Применение принципов ТРИЗ-педагогики как фактор формирования метапредметной компетенции при изучении физики в средней школе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Педагогика

УДК 372.853

доктор педагогических наук, профессор Агибова Ирина Марковна

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Северо-Кавказский федеральный университет» (г. Ставрополь);

магистр физико-математического образования Левинская Елена Константиновна

Федеральное государственное казенное общеобразовательное учреждение «Ставропольское президентское кадетское училище» (г. Ставрополь)

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ТРИЗ-ПЕДАГОГИКИ КАК ФАКТОР ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАПРЕДМЕТНОЙ КОМПЕТЕНЦИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Аннотация. В статье анализируются факторы и социальные процессы, вызывающие необходимость развития метапредметной компетенции в контексте современного развития общества. Представлена методика формирования данной компетенции у учащихся средней школы с применением средств ТРИЗ-педагогики, разработаны задания для оценивания уровня сформированности данной компетенции.

Ключевые слова: образовательные технологии, ТРИЗ-педагогика, метапредметная компетенция, Федеральный государственный образовательный стандарт общего среднего образования.

Annotation. The article analyzes the factors and social processes that necessitate the development of metasubject competence in the context of the modern development of society. The methodology for the formation of this competence in secondary school students using TRIZ-pedagogy tools is presented, tasks for assessing the level of formation of this competence are developed.

Keywords: educational technologies, TRIZ-pedagogy, metasubject competence, Federal State Educational Standard of General Secondary Education.

Введение. Растущая потребность общества в людях, способных творчески отвечать на любые изменения, оригинально и на высоком уровне решать существующие проблемы, определяется увеличением темпов его развития и, в связи с чем, важностью подготовки учащихся к жизни в быстро изменяющихся условиях. Однако, современные методики обучения физике не всегда в полной мере позволяют сформировать универсальные способы деятельности для получения и применения знаний, решения нетривиальных проблем, готовности к сотрудничеству, к командной деятельности. Метапредметный характер таких знаний, умений обеспечивают формирование у обучающихся целостной картины мира.

Образовательные результаты развития метапредметной компетенции, их содержание, структура и способы формирования, рассматривался неоднократно, как важнейшее средство достижения качества образования. Для этого важно введение в практику системы образования особых педагогических технологий, позволяющих достичь основных метапредметных результатов, соответствующих ФГОС ООО.

Целью данной статьи является рассмотрение применения принципов ТРИЗ-педагогики на уроках физики в средней школе как фактора развития метапредметной компетенции обучающихся.

Изложение основного материала статьи. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) ключевое внимание уделяет развитию способности учащегося к самореализации в деятельности, направленности на развитие личности, а не на достижения определенных предметных результатов. При этом знания и умения являются не целью обучения, а лишь средством и инструментом для рассмотрения задач поискового характера. Педагогические методы, используемые в учебном процессе, должны быть нацелены на формирование навыков, применяемых для решения сложных учебных и жизненных ситуаций.

Развитие у учащихся качеств личности, способствующих самореализации в деятельности и есть согласование образования с современными требованиями общества. Реализация этой наиболее важной задачи образования осуществляется через формирование у обучающихся универсальных учебных действий (УУД). При этом под УУД подразумевают обобщенные действия, обуславливающие свободную ориентацию учащихся в различных предметных областях познания и мотивацию к обучению [3]. Универсальность таких учебных действий проявляется в том, что они носят метапредметный, надпредметный характер, то есть способы деятельности, усвоенные учащимися на основе изучения одной или нескольких учебных дисциплин. Поэтому в современных образовательных стандартах метапредметное содержание образования является общим для всех предметов, тогда как межпредметное - для цикла предметов, а предметное - для каждого предмета в отдельности.

