
8. Рогановский, задачи по геометрии // Математика в школе. – 1990. – № 5. – С. 22-26.
9. Саврасова, С. М., Ястребинецкий, по планиметрии на готовых чертежах: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 112 с.
10. Совертков, направления развития поисковой деятельности учащихся по математике и информатике: Учебное пособие. – Сургут: РИО СурГПУ, 2007. – 270 с.
11. Тараник, практических заданий по геометрии, обеспечивающий развитие самостоятельной познавательной деятельности учащихся / // Молодежь, Наука, Творчество – 2009. VII межвуз. науч.-практ. конф. студентов и аспирантов: сб. ст. в 2-х ч. / Под ред. профессора . – Омск: Омский гос. ин-т сервиса, 2009. – Ч. 2. – С. 183–186.
12. Тараник -педагогические основы развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся // Научные исследования: информация, анализ, прогноз: монография / Под общей ред. . – Книга 19. – Воронеж: ВГПУ, 2008. – C. 250–271.
13. Тараник познавательная деятельность учащихся и ее развитие средствами практических работ по геометрии. Учебно-методическое пособие: науч. ред. . – Омск: , 2009. – 184 с.
14. Тараник, практических работ по стереометрии. Методические рекомендации для учителей математики общеобразовательных учреждений / . – Калачинск: МОУ «УМЦ», 2006. – 36 с.
15. Тараник, значимость практических работ по геометрии / // Современные образовательные технологии: материалы всерос. науч.-практ. конф. (30 апреля 2009 г.). – Тверь: Тверской гос. тех. ун-т, 2009. – С. 145–155.
16. Харитонова, О. В. 3D MAX на уроке стереометрии // Математика в школе. – 2006. – № 8. – С. 61-64.
