CC BY
65
ЭЛЕКТРОННАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЗАПОМИНАНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
ELECTRONIC ENCYCLOPEDIA AS A TOOL FOR INCREASING THE LEVEL OF STORING EDUCATIONAL MATERIAL
В.В. Калитина V.V. Kalitina
Процесс запоминания, электронная энциклопедия по математике, студенты естественнонаучного направления педагогических вузов.
Запоминание учебной информации - один из важнейших факторов, влияющих на качество обучения. Без понимания сущности процесса запоминания сложно выбрать необходимые средства обучения. В данной статье описаны требования к учебнометодическим материалам по математике и построенная на их основе электронная энциклопедия, позволяющая значительно повысить уровень запоминания учебного материала.
Storing process, electronic encyclopedia on mathematics, students of natural-scientific faculty of pedagogical institutions.
Storing educational material is one of the major factors influencing on the quality of teaching. It is difficult to choose a necessary technique for teaching without understanding the essence of storing process. The article describes the requirements for educational and methodical materials on mathematics and the electronic encyclopedia which is constructed on the base of them and allows increasing the level of storing educational material considerably.
Всестороннее отображение мира, связь между событиями прошлыми и настоящими, все психические процессы обеспечивает нам память. Память необходима человеку. Без процессов памяти не может быть ни предметного чувственного, ни отвлеченного умственного образа окружающего мира.
Память входит в общую способность к учению и обучаемости, является необходимым условием накопления фонда знаний и «интеллектуальных умений». В связи с уменьшением времени на изучение математики при постоянном объеме учебного материала перед каждым педагогом встает вопрос о том, как облегчить процесс запоминания большого объема новой информации учащимися. Поэтому исследование данной проблемы является важным и необходимым условием для осмысливания самого процесса памяти.
Цель данной работы заключается в построении электронной энциклопедии по математике для студентов естественнонаучного направления педагогического вуза, позволяющей повысить уро-
вень запоминания абстрактных математических понятий.
Анализ литературы по нейрофизиологии и психофизиологии (Р. Аткинсон, Р. Шифрин, Р.Ю. Ильюченок, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, В.П. Зинченко, М.И. Сеченов и др.) показал, что выделяются три формы памяти: мгновенная, временная и долговременная. Отличаются они друг от друга по способу представления в них получаемой извне информации, по времени хранения, по функциям, которые каждая из них выполняет в процессе запоминания. Эти формы памяти представляют собой этапы переработки информации в процессе ее хранения. Таким образом, память человека состоит из трех блоков, работающих в целях сохранения информации как единого целого [Реан и др., 2002, с. 85].
Сигналы, поступающие из окружающего мира, возбуждают некоторые нейроны, вследствие чего остается след от этого воздействия в виде физического образа. Этот физический образ возникает в мгновенной памяти (рис.1). Через очень короткое
Внешнее воздействие
Сравнение образов
Кратковременная Мгновенная Долговременная
память память память
Обработка образа Возникновение образа Хранение образа
Рис. 1. Модель деятельности памяти
время образ опознается и передается в следующий блок - кратковременную память. Здесь образ подвергается преобразованиям и передается на хранение в долговременную память или исчезает совсем - забывается. Таким образом, кратковременная память - это рабочая память, где над входными элементами в течение какого-то короткого времени производятся различные операции - структурирование, опосредование или повторение.
Долговременная память является блоком, в котором хранится информация для нужд мгновенной памяти и для нужд кратковременной памяти. Хранящаяся информация в долговременной памяти структурирована определенным образом. Следует предположить, что память представляет совокупность линейных, иерархических и циклических структур образов окружающего мира, базовыми вершинами которых являются наследственные образы (коды), регламентирующие поведение соответствующих человеческих органов.
Внешние сигналы, полученные органами чувств, а также внутренние сигналы мыслительного процесса постоянно активируют нейроны согласно определенной структуре, соответствующей образу объектов, событий, действий или понятий [Пак, 2008, с. 112].
