Научно-технический прогресс связан с увеличением объема получаемой и перерабатываемой информации. Постоянно растёт и объем учебной информации, который необходимо усвоить в рамках школьной программы.
Известно, что информацию предметного содержания в форме эксперимента воспринимают 100% учащихся; в виде картинок, фотографий – 95%; моделей – 95%; схем – 50%; в виде цифр и формул – только 40%. Динамику наблюдаемого процесса отображают в виде серии последовательных рисунков - 70% учащихся; графиков – 20%; формул – 10%.
Расширение масштабов познавательной деятельности человека, ускорение темпов развития научно-технического прогресса ставят любого специалиста перед необходимостью постоянного обновления профессиональных знаний, освоения новых видов деятельности, формирования устойчивых умений самообразования и саморазвития. Поэтому сегодня от выпускников учреждений образования требуется гибкая адаптация к изменяющимся условиям, умения осуществлять выбор, критически мыслить, генерировать идеи, оперировать постоянно растущими объемами информации. Для того, чтобы человек мог справляться с такими вызовами времени, одной из главных целей современного образования я считаю формирование личности с высокой культурой системного мышления, позволяющей целостно, во взаимосвязи воспринимать явления окружающего мира, прогнозировать события и решать возникающие проблемы.
Многолетний опыт моей педагогической деятельности позволяет констатировать тот факт, что результатом обучения является формирование предметного мышления, рассматривающего объекты изолированно, без учета всех существующих частей и связей между ними. Анализируя качество математической подготовки выпускников, замечаю недостаточно сформированное у учащихся целостное представление о математических понятиях. Ученики часто запоминают только отдельные формулы и методы решения, плохо видят связи между темами: решением алгебраических уравнений, неравенств и свойствами функций,… С каждым годом прогрессируют и такие познавательные трудности как несформированность умений работать с текстом и учебной литературой в целом: неумение выделять главное, понять, уплотнить, свернуть и четко воспроизвести информацию, перейти от неалгоритмичных действий к алгоритмам. Поэтому ребятам часто трудно запомнить большой объем неструктурированной информации, разобраться в доказательстве теорем, выстроить логику решения задачи. В результате математическую теорию ученики перестают читать, а выполнение домашнего задания сводится только к решению стандартных задач, аналогичных отработанным на уроке.
Решить эти проблемы могут технологии обучения, разработанные . В основу его технологии положены теоретико-методологические основы дидактических многомерных инструментов (ДМИ) Автор определяет дидактические многомерные инструменты как универсальные образно-понятийные модели для многомерного представления и анализа знаний в различных (внутреннем и внешнем) планах учебной деятельности [6].
Основой многомерной технологии становятся дидактические многомерные инструменты (ДМИ) – универсальные, наглядные, программируемые, материализованные понятийно-образные модели многомерного представления и анализа знаний.
Теоретико-методологические основы дидактических многомерных инструментов (ДМИ) для технологий обучения разработаны , который выделил следующие особенности ДМИ:
· солярность как фундаментальное свойство материи (неживой, живой и пограничной форм существования);
· фрактальность как фундаментальное свойство упорядоченной организации материи;
· многомерность как фундаментальное свойство материи (многоуровневость структурной организации) и многомерность как «очеловеченное» отображение знаний о мире
Конкретной реализацией ДМИ является логико-смысловая модель представления и анализа знаний, которая получила название логико-смысловой по той причине, что схема содержит два компонента: логический - в виде системы расстановки координат и узлов и смысловой - в виде кодирующих понятий, названий координат и узлов. Логико-смысловая модель (ЛСМ) – образ-модель представления знаний на основе опорно-узловых каркасов. Опорно-узловой каркас – это вспомогательный элемент логико-смысловых моделей в виде опорно-узловых координат и матриц
В основе логико-смысловой модели лежит опорно-узловая система координат радиально-кругового ( солярного) типа. В центре системы координат помещают объект исследования, круг изучаемых вопросов (тему занятия, название раздела, название предмета, проблему). Затем определяются основные направления темы, которые рекомендуется разбивать на 8 частей, выделяются дополнительные подразделы (главы). Из каждой части выбираются ключевые понятия (словосочетания, аббревиатура, ), которые и фиксируются в «узловых» точках модели, называемых координатами.
Данная модель получила название логико-смысловой по той причине, что схема содержит два компонента: логический - в виде системы расстановки координат и узлов и смысловой - в виде кодирующих понятий, названий координат и узлов.