Метапредметный характер обучения не только лежит в основе новых стандартов, но и позволяет развивать мышление, понимание, коммуникацию, рефлексию и действие. Используя данный подход, учащийся способен выстраивать, на основе изучения предмета, систему знаний о мире. Таким образом, развитие метапредметной компетенции соответствует не только целям ФГОС ООО, но и требованиям современного общества.

Специфика формирования метапредметной компетенции как результата образования, при сопоставлении с прочими результатами образования заключается в том, что она:

- представляет собой целостную модель;

- способствует решению целого рода задач;

- содержится в виде деятельности, а не информации о ней;

- проявляется через осознание единой основы деятельности;

- используется сознательно (в отличие от навыка).

Говоря о результатах образовательной деятельности, то под выражением «у учащегося сформированы метапредметные УУД» будем иметь в виду, что он не только находит объяснения учебно-познавательным и учебно-практическим задачам, но и сознательно выбирает действия для их решения.

Для реализации требований ФГОС ООО и формирования метапредметной компетенции свою эффективность доказали разнообразные педагогические технологии, в том числе и теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

Основная задача, которою ставил перед собой основатель ТРИЗ Г.С. Альтшулер - систематизировать универсальные технологии анализа и решения проблем, автономные от конкретных предметных областей, в которых появляются эти проблемы, но строящиеся на специальных знаниях этих областей [1].

Принципы, лежащие в основе ТРИЗ, дают возможность перейти от нечеткой и неопределенной проблемы к прямым задачам и противоречиям. А так же технологии ТРИЗ позволяют решить подобные задачи с помощью конкретных приемов и принципов. И как итог, выявить сразу несколько вариантов решения, из которых сознательно выбрать наилучшие, спрогнозировать и предупредить проблемы.

Перенесение методов ТРИЗ в учебный процесс позволяет формировать сильное мышление и развивать творческие качества личности учащегося. На сегодняшний день ТРИЗ-педагогика - особое педагогическое направление, позволяющие раскрыть содержание, цели, задачи процесса воспитания и обучения, основываясь на общих понятиях и принципах теории решения изобретательских задач. В основе формируемого ТРИЗовского мышления лежит осознанное управление процессом мышления, использование приемов и алгоритмов для процесса поисковой, изобретательской, творческой деятельности, стремление научить обучающихся мыслить системно, с пониманием происходящих процессов.

Если рассматривать набор приемов обучения ТРИЗ-педагогики, используемых в образовательном процессе, то они во многом соответствуют целям, которые предлагает ФГОС ООО. А именно:

- формирование у учащегося адекватной потребности изучения окружающего мира;

- развитие системного диалектического мышления, базирующегося на принципах всестороннего анализа исследуемых объектов;

- формирование навыков самостоятельного поиска и получения нужной информации;

- развитие умения работы с информацией, которую учащийся приобретает во взаимодействии с окружающей действительности или в результате целенаправленного обучения;

- формирование конкретных качеств личности;

- развитие воображения, фантазии и творческих способностей.

На сегодняшний момент содержание ТРИЗ-педагогики трактуется по-разному, но главные принципы, лежащие ее в основе, остаются неизменными и базируются на общих законах эволюции, общих основах разрешения противоречий и конкретных практических проблем.

Внедрение принципов, на которых основывается технология ТРИЗ, позволяет отразить ее сильные стороны и помогает избежать ошибок при ее реализации [2] (таблица 1).

Таблица 1

Принципы ТРИЗ-педагогики

Принцип Содержание

Принцип объективности законов развития систем Строение, функционирование и смена поколений систем подчиняются объективным законам

Принцип противоречия Под воздействием внешних и внутренних факторов возникают, обостряются и разрешаются противоречия. Проблема трудна потому, что существует система противоречий скрытых или явных. Системы эволюционируют, преодолевая противоречия на основе объективных законов, закономерностей, явлений и эффектов

Принцип конкретности Каждый класс систем, как и отдельные представители внутри этого класса, имеют конкретные особенности, облегчающие или затрудняющие изменение конкретной системы. Эти особенности определяются ресурсами: внутренними - теми, на которых строится система, и внешними - той средой и ситуацией, в которой находится система

Отсюда следует, что основные принципы и понятия ТРИЗ полностью соответствуют таким составляющим метапредметной компетенции, как умение извлекать пользу, умение решать проблемы, раскрывать взаимосвязь прошлых и настоящих событий и умение находить новые решения.

