CC BY
94
педагогические науки
tov dlya vysokoproizvoditel'nyh vychislenij // Infor-macionnye i matematicheskie tekhnologii v obrazo-vanii, tekhnike, ekonomike i upravlenii: sb. nauch. st. / pod obshch. red. E.V. Muzyukovoj. Volgograd: Volgogr. filial Ros. gos. torg.-ekon. un-ta, 2013.
2. Glazov S.Yu. Reshenie fizicheskih zadach v srede Maple. Ch. 1: Osnovnye operacii sredy Maple: metodicheskaya razrabotka po kursu «Komp'yuter-naya praktika». Volgograd: Izd-vo VGPU «Peremena», 2007.
3. Sistema komp'yuternoj algebry Maxima [Elek-tronnyj resurs]. URL: http://maxima.sourceforge.net/ ru/ (data obrashcheniya: 13.04.2020).
4. Targ S.M. Kratkij kurs teoreticheskoj mekha-niki: uchebnik dlya studentov vtuzov. 20-e izd., ster. M.: Vyssh. shk., 2010.
5. Landa P.S. Nelinejnye kolebaniya i volny. M.: Librokom, 2010.
6. Glazov S.Yu., Kovaleva T.A., Syrodoev G.A. Elektrostaticheskoe pole pryamoj periodicheski za-ryazhennoj niti // Fizicheskoe obrazovanie v vuzah. 2016. T. 22. № 3. S. 139-148.
7. Hodykin S.A., Korobov V.E., Syrodoev G.A. [i dr.]. O levitacii provodyashchego kol'ca v peremen-nom magnitnom pole // Fizika v shkole. 2017. № 2. S. 34-39.
Methodological features of the use of modern information technologies in teaching physics in higher education
The article deals with the methodological features of the use of the modern information technologies in teaching general and theoretical physics, electric and radio engineering. There are discussed the methodological issues of the development of the skills for the use of the methods of the mathematical physics, the skills of the combination of the analytical estimation and the computer modelling of the physical processes with the use of the mathematical packages.
Key words: information technologies, typical physical problem, computer modelling of physical processes, learning and cognitive activity, use of mathematical package, networking technologies.
(Статья поступила в редакцию 05.06.2020)
м.в. корепанова
(Волгоград)
наглядное моделирование как метод математического развития дошкольников
Анализируется наглядное моделирование как основное средство продуктивной интеллектуальной деятельности дошкольников. Приводятся научные и эмпирические доказательства, что при обучении математике построение внешних наглядных моделей формируется как системная деятельность, развивающая мыслительные операции. Обосновывается роль наглядного моделирования в формировании у старших дошкольников основ элементарного программирования.
Ключевые слова: метод наглядного моделирования, метод замещения, математическое развитие, элементарное программирование, системно-смысловое мышление, интеллектуальное творчество.
В современном обществе дети с самого рождения сталкиваются с высокотехнологичными достижениями: интерактивными и роботизированными игрушками, гаджетами, компьютерными играми и т. д. Нет сомнения в неизбежном влиянии технического прогресса на ребенка. Сегодня ученых волнуют вопросы о том, каким образом развивается ребенок в новой реальности, какими категориями и образами он мыслит в новых ситуациях.
В исследованиях Н.А. Горловой [5] акцентируется внимание на новом типе сознания современных детей, которое автор определяет как системно-смысловое. Детям важен смысл событий, явлений, они стремятся анализировать суть происходящего в едином контексте. Ключевым становится вопрос «зачем?» вместо привычного «почему?». Этой особенности детского мировосприятия посвящен знаменитый труд К.И. Чуковского «От двух до пяти». Писатель называл детей этого возрастного периода «почемучками» [13]. Сегодняшние дети находятся в иной среде и на иной ступени познавательного развития, и созданный писателем яркий образ ребенка прошлого века обобщил в себе особенности детского сознания и отношения к окружающему миру, который современные дети воспринимают целостно, мо-дульно, интуитивно выстраивая отношения между объектами и явлениями.