По образцу такой системы координат можно представить любую тему по любому учебному предмету; помимо этого, по такому же образцу можно разложить содержание каждой координаты и каждого узла любой координаты (свойство фрактальности, т. е. самоподобия, модели).
Согласно теории поэтапного формирования мыслительных операций, процесс интериоризации (перевода знаний из внешнего плана во внутренний) включает три различных этапа: ознакомление с учебным предметом через ориентировочную основу действий; составление систематизированного вербального описания на основе данных предыдущего этапа; логико-смысловая обработка информации.
В практической педагогике изучение нового материала на уроках часто совпадает с завершением второго этапа интериоризации. В таком виде материал могут фиксировать в памяти лишь учащиеся с хорошими способностями. Использование многомерной дидактической технологии позволяет преодолеть стереотип одномерности при использовании традиционных форм представления учебного материала ( текст, речь, схемы и т. д.) и обеспечить логико-смысловую обработку информации: представить знания в свернутой и развернутой форме, управлять деятельностью учащихся по их усвоению, переработке и использованию, включить учащихся в активную познавательную деятельность по усвоению и переработке знаний как для понимания и запоминания учебной информации, так для развития мышления, памяти и эффективных способов интеллектуальной деятельности. Логико-смысловые модели, включенные в сценарий учебного занятия, играют роль ориентировочных основ действий.
Этот сценарий включает следующие операции:
а) деление темы на подтемы, т. е. формулирование смысловых групп, круга вопросов по теме, их взаимное расположение и как следствие выбор каркаса, определение координат схемы;
б) выделение опорных узлов и их расстановка на координатах путем определения главных элементов содержания, этапов решения, ключевых факторов для изучения темы, решения проблемы;
в) определение логики порядка расстановки опорных узлов на координате,
выбор обозначения опорного узла, свертывание названий координат и узлов до 1 – 3 ключевых слов;
г) выявление и обозначение наиболее важных смысловых связей между содержанием темы.
С помощью ЛСМ можно обеспечить уровневый подход к проверке знания теоретического материала. На этапе актуализации и проверки знаний использую следующие приемы:
- предлагаю для слабоуспевающих учащимся на карточках для индивидуальной проверки или на слайдах при фронтальном опросе логико-смысловые модели, где на координатах заменены местами несколько опорных узлов. Задача учащихся исправить “ошибки” и восстановить логику рассмотрения вопроса; учащиеся готовят вопросы по любым заполненным координатам модели; учащиеся восстанавливают недостающие ключевые слова опорных узлов; на ЛСМ удаляется несколько узлов, (5-8) и располагаются отдельно. Учащийся или группа учащихся должна найти первоначальное месторасположение на ЛСМ; учащимся предлагается использование ЛСМ как ориентировочной основы для комментирования ответов.
При организации закрепления изучаемого материала перед непосредственным решением неравенств целесообразно использование приема «Установите соответствие». На доске записаны задания, они пронумерованы и каждому соответствует цвет. Необходимо выбрать для каждого неравенства способы решения и преобразования и отметить их на ЛСМ стикером соответствующего цвета. Эту работу можно выполнять как в группе, так и индивидуально, при этом учащиеся на месте выполняют аналогичное задание, отмечая на “бумажной” схеме соответствующие номера уравнений. После выполнения проводится обсуждение, учащиеся обосновывают свой выбор, при необходимости ведется коррекция. После данной работы учащиеся приступают к решению каждого из рассмотренных неравенств.
На уроках закрепления знаний модели дорабатываются, уточняются, изменяются в зависимости от уровня подготовки учеников.
Необходимо отметить, что одни учащиеся лучше усваивают материал, если увидят его написанным на доске или прочитают в книге, другие – если его объяснить устно, третьим надо непременно всё сделать самим (провести опыт или нарисовать схему). Это связано с тем, что преобладающий канал восприятия может быть различным: у одних – аудиальный (лучше усваивают на слух), у других – визуальный (доминирует зрение), у третьих – кинестетический (запоминают при помощи движений). К тому же, психологи доказали, что информация в вербальной форме по теме урока усваивается не более, чем на 30 %, а в визуальной достигает 90 %.
Понятие «логико-смысловая модель» было введено для представления знаний в виде многомерной модели, состоящей из двух компонентов: содержательного (смысловые элементы) и логического (порядок расположения смысловых элементов). Использование логико-смысловых моделей (ЛСМ) может значительно повысить эффективность обучения, позволит учесть тип познавательной деятельности учащихся (право - и левополушарные). Особенно эффективно использование ЛСМ для учащихся с правополушарным типом познавательной деятельности, которые склонны рассматривать частности, слагающие целое, осуществлять поиск общей картины и смысла явления и для которых основной метод познания — дедуктивный (от общего к частному). Построение ЛСМ способствует формированию целостного восприятия любой информации.