Физика, как учебная дисциплина, объективно имеет возможности организации процесса обучения, позволяющие создать базу для развития научного мышления и творческих способностей учащихся, и, как следствие, формирование метапредметной компетенции. Курс физики - это исключительная дисциплина, в ходе усвоения которой учащиеся вовлекаются во все этапы научного познания, от наблюдения, гипотезы и эксперимента, до анализа, интерпретации и обобщения результатов, основывающегося на применении совокупности форм организации обучения, усиливающего взаимосвязанность знаний обучающихся.

Достаточно часто ученики, уверенно использующие какие-то умения на одном предмете, с затруднением могут применить его в рамках изучения другого предмета. Чтобы учащиеся лучше усвоили конкретные темы из курса физики и сформировали умения переносить знания, полученные на одном предмете на другую дисциплину, учитель может предложить комплексные задания. Решение физических задач является и целью и средством обучения физике. Именно поэтому разработка особого задачного материала, в виде комплексных заданий, позволяющего развивать метпредметную компетенцию, является первоочередной задачей.

В таком случае, что бы получить необходимый результат, разработанные задания должны содержать не только некоторую проблемную ситуацию, требующую решения, но и содержащиеся излишние или недостающие данные, а так же задания, имеющие множество решений, что допускает необходимость выбора наиболее приемлемого подхода.

Рассмотрим примеры подобных комплексных заданий, разработанных нами. Ученикам предоставляют текст и ряд вопросов к тексту, на которые они должны найти ответы, требующие анализа и рассуждения, опоры на собственный опыт. Цель таких заданий сформировать умение самостоятельно работать с текстом, находить ответы на вопросы:

7 класс (текст о Московском Кремле) Задание №1

Московский Кремль, как известно, занимает немалую площадь. Какова же сила атмосферного давления, оказываемого на эту площадь? (Если в Москве за окном нормальное атмосферное давление).

Задание №2

Что бы внимательно рассмотреть все многообразие построек Московского Кремля, необходимо двигаться вдоль его стен со скоростью 3,6 км/ч. Сколько потребуется времени для подобного неспешного осмотра?

Здание №3

Какие параметры на территории Московского Кремля мы можем измерить предложенными приборами?(При выполнении данного задания учащимся предъявляются картинки с измерительными приборами - термометр, рулетка, весы)

8 класс (текст о чудесах России - долине гейзеров на Камчатке и г. Санкт-Петербурге)

Задание №1

Климат в Долине Гейзеров умеренный. Средняя температура января: до -9 С. Средняя температура июля: +12 С. Так как вода, составляющая тело гейзера, находится под большим давлением, то и температура такой воды может превышать 1000С. Перед Вами таблица наблюдений за гейзером в долине р. Паужетки в Долине гейзеров на Камчатке.

Годы наблюдений Полный период действия Время фонтанирования Температура воды, в ° С

во время покоя во время извержения

1934 16-17мин. 1,5-2 мин. 81-82 97

1950 4 мин. 50 с. 41 - 49 с. 99 102

Известно, что при нормальном атмосферном давлении гейзер, на стадии фонтанирования, выбрасывает в окружающее пространство 67 м3 горячей воды (плотность горячей воды 1000 кг/м3).

Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при остывании воды, вышедшей на поверхность до средней температуры июля для наблюдений 1950 г. Ответ представьте в виде двузначного числа с умножением на 10 в степени.