О Корепанова М.В., 2020
известия вгпу
Это принципиально иная парадигма умственной активности, основанная на творческом начале и способности к парадоксальному мышлению, многоаспектности выводов и результатов процесса деятельности. Современный ребенок не всегда готов следовать за инструкцией взрослого, предложенной в форме алгоритма. Это объясняется его большой информированностью и попытками создавать свой новый метод познания. При этом результаты могут быть самыми разными, не всегда достигается полезный эффект, ожидаемый от деятельности ребенка взрослым.
Не случайно в дошкольном образовании современные академические методики постепенно уступают место синкретичным методам развития умственной активности, основанным на синтезе линейности и многовариантности. Мыслительные операции у современных детей развиваются комплексно. Дети склонны к интуитивному выстраиванию отношений между объектами и явлениями, использованию новых принципов манипуляции объектами.
Одной из основных форм интеллектуальной активности, которой овладевают дошкольники в процессе развития различных форм познания и видов деятельности, является наглядное моделирование. Оно может рассматриваться в качестве основы общих умственных, в том числе математических, способностей.
Являясь специфической опосредованной формой мышления, моделирование выступает для дошкольника основным средством продуктивной интеллектуальной деятельности. «Необходимо учитывать, что использование моделей возможно при условии сформиро-ванности у дошкольников умений анализировать, сравнивать, обобщать, абстрагироваться от несущественных признаков при познании предмета. Освоение модели сопряжено с активными познавательными обследовательскими действиями, со способностью к замещению предметов посредством условных знаков, символов» [2, с. 126].
Наглядное моделирование, используемое в качестве метода обучения детей элементарной математике, включает в себя применение заместителей - символических объектов, отражающих суть реального предмета, объекта, и предполагает установление между ними отношений, соответствующих отношениям тех предметов и явлений, которые эти заместители обозначают. Умение строить и применять такие модели дает возможность в наглядной форме выделить скрытые отношения вещей, учитывать их в своей деятельности, планировать решение разнообразных задач.
В современных образовательных программах для дошкольников большое внимание отводится развитию навыков познания, экспериментирования через создание средового компонента. Однако четкости в обосновании психологических механизмов, запускающих развитие способности к абстрагированию и моделированию, в программах и методических рекомендациях к ним мы не находим. Возникает закономерный вопрос: каким образом достигается паритетность в деятельности ребенка и педагога, чтобы последний не выступал «алгоритмизатором» мыслительной деятельности дошкольника, а в качестве отправной точки использовал природную способность к быстрому переключению с одного мыслеобра-за на другой, использованию комбинации из разных областей знаний, подкрепленных собственным опытом. Полагаем, что такой не совсем обычный для дошкольного образования подход соответствует интеллектуальным потребностям современного ребенка в нахождении неявных связей между объектами и явлениями, конструированию понятных ребенку моделей явлений математического порядка.
Наибольшая эффективность в реализации данного подхода может быть достигнута при умении взрослого переключаться между разными образовательными парадигмами или использовать их параллельно. Исследователи указывают, что дивергентное мышление наиболее развито у дошкольников. Это результат работы богатого воображения, открытости, готовности учиться. Важно, чтобы используемые педагогами шаблонные технологии не угнетали это творческое начало.
Большой вклад в разработку вопроса о применении наглядного моделирования при формировании у детей первоначальных математических представлений был внесен сотрудниками лаборатории под руководством Л.А Венгера [3]. В частности, Н.И. Непомнящей было доказано, что модель может быть использована как средство перевода детей от решения задач в наглядно-действенном плане к их решению в наглядно-образном плане [11]. Это в значительной степени облегчает процесс понимания структуры арифметической задачи и представление ребенком теоретической схемы - модели, ее решения.