Логико-смысловая модель позволяет одновременно увидеть всю тему целиком и каждый ее элемент в отдельности, на ней легко показать сравнительную характеристику двух явлений, событий, найти сходства и различия между ними. Выявить основную проблему и найти ее решение.
Использование ЛСМ позволяет решить целый ряд важнейших задач:
- логически выстраивает материал, дает возможность правильно отобрать информацию;
- позволяет выделить причинно–следственные связи и закономерности исторического развития;
- выделяет основные термины и понятия, развивает предметную речь учащихся;
- вооружает ученика и учителя необходимым инструментарием для анализа исторического процесса;
- соединение вербального и визуального каналов информации приводит к резкому повышению усвояемости материала.
Результаты применения ДМИ:
- повышается системность мышления и вырабатывается стереотип систематизации материала благодаря освоению переработки информации непосредственно в процессе первичного восприятия; поддерживаются механизмы памяти и улучшается оперативный контроль информации благодаря наглядности представления знаний в свернутой форме; улучшается работа интуитивного мышления и усиливаются эвристические способности; упрощается подготовка к уроку, обеспечивается алгоритмизация учебно-познавательной деятельности учащихся; развивается познавательная активность школьников и навыки самостоятельной работы; упрощается не только процесс запоминания, но и осмысления и обобщения информации (это особенно актуально, так как средний ученик не может держать в памяти большой объем информации в вербальной форме, а информация по литературе велика); осуществляется перевод мысленных операций ученика во внешнюю среду.
ЛСМ используется на 3 уровнях:-
- Передача в готовом виде учащимся под запись или в виде дидактического материала. При объяснении нового материала на уроках первичного предъявления знаний или в классах с низким уровнем обученности на уроках систематизации знаний, но тогда информация представляется в максимально развернутом виде. Составление логико-смысловых моделей совместно с учащимися при повторении или изучении нового материала.
Самостоятельная разработка логико-смысловых моделей учащимися (10-11 классов) и разработка логико-смысловых моделей по ключевой моделивыделенным координат
Как же построить такую модель?
Конструирование модели включает следующие процедуры:
- в центр будущей системы помещается объект конструирования: тема, проблемная ситуация и т. п.;
- определяется набор координат – «круг вопросов» по проектируемой теме, в число которых могут включаться такие смысловые группы, как цели и задачи изучения темы, объект и предмет изучения, содержание, способы изучения, результат
- определяется набор опорных узлов – «смысловых гранул» для каждой координаты, путем логического или интуитивного определения узловых, главных элементов содержания или ключевых факторов для решаемой проблемы;
- осуществляется перекодирование информационных фрагментов для каждой гранулы, путем замены информационных блоков ключевыми словами или словосочетаниями.
- выполняется ранжирование гранул и расстановка на координатах путем выбора оснований и формирование однорядовых шкал.
Учебная модель – это особая форма наглядности, которая рождается на глазах учеников в момент объяснения и оформляется в тетрадях и позволяет представить более четко те свойства изучаемого явления, которые нас интересуют. При проектировании моделей, схем у ученика включаются в работу и слуховая, и зрительная, и смысловая память, что значительно повышает интеллектуальную активность. Модели не даются в готовом виде. Дается только каркас. Заполняем его вместе с учениками.. Круг вопросов по теме (названия координат) подлежит совместному обсуждению. Связи между узлами выявляются и объясняются учащимися, так как эти учебные действия являются одними из важнейших для успешного обучения. Отдельные узлы или координаты предлагаются учащимся для самостоятельного заполнения
Когнитивная визуализация даёт мощный импульс повышению управления умственной деятельностью и внешними действиями. Учащиеся самостоятельно организуют процесс работы: программируют операцию по усвоению знаний, выполняют переработку информации по разработанному алгоритму, контролируют качество выполнения операций. Меняется и психология ученика: из потребителя знаний в готовом виде он преобразуется в добытчика и созидателя, формирует навыки исследователя, приобретает собственное мнение, навыки дискуссии, умение работать со многими источниками и выделять главное, стержневое в них.
В целом, ЛСМ занимают свободную нишу универсальных дидактических «орудий» педагога и учащегося, дополняют существующие методики обучения и подготовительной деятельности, активизируют и улучшают использование профессионального багажа педагога, изменяют личностное отношение педагога и учащегося к учебным предметам.