Задание №2

Если считать, что все количество теплоты, выделенное гейзером, направить на совершение полезной работы парового двигателя, то какова будет мощность такого двигателя, если время его работы 10 часов? Ответ округлите до целого числа.

Данные задания имеют важные особенности:

- в них недостает данных, так что требуется искать информацию в предложенном для чтения тексте (найти площадь Московского Кремля, протяженность стен);

- есть возможность, что правильные ответы учащихся не совпадут, потому что в процессе принятия решения, обучающимися могут быть выбраны различные параметры, которые можно измерить представленными физическими приборами;

- при решении задач требуется работа с таблицей и сопоставление необходимого временного промежутка с табличными данными, а так же опора на предварительно проведенные расчеты.

Предложенные задания позволяют закрепить изученный материал (атмосферное давление, скорость, тепловые явления), но так же дает возможность учащимся нестандартно подойти к решению подобных заданий, что позволяет способствовать формированию метапредметных компетенций, реализуя дидактические предметные функции.

Подобные задания были разработаны и предложены учащимся седьмого класса. Причем экспериментальная группа (ГР 1) представляла собой класс, где в течение учебного года велся элективный курс «Практикум решения задач повышенной сложности по физике (на основе ТРИЗ технологий)». Контрольная группа (ГР 2) состояла из класса, где такого элективного курса не было.

Учащиеся проявили большой интерес к подобной формулировке заданий. А так же отметили, что такие задания приносят большую пользу, потому что позволяют увидеть практическое применение учебных знаний в повседневной жизни.

Анализ результатов проведенной диагностики показал, что обучающиеся, которые знакомы с ТРИЗ технологиями, предлагают в задании с физическими приборами более широкий спектр возможных вариантов применения на практике, включая очень креативные решения (таблица 2).

Таблица 2

Результаты диагностики предложенных вариантов решения

Группа Количество предложенных вариантов решения

ГР 1 6

ГР 2 3

Оценка ответов на предложенное задание позволяет говорить о том, что учащиеся контрольной группы в основном предлагали стандартные возможные ответы, такие как «масса», «длина», «температура окружающего воздуха». Учащиеся экспериментальной группы, при выполнении задания, проявили креативность, предложив большее количество вариантов применения физического оборудования, например «давление в подземных ходах», «толщина и общая протяженность стен», «диаметр Царь-колокола», «диаметр ядра Царь-пушки», «площадь территории, свободно от построек». Это позволяет говорить о том, что обучающиеся нестандартно подходят к решению как теоретических, так и практических задач. Таким образом, можно сделать вывод о том, что возможно разработать и применять уроках задания, в основе

которых лежат принципы ТРИЗ-педагогики, позволяющие формировать метапредметную компетенцию в рамках изучения предмета физика.

Так же большинство обучающихся заметили, что предоставленные им задания, являются необычными для школьного урока. Особенно необычным им показалась, что может быть несколько вариантов ответа. При проведении рефлексии учащимися были озвучены следующие ответы: «учит думать», «дает возможность фантазировать», «видно, как применить в жизни». Все это служит подтверждением полезности подобной формы заданий для формирования метапредметной компетенции.

Выводы. Таким образом, использование приемов ТРИЗ-педагогики для формирования метапредметной компетенции повышает интерес воспитанников к изучению физики, повышает качество знаний по предмету, развивает умения и способности учащихся работать самостоятельно, творчески подходить к решению задач, повышает самооценку, расширяет кругозор, повышает эрудированность.

Литература:

1. Альтшулер Г.С. Найти идею: Введение в ТРИЗ - теорию решения изобретательских задач. М.: Альпина Паблишерз, 2011. 236 с.

2. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука.Теория и решения изобретательских задач. Петрозаводск: Скандинавия, 2004. 131 с.

