CC BY
109
УДК 378.180.6
ПРОБЛЕМНЫЕ ЗОНЫ РАЗВИТИЯ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ1
© Людмила Николаевна МАКАРОВА
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, доктор педагогических наук, профессор, профессор кафедры общей педагогики и образовательных технологий,
е-таП: mako20@inbox.ru © Инна Викторовна КОСЕНКОВА Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат педагогических наук, старший преподаватель кафедры прикладной математики и механики, е-тай: kiwi1824@mail.ru
Выявлены проблемные зоны развития критического мышления студентов технических специальностей на основе проверки начального уровня развития аналитических способностей, определяющих данный вид мышления. Дан качественный и количественный анализ полученных результатов.
Ключевые слова: критическое мышление; проблемные зоны; студенты; технический профиль; аналитические способности; показатели.
Эффективность развития критического мышления студентов технического профиля зависит в первую очередь от наличия у них индивидуально-типологических особенно-
стей, влияющих на формирование составляющих данного вида мышления: способности произвольно управлять собственными мыслительными процессами, умения работать с понятиями и умозаключениями, независимости, строгости и логичности суждений, готовности к аналитической, прогностической деятельности, проблемному видению, поиску альтернативных форм решения поставленных задач [1]. 1
Уточняя понятие критического мышления студентов технического профиля, мы определяем его на основе выявленных индивидуально-типологических особенностей как профессионально-ориентированный вид
мышления, проявляющийся в выделении скрытых закономерностей; понимании сложных логических отношений; обоснованном выборе методов, алгоритмов, формул; дифференциации существенных признаков предметов, явлений от несущественных; принятии адекватных управленческих решений; самостоятельном нахождении и устранении ошибок; установлении соответствия между данными.
1 Исследование выполнено при поддержке РГНФ, проект 13-36-01024.
В пилотажном исследовании приняли участие студенты 1-2-х курсов архитектурно-строительного факультета Тамбовского государственного технического университета, Липецкого государственного технического университета, обучающиеся по направлению Строительство, Орловского государственного технического университета (специальность Промышленное и гражданское строительство). Всего 366 студента.
С целью проверки были использованы методики «Анаграммы», «Числовые ряды», «Логическое мышление», «Сложные аналогии», «Выделение существенных признаков», тесты «Лидер», «Можете ли вы быть руководителем», анализ продуктов деятельности студентов (контрольные работы, математические диктанты, типовые расчеты, курсовые задания), включенное наблюдение [2-8]. Необходимо отметить, что полученные в результате констатирующего среза сведения отражают уровень выделенных способностей, составляющих основу критического мышления, сформированный в условиях школы и первого курса вуза.
Уровни развития характеристик критического мышления мы определяли следующим образом:
- студент обладает низким уровнем развития способности, если в предложенной методике правильно выполнено 0-40 % предложенных заданий;
- студент обладает средним уровнем развития способности, если он правильно выполняет 40-70 % от предложенного задания;
- и, наконец, можно говорить о наличии высокого уровня развития способности при правильном выполнении 70-100 % задания.
Результаты тестов «Лидер», «Можете ли вы быть руководителем» оценивались так, как указано в соответствующей методике.
Уровень развития способности выделять скрытые закономерности нами проверялся как на математическом, так и нематематическом материале.
На нематематическом материале только 15,85 % студентов провели анализ и на его основе быстро и правильно выполнили задание. Остальные студенты, о чем свидетельствует и наше наблюдение за процессом выполнения работы, эмпирическим путем решали задание. Задание выполнялось не на выявление закономерности, а путем подбора. Об отсутствии проведенного анализа свидетельствуют не только ошибки при подборе, но также невыполненные слова, пропущенные слова при найденных последующих, а также длительные временные затраты на выполнение данного задания. Мы считаем, что такие результаты, возможно, вызваны тем, что студенты не считали нужным применить к нематематическому материалу содержательный анализ, уделив основное внимание словарному запасу.
На математическом материале результаты оказались лучше: низкий уровень сформи-рованности анализа оказался у 51,64 % студентов. Однако данная группа студентов не однородна по своему составу: она включает в себя как тех студентов, что плохо анализируют цифровой материал, испытывают значительные трудности при установлении скрытых закономерностей, но, тем не менее, выполнили незначительную часть работы, так и студентов, которые, к сожалению, не сумели правильно выполнить ни одного задания. Отметим, что сданные ими карточки порой содержали ответы на все предложенные задания. Некоторые студенты не пытались даже выполнить все задание, а только его часть, но и выполненная ими часть работы не содержала ни одного верного ответа. Данные результаты говорят об отсутствии не только анализа цифрового материала, неспособности увидеть в нем скрытые закономер-
ности, но и логического мышления в математике.
Таким образом, можно утверждать, что больше половины студентов испытывают трудности с выделением скрытых закономерностей как на математическом, так и на словесном материале. Средний уровень способности выделять скрытые закономерности продемонстрировали 36,06 % студентов. Данная группа студентов анализировала полученное задание, выявляла закономерности построения ряда, благодаря чему справилась с большей частью задания. Мы считаем, что данная группа студентов продемонстрировала бы более высокие результаты, если бы имела больше времени при выполнении задания. И только у 12,30 % принявших участие в эксперименте студентов способность выделять скрытые закономерности развита на высоком уровне, однако абсолютно верно выполнили все задание еще меньшее количество студентов: 4,10 %. Данные студенты не испытывали особых затруднений в анализе построения всех числовых рядов в течение заданного времени.