Организация экспериментальной деятельности Р.И. Говоровой была связана с проведением сдетьми пятого года жизни игр, требующих соотнесения графических моделей (плана) пространства с реальным пространством [4]. Установлено, что дети данного возраста способны соотносить план с реальным про-
педагогические науки
странством без предварительных объяснений. Но главное, по мнению Л.А. Венгера, заключается не только в способности овладения внешними формами замещения и наглядного моделирования, которые выступают в качестве использования символичных обозначений, схем, графических модификаций [3]. Смысл состоит в том, что овладение подобными внешними образами формирует у ребенка способность переносить их во внутренний план, оперировать заместителями и моделями в уме, абстрактно представлять ожидаемые результаты собственной интеллектуальной деятельности. Теория Л.А. Венгера подтверждает факты, характеризующие преобладание системно-смыслового, а не системно-структурного типа мышления современного дошкольника. Доминирование смысловой сферы в сознании определяет смысловую ориентацию на деятельность. Если ребенок не понимает смысла деятельности, которую ему предлагают, он отказывается ее выполнять. Из этого следует, что для внутреннего развития важна не внешняя, техническая, сторона дела (например, овладение умением четко проводить линии, составляя схему), а его смысловая сторона, улавливание отношений между заместителями, моделью и реальностью, которая за ними стоит, через объективизацию вещей, явлений и связей между ними.
Выстраивание реальных моделей окружающей действительности помогает детям исследовать окружающий мир с его связями и закономерностями. Реальные модели становятся источником построения внутренних, мысленных моделей, при помощи которых ребенок представляет себе действительность.
Эффективность использования наглядных моделей в качестве средств обучения математике основана на их соответствии складывающейся в этот возрастной период такой умственной способности, как способность к отвлеченному отражению реальности, составляющей архитектуру внутренних мыслительных моделей. В обычных условиях жизнедеятельности ребенка эта особенность формируется стихийно, чему способствует моделирующий характер основных видов детской деятельности (игры, рисования, лепки, конструирования). При обучении математике построение внешних наглядных моделей формируется как системная деятельность, развивающая мыслительные операции.
Способность детей к обобщению, соотнесению предметов с определенными категориями на основе выделения в них свойств, установления связей и зависимостей между ними проявляется как моделирующая функ-
ция мышления. Ее действие обнаруживается в точном восприятии ребенком таких внешних свойств вещей, как форма, параметр, пространственные, временные, количественные отношения, и последующем создании объекта, которому приписываются новые атрибутивные свойства. Новый взгляд на уже привычные для всех вещи позволяет находить им новые сферы применения.
Высокий уровень овладения наглядным моделированием существенно улучшает решение детьми широкого круга задач, т. е. обнаруживает себя как общая интеллектуальная способность. Результаты исследований подтверждают, что уже младшие дошкольники умеют анализировать предметы, выделяя такие признаки, как цвет, форма, величина, а также некоторые пространственные отношения между предметами.
Дети старшего дошкольного возраста успешно используют наглядные модели при ориентировке в пространстве; учатся применять более сложные наглядные модели, к которым относятся планы, схемы, чертежи. Переход к младшему школьному возрасту сопровождается овладением более сложными навыками: использованием модели при решении арифметических задач; чтением и составлением плана на основе общепринятых условных обозначений (система координат, масштаб). У детей развивается способность мысленно воссоздавать строение предмета по его внешней конфигурации.
В своем исследовании мы выявили следующие условия формирования у детей элементарных навыков моделирования.
1. Развитие с самых ранних этапов обучения интуитивных представлений о процессах и предметах действительности, которые становятся в дальнейшем моделями. Нахождение между ними стандартных и неявных связей.
2. Введение символических обозначений в ситуациях их практического использования, овладение навыками замещения.
3. Проведение специальных обучающих занятий и игр по овладению детьми способами наглядного моделирования. Поддержка детской инициативы в использовании моделей в нестандартных ситуациях.
В деятельности дошкольников обнаруживаются разные формы моделирования действительности, причем важное место среди них занимает пространственное моделирование. Пространство осваивается человеком на протяжении всей жизни, но первоосновы закладываются в дошкольном детстве, когда основной точкой отсчета является его тело и
пространство, в котором оно находится. Поэтому освоение пространства осуществляется через его модель, в котором определенным образом размещаются предметные или графические заместители.