3. Гельфман Э.Г., Постригич А.Г. Формирование универсальных учебных действий в процессе создания учебного проекта на уроках математики // Вестник ТГПУ. 2012. №8. С. 160-167

Педагогика

УДК 373:37.025.7

кандидат педагогических наук, доцент кафедры

дошкольного образования и педагогики Асанова Зарема Ризаевна

ГБУОВО РК «Крымский инженерно-педагогический университет» (г. Симферополь); студентка специальности «Дошкольное образование» Наумик Анна Олеговна

ГБУОВО РК «Крымский инженерно-педагогический университет» (г. Симферополь)

ВЫЯВЛЕНИЕ УРОВНЯ УМСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ СТАРШЕГО ДОШКОЛЬНОГО

ВОЗРАСТА

Аннотация. В статье рассматриваются особенности выявления уровня умственного развития детей старшего дошкольного возраста. Предлагается комплекс диагностических заданий. Для каждого задания сформулирована цель диагностики, кратко описана процедура проведения и полученные результаты.

Ключевые слова: диагностика, умственное развитие, диагностические задания, старший дошкольный возраст.

Annotation. The article discusses the features of identifying the level of intellectual development of children of preschool age. The complex of diagnostic tasks is offered. For each task, the purpose of diagnosis is formulated; the procedure and the results are briefly described.

Keywords: diagnostics, intellectual development, diagnostic tasks, senior preschool age.

Введение. Проблема умственного развития детей дошкольного возраста занимает одно из центральных мест в современных исследованиях детской психологии и дошкольной педагогики. Особый интерес ученых обращен к потенциальным возможностям когнитивной сферы ребенка.

В ФГОС ДО в образовательной области «Познавательное развитие» предусмотрено формирование познавательных действий [3]. Это связано с тем, что в старшем дошкольном возрасте знания все чаще сочетаются с развитием познавательного отношения к окружающему, которое требует развития определенных способов их освоения. Дети овладевают сравнением, обобщением, классификации, у них формируется общий способ умственной деятельности: способность быстро и точно понять задачи, планомерно и последовательно решать их, верно оценивать результаты. Умственная деятельность у детей формируется в процессе обучения под руководством взрослого.

В истории образования проблема умственного развития существовала не как самостоятельная, а как составная часть других проблем обучения. В настоящее время накоплен и обобщен богатый материал по умственному развитию детей дошкольного возраста (Л.А. Венгер, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, А.В. Запорожец, Т.М. Землянухина, С.А. Ладывир, А.А. Люблинская, С.Л. Новоселова, Ж. Пиаже, Н.Н. Поддьяков и др.); по развитию гибкости мышления (О.М. Дьяченко, А.С. Зак, И.Я. Каплунович, Т.Н. Овчинникова и др.) Вместе с тем, недостаточно разработаны вопросы, связанные с выявлением уровня умственного развития дошкольника.

Изложение основного материала статьи. Для выявления уровня умственного развития детей старшего дошкольного возраста необходимо подобрать диагностический инструментарий.

Учитывая то, что экспериментальное исследование проводилось с детьми старшего дошкольного возраста подготовительной к школе группы, мы ориентировались на диагностические методики, с помощью которых проверяется готовность ребенка к обучению в школе. В рамках этой проверки диагностируется и такая составляющая готовности к школе как интеллектуальная (умственная).

После обсуждения с практическим психологом и воспитателями одного из крымских дошкольных образовательных учреждений данного вопроса, были выбраны такие диагностические методики, как:

Тест №1 «Запомни 10 слов». Цель: диагностировать состояние слуховой вербальной памяти (вариант теста С.М. Истоминой [2]).

Тест №2 «Узнавание фигур». Цель: диагностировать состояние слуховой вербальной памяти (вариант теста С.М. Истоминой [2]).

Тест №3 «Повторение цифровых рядов». Цель: определить развитие кратковременной механической памяти (субтест из теста интеллекта Д. Векслера [4]).

Тест №4 «Обведи контур». Цель: определить степень овладения ребенком действиями наглядно-образного мышления.