Полученные результаты проверки уровня развития способности выделять скрытые закономерности подтверждаются во многом результатами проверки способности понимать сложные логические отношения. Так же как и в предыдущем случае, эту способность мы проверяли как на математическом, так и на нематематическом материале.
На математическом материале результаты проверки оказались следующие. На низком уровне способность понимать сложные логические отношения развита у 54,92 %. Отметим, что в данной группе отсутствуют студенты, не справившиеся ни с одним заданием. На среднем уровне понимание сложных логических отношений характерно для 35,24 % студентов, и 9,84 % студентов продемонстрировали высокий уровень развития данной способности. Приятно отметить, что
4,10 % студентов, показавших высокий уровень развития способности понимать сложные логические отношения, выполнили правильно все предложенные задания.
При проверке понимания абстрактных и сложных логических связей на нематематическом материале мы получили еще более низкие результаты: у подавляющего большинства (72,13 %) студентов низкий уровень
сформированности сложных логических отношений. Данная группа студентов справилась менее чем с половиной задания, что позволяет нам сделать вывод о соскальзывании умозаключений, о нелогичности и произвольности умозаключений, расплывчатости мысли на фоне понимания логических связей. К тому же данная группа респондентов включает в себя 7,10 % студентов, не выполнивших, к сожалению, верно ни одного задания, что свидетельствует не просто о расте-каемости мышления, расплывчатости мысли, а об отсутствии понимания аналогии логических связей.
На среднем уровне понимание сложных логических связей на нематематическом материале доступно 24,32% студентов, принявших участие в пилотажном исследовании. И 3,55% студентов показали, что понимание логических отношений им доступно на высоком уровне, однако ни один студент не справился абсолютно верно со всеми предложенными заданиями. Отметим, что почти не было ошибок только при выполнении задания на противопоставление: «бодрый - вялый», «похвала - брань», «свет - темнота» и т. п., и практически не вызвало затруднений выяснение логических отношений между следующими понятиями: «правильно - верно», «смелость - геройство» и т. п. Наибольшую трудность, а следовательно, и наименьшее количество правильных ответов нами было получено в заданиях на соотношение часть -целое: «овца - стадо», а также в нахождении соотношений между понятиями «прохлада -мороз», «море - океан».
Полученные результаты позволяют сделать вывод о наличии сложностей у студентов технического профиля в понимании сложных логических отношений и установлении аналогии логических связей, что не может не отражаться на рациональном выполнении работы.
Результаты проверки способности обоснованный выбор формул, методов, алгоритмов решения оказались следующие. На низком уровне данная способность развита более чем у половины студентов (58,74 %), средний уровень развития присущ 31,42 % студентов, на высоком уровне данная способность развита у 9,84 % студентов. Столь слабые результаты мы объясняем тем, что самым сложным для студента при решении
задач является определение типа задачи (тип обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка; распознавание линейного неоднородного дифференциального уравнения высшего порядка с правой частью специального вида, позволяющее находить решение, не прибегая к громоздким вычислениям интегралов; распознавание и отличие задач на нахождение полной вероятности от задач, требующих нахождения условных вероятностей гипотез (формулы Байеса); решение задач на нахождение вероятности хотя бы одного события с помощью более простого нахождения вероятности противоположного события; отличие биномиального закона распределения дискретной случайной величины от гипергеометрического закона и т. п. Здесь приведены наиболее типичные сложности, возникающие у студентов). Знание алгоритма, необходимой формулы, метода решения не помогает, если изначально был неверно определен тип уравнения или задачи; просто студент в лучшем случае тратит драгоценное на контрольной работе время на решение, приводящее его порой в тупик, в худшем случае у него создается иллюзия в правильности своего решения и в знании данного материала.
Большинство заданий, предлагаемых студенту, содержит все необходимые данные в явном виде или же данные, которые можно получить из условия, при обучении в вузе и в школе практически не используются, не предлагаются учащимся и студентам задания с избыточным или, наоборот, недостаточным условием, тем более задания, в которых необходимо установить, какие данные являются лишними при решении. Но в своей профессиональной, и не только, деятельности часто приходится для выполнения работы вначале отбирать необходимые данные из всех имеющихся, что, конечно же, требует способности дифференцировать существенные признаки предметов или явлений от несущественных. Незначительную сформиро-ванность самостоятельной работы с предложенными данными подтвердила также проверка способности дифференцировать существенные признаки предметов, явлений от несущественных.
На низком уровне данная способность оказалась развита больше чем у трети студентов: 42,62 %. Однако эта группа студен-
тов неоднородна по своему составу: она включает в себя как студентов, которые слабо дифференцируют существенные признаки предметов или явлений от несущественных, второстепенных, но, тем не менее, смогли справиться пусть с незначительной, но определенной частью задания, так и содержит
4,10 % студентов, не сумевших, к сожалению, верно выполнить ни одного задания в предложенной методике, хотя сданные ими карточки содержали порой попытки выполнить все задание. Также были и студенты, не пытавшиеся выполнить все задание, а выбирающие только то, что им казалось ближе по интересам. Среди тех, кто не выполнил правильно ни одного задания, очевидно, студенты, которые вместо существенных выделяют частные, конкретно-ситуационные признаки.
На среднем уровне дифференцируют существенные признаки от несущественных меньше чем половина студентов: 45,08 %. Учитывая, что при выполнении данного задания, время выполнения учитывалось, но строго зафиксировано не было, т. е. каждый студент работал в своем темпе, мы считаем, что в данной группе студентов результаты по этому показателю выше не будут без специальной работы с ними. Средний уровень развития говорит о наличии способности выделять существенные признаки