Развитию ориентировки в пространстве посвящено множество работ как отечественных, так и зарубежных психологов (Б.Г. Ананьев, Е.Ф. Рыбалко, Г.А. Репина, Ж. Пиаже). В них рассматриваются различные аспекты овладения пространством и подчеркиваются два момента:
1) переход ребенка от «непосредственной» ориентировки в пространстве, осуществляемой на уровне восприятия, к опосредованной, опирающейся на пространственные представления;
2) от ориентировки, ограниченной собственной позицией, к ориентировке, которая характеризуется большей или меньшей объективностью и гибкостью, возможностью смены «точек отсчета».
По структуре пространственные представления дошкольников соответствуют такой общественно выработанной форме модельного изображения, как графический порядок пространства.
Л.А. Венгер подчеркивал, что начинать обучение следует с составления плана, а не с обучения использованию готового плана [3]. Это дает возможность выделить в обучении два момента: соотнесение формы каждого заместителя с формой предмета и соотнесение местонахождения предметов в пространстве. В готовом плане эти моменты выступают слитно, и их одновременное усвоение трудно для детей трех лет.
Программа обучения детей пространственному моделированию предполагает следующие этапы.
1. Овладение отдельными действиями замещения и использование простейших моделей в их внешней форме.
2. Построение плана, который отражает ограниченное пространство с минимумом объектов (не более трех), размещенных на значительном расстоянии друг от друга в наиболее информативных точках (середина, угол). ограниченным пространством может выступать, например, комната для куклы.
3. Построение плана пространства с количеством предметов свыше пяти и расположенных в произвольном порядке. Усложняет задачу моделирования пространства использование нескольких одинаковых предметов, замещающих реальные объекты. Для их обо-
значения ребенок самостоятельно выбирает абстрактную форму. Расширяется план пространства, который может представлять часть групповой комнаты, участка.
4. Завершающий этап предполагает построение плана пространства по памяти; использование системы координат на ограниченном пространстве.
Как указывает в своих работах С.Н. Его-шина, моделирование, с одной стороны, является ступенью для развития конструкторских навыков детей, а с другой - основой для творческого процесса модификации исходной конструкции на более высоком логико-схематическом уровне [6].
Современные подходы к развитию навыков моделирования обогащены задачами формирования основ нестандартного мышления при решении дошкольниками интеллектуальных технических задач, к каковым отнесены лего-конструирование, технические игрушки-роботы. В процессе лего-конструирования реализуется методология замещения Л.А. Вен-гера [3]: дети учатся заменять одни предметы другими (например, в условиях недостатка или ограниченности некоторых деталей подумать, каким образом их можно заменить в реализации задуманной идеи).
Важное место отводится пространственному конструированию по условиям. Ребенок создает какую-либо конструкцию по заданному условию, без использования образца или способов воспроизведения объекта. он моделирует пространство ее размещения, соотносит возможные конструктивные решения с ее практическим назначением. Условие или задача, которая ставится перед ребенком, должна быть проблемного характера. У дошкольника формируется умение анализировать задачу, а затем в им самим определенной логике строить свою деятельность.
Как отмечал Л.А. Венгер, конструирование по простейшим чертежам и схемам продуцирует моделирующий характер деятельности [Там же]. Создавая простые схемы-чертежи построек, пространства, ребенок познает связи между объектами и явлениями, учится выделять неочевидные закономерности, которые являются основополагающими в становлении основ творческого технического мышления.
В развивающемся сегодня STEM-образо-вании большое место отводится моделирующему характеру деятельности детей, что проявляется в умении создавать модели объектов, событий, пространства, проектировать виртуальные маршруты. Например, игрушка мини-
педагогические науки
робот выполняет элементарные команды, с помощью которых осуществляется движение в разных направлениях. Дети задают последовательность команд для робота, проектируя траекторию его движения по специальным полям. Это и является первым этапом в обучении детей программированию.