Информация в долговременной памяти хранится в различных кодах - визуальном, акустическом и семантическом. Доминирующим кодом является семантический, т. е. основанный на смысловой сортировке материала. По всей вероятности, многие зрительные образные представления являются результатом перекодирования с семантического кода в визуальный. Поскольку в символьном, семантическом коде информация хранится в обобщенной форме, образы представления и имеют такой обобщенный характер, даже тогда, ког-
да мы вспоминаем о конкретных событиях [Реан и др., 2002, с. 89].
Хранение материала в долговременной памяти - динамический процесс, включает освоение и овладение материалом, его переработку и отбор, обобщение и конкретизацию, систематизацию и детализацию и т. д., что от части совершается во всем многообразии процессов, в которых оно проявляется, т. е. содержимое памяти постоянно меняется и старые образы при получении новых знаний меняются вместе со связями.
Л.С. Выготский выделяет два типа памяти: механическую и ассоциативную. Под механической памятью понимается способность организма сохранять след многократно повторенных реакций, производить соответствующие изменения в нервных путях. Многократно повторенное движение как бы оставляет след в нервной системе и облегчает прохождение теми же путями для новых возбуждений [Выготский, 2000, с. 174].
Запоминая какую-либо информацию, мысли, слова, действия, мы всегда запоминаем их в определенной связи друг с другом. Таким образом, в основе деятельности памяти всегда лежат те или другие связи. Эти связи называются в психологии ассоциациями. Физиологическую основу ассоциаций составляет механизм образования временных нервных связей, открытый И.П. Павловым при изучении условных рефлексов у животных. Ассоциации образуются в том случае, когда соответствующие психические процессы переживаются одновременно или непосредственно друг за другом.
Второе важнейшее условие образования и условных рефлексов и ассоциаций - повторение [Теплов, 1953, с. 144].
Выготский отметил в проведенных опытах, что «при разных условиях материал усваивается и запо-
минается в 22 раза лучше и успешнее в том случае, если заучивание производится логическим порядком, путем связывания вновь изучаемого с усвоенным прежде».
«Опыт может показать всякому, что запоминать, в сущности говоря, может означать две разные вещи: либо это простое вдалбливание реакции в голову, проторение пути, либо установление всякий раз новой связи между уже заученным прежде и подлежащим заучиванию вновь. Вот этот последний случай особенно важен педагогу» [Выготский, 2000, с. 175].
О важности связи нового материала со старым говорит и В.А. Крутецкий: «Иногда непроизвольно запоминаются такие сведения, такой учебный материал, который непосредственно связан с хорошо закрепленными прежними знаниями ученика.
Также необходимо разбить материал на части с выделением в них главного и существенного, установить логические связи между частями и связи между новым и ранее изученным материалом» [Крутецкий, 1986, с. 110].
Так как память психологически означает связь, то чем большим количеством ассоциаций мы располагаем, тем легче возникает новая ассоциация.
Выбор ассоциаций должен производиться под педагогическим контролем. Можно сказать без преувеличения, что там, где знания школы не направлены на жизнь, там всегда возникают ложные и ошибочные связи и знание хотя и приобретается, но остается не использованным в процессе действия.
Важнейшим педагогическим принципом остается связывать работу памяти с остальными формами нашей деятельности. В основе всех главнейших процессов поведения лежит процесс ассоциации, включая и память.
Через ассоциацию память должна быть связана с остальными сторонами нашего поведения.
Необходимо учитывать индивидуальные различия памяти у людей. Они касаются как доминирования отдельных видов памяти - зрительной, слуховой, эмоциональной, двигательной и других, так и их функционирования. В соответствии с тем, какие сенсорные области доминируют, выделяют следующие индивидуальные типы памяти: зрительную, слуховую, двигательную, эмоциональную и разнообразные их сочетания.
«Чистые» виды памяти в смысле безусловного доминирования одного из перечисленных край-
не редки. Чаще всего на практике мы сталкиваемся с различными сочетаниями зрительной, слуховой и двигательной памяти. Типичными их смешениями являются зрительно-двигательная, зрительнослуховая и двигательно-слуховая память. Однако у большинства людей все же доминирующей выступает зрительная память [Немов, 1997, с. 229].
Из всего вышесказанного можно сделать выводы о том, какими должны быть электронные пособия при изучении математики.