Наши исследования, проводимые с детьми старшего дошкольного возраста, показали, что важным фактором при использовании данной технологии является смысловой посыл к деятельности: ребенок, создавая элементарную управляющую программу для игрушки-робота, начинает сначала выстраивать внутренний план действий, а потом воплощать его в реальности [8; 9]. Развитие у детей умения составлять алгоритмы выполнения задания или решения поставленной задачи (формирование основ программирования) является вторичным эффектом деятельности замещения и наглядного моделирования.
Анализ теоретических исследований и собственный эмпирический опыт позволяют констатировать, что возникновение плана наглядных представлений о действительности и способность действовать в плане образов (внутреннем плане) составляют, по словам А.В. Запорожца, «цокольный этаж» всеобщего строения человеческого мышления [7]. Включение в деятельность моделирования является важным условием математического развития ребенка и важнейшим условием для проявления когнитивных способностей и формирования внутреннего, системно-смыслового плана мыслительной деятельности.
Список литературы
1. Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. 3-е изд. СПб.: Питер, 2001.
2. Венгер Л.А. Восприятие и обучение (дошкольный возраст). М.: Просвещение, 1986.
3. Венгер Л.А. Развитие способности к наглядно-пространственному моделированию // Дошкольное воспитание. 1982. № 9. С. 46-52.
4. Говорова Р.И., Дьяченко О.М. Формирование пространственной ориентировки у детей // Дошкольное воспитание. 1975. № 9. С. 55-58.
5. Горлова Н.А. Современные дети и их возможности // Современное дошкольное образование. 2009. № 2. C. 2-28.
6. Егошина С.Н. Математическое моделирование в детском саду [Электронный ресурс] // Мол. ученый 2015. № 22.4(102.4). URL: https://moluch. ru/archive/102/23398/ (дата обращения: 16.03.2020).
7. Запорожец А.В. Развитие восприятия и деятельность // Избранные психологические труды: в 2 т. Т. 1: Психическое развитие ребенка / под ред.
В.В. Давыдова, В.П. Зинченко. M.: Педагогика, 1986. С. 112—118.
8. Корепанова MB., Забровская О.В. Современные образовательные технологии математического развития детей младшего возраста // Изв. Волгогр. гос. пед. ун-та. 2019. № 10(143). С. 108110.
9. Корепанова MB., Козлова СА., Пронина О.В. Mоя математика: учеб. пособие. M.: Баласс, 2016.
10. Непомнящая Н.И. Психодиагностика личности. Теория и практика. M.: Владос, 2003.
11. Пиаже Ж. Избранные психологические труды. M.: Педагогика, 2012.
12. Репина ГА. Mатематическое моделирование на плоскости со старшими дошкольниками. СПб., 2011.
13. Чуковский К.И. От двух до пяти. M.: Терра -
Книжный клуб, 2001.
* * *
1. Anan'ev B.G. Chelovek kak predmet poznaniya. 3-e izd. SPb.: Piter, 2001.
2. Venger L.A. Vospriyatie i obuchenie (doshkol'-nyj vozrast). M.: Prosveshchenie, 1986.
3. Venger L.A. Razvitie sposobnosti k naglyad-no-prostranstvennomu modelirovaniyu // Doshkol'-noe vospitanie. 1982. № 9. S. 46-52.
4. Govorova R.I., D'yachenko O.M. Formirovanie prostranstvennoj orientirovki u detej // Doshkol'noe vospitanie. 1975. № 9. S. 55-58.
5. Gorlova N.A. Sovremennye deti i ih vozmozh-nosti // Sovremennoe doshkol'noe obrazovanie. 2009, № 2. C. 2-28.
6. Egoshina S.N. Matematicheskoe modelirovanie v detskom sadu [Elektronnyj resurs] // Mol. uchenyj. 2015. № 22.4 (102.4). URL: https://moluch.ru/ar chive/102/23398/ (data obrashcheniya: 16.03.2020).
7. Zaporozhec A.V. Razvitie vospriyatiya i deya-tel'nost' // Izbrannye psihologicheskie trudy: v 2 t. T. 1: Psihicheskoe razvitie rebenka / pod red. V.V. Da-vydova, V.P. Zinchenko. M.: Pedagogika, 1986. S. 112-118.
8. Korepanova M.V., Zabrovskaya O.V. Sovremennye obrazovatel'nye tekhnologii matematiche-skogo razvitiya detej mladshego vozrasta // Izv. Vol-gogr. gos. ped. un-ta. 2019. № 10(143). S. 108-110.
9. Korepanova M.V., Kozlova S.A., Pronina O.V. Moya matematika: ucheb. posobie. M.: Balass, 2016.
10. Nepomnyashchaya N.I. Psihodiagnostika lich-nosti. Teoriya i praktika. M.: Vlados, 2003.
11. Piazhe Zh. Izbrannye psihologicheskie trudy. M.: Pedagogika, 2012.
12. Repina G.A. Matematicheskoe modelirovanie na ploskosti so starshimi doshkol'nikami. SPb., 2011.
13. Chukovskij K.I. Ot dvuh do pyati. M.: Terra -Knizhnyj klub, 2001.
Visual modelling as a means of the mathematical development of preschool children
The article deals with the analysis of the visual modelling as a basic means of the productive intellectual preschool children activities. There are given the scientific and empiric evidence that in the process of teaching mathematics the formation of the external visual models is organized as a system activity developing the intellectual operations. There is substantiated the role of the visual modelling in the development of the basis of the elementary programming of senior preschool children.
Key words: method of visual modelling, substitution method, mathematical development, elementary programming, system and logic thinking, intellectual creative work.
(Статья поступила в редакцию 08.06.2020)
А.Б. оСТАпЕнко (Хабаровск)
проектная деятельность в обучении иностранному языку в вузе
Освещаются вопросы переосмысления образовательных технологий в современных общественно-экономических условиях России и необходимости применения новых когнитивных подходов. Рассматривается метод проект-но-ориентированного обучения иностранному языку в магистратуре с точки зрения ген-дерной педагогики. Описывается опыт применения проектной деятельности для развития академических и профессиональных компетенций.
Ключевые слова: когнитивное мышление, высшее образование, конкурентоспосбность, ген-дерный подход, проектно-ориентированное обучение, компетентностный подход, гендер-ные измерения.
На рубеже третьего десятилетия XXI в. Россия претерпевает существенные трансформации во всех секторах человеческой деятельности. Динамичное развитие национальной
экономики и степени влияния России на политической арене кардинально отражается на социальной сфере. Меняется общественный заказ к подготовке участников экономической деятельности страны, а именно выпускников учебных образовательных заведений. «В создавшихся условиях российскому образованию суждено сыграть судьбоносную роль в сохранении страны в качестве ключевого игрока на "мировой шахматной доске". Ведь система целенаправленной инкультурации как раз и предназначена для того, чтобы формировать молодые поколения в соответствии с потребностями общества» [5, с. 4]. На всех уровнях образования разрабатываются новые государственные стандарты, способствующие воспитанию всесторонне развитой личности с активной жизненной позицией. особое значение придается высшему профессиональному образованию, на которое возложена ответственность за формирование зрелого гражданина, активного участника социально-экономической жизни страны.
В настоящее время в высшем профессиональном образовании используется компе-тентностный подход. Другими словами, выпускники вуза должны приобрести знания умения и навыки, объединенные в различные компетенции, необходимые для реализации их жизненного и экономического потенциала в дальнейшей профессиональной деятельности. «Логичным ответом на вызовы времени выступил процесс внедрения на всех ступенях отечественного и зарубежного образования компетентностно-ориентированного подхода, методологической основой которого выступают личностно ориентированная и системно-деятельностная составляющие» [1, с. 42]. В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом, который представляет собой «совокупность требований, обязательных при реализации основных образовательных программ начального общего, основного общего, среднего (полного) общего, начального профессионального, среднего профессионального и высшего профессионального образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию» [11], рабочая программа дисциплины должна способствовать овладению набора общих и профессиональных компетенций (ОК и ПК).
Соответствие стандартам требует новых подходов и методов преподавания, формиру-
О Остапенко А.Б., 2020