Так как математика - абстрактная наука, то необходимо каждое понятие математики ассоциировать с образом из повседневной жизни, и чем больше и красочнее образы на одно понятие, тем легче будет учащемуся понять и запомнить его. Но так как в реальной жизни не всегда можно сопоставить математическому понятию образ, возникает необходимость в динамической визуализации абстрактных математических понятий и их свойств
Большой объем информации необходимо разбить на модули, выделяя главное и существенное. Модули логически связать между собой. Также необходимо связать ранее изученный материал с новым. Один из эффективных способов структурирования запоминания - это придание запоминаемому материалу структуры типа «дерево». Такие структуры широко используются везде, где необходимо кратко и компактно представить большой объем информации. Одним из относительно простых, но, как показал проведенный эксперимент, достаточно действенных методов решения этого вопроса, является построение ментальных карт (Mind Мар). Преимущество таких карт в том, что на одном листе можно видеть сразу целостную картину со взаимосвязями, структурой и логикой. В процессе рисования ментальных карт развивается алгоритмическое и творческое мышление, а также тренируются память и воображение [Пушкарева, 2012, с. 233].
При подаче материала необходимо учесть индивидуальные различия памяти у людей. Организовать подачу материала таким образом, чтобы одновременно были задействованы зрительная, слуховая и двигательная память.
Пользоваться при запоминании различными путями. Чем более различными путями войдет реакция в нервную систему, тем прочнее она там удержится. Наиболее приемлемо применять все способы запоминания поочередно.
Использовать важнейшее условие образования и условных рефлексов и ассоциаций - повторение.
На основе данных выводов была создана визуализированная электронная энциклопедия по линейной и векторной алгебрам для студентов естественнонаучного направления педвузов и апробирована в Красноярском государственном педагогическом университете им. В.П. Астафьева.
Энциклопедия - вид научного или научно-популярного издания, содержащего систематизированный свод знаний в виде кратких статей, расположенных в алфавитном или систематическом порядке. Она позволяет обучаемому в любое время оперативно получить необходимую справочную информацию в компактной форме.
Исторически сложилось два основных способа организации энциклопедии: алфавитный и иерархический.
Кроме того, существуют энциклопедии, в которых информация разделена по отраслям знаний.
Мы предлагаем энциклопедию в виде карты знаний (рис. 2).
пы в соответствии с использованнои ранее методикой обучения математике (с помощью энциклопедии и без нее).
Результат эксперимента показал более высокий уровень запоминания в экспериментальной группе (рис. 3). Студенты также отметили, что предложенная энциклопедия удобна для использования в целях самостоятельного обучения.
I Экспериментальная группа
I Контрольная группа
Входной
контроль
Итоговый
контроль
Рис. 3. Результаты эксперимента
СЛАУ
Рис. 2. Структура электронной энциклопедии
Представленная энциклопедия помогает сформировать образ, создает ассоциации математических понятий с реальными объектами и улучшает уровень запоминания за счет использования методов динамической визуализации и метода системной динамики.
Участниками педагогического эксперимента были студенты второго курса факультета естествознания (отделения химии и биологии), факультета физкультуры и спорта. Суть эксперимента заключалась в проверке остаточных знаний по математике студентов выделенных факультетов, изучивших математику на первом курсе. Студенты были разбиты на экспериментальную и контрольную груп-
Гиблиографический список
1. Выготский Л.С. Психология. М.: ЭКСМО-Пресс, 2000. 998 с.
2. Крутецкий В.А. Психология. М.: Просвещение, 1986. 384 с.
3. Немов С.Р. Психология. М.: ВЛАДОС, 1997. 688 с.
4. Пак Н.И. Проективный подход в обучении как информационный процесс / Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск. 2008. 112 с.
5. Пушкарева Т.П. Информационное моделирование памяти // Мир науки, культуры, образования. 2012. №1. С. 233-237.
6. Реан А.А., Бордовская Н.В., Розум С.И. Психология и педагогика. СПб.: Питер, 2002. 432 с.
7. Теплов Б. М. Психология. М.: Учпедгиз, 1953. 256 с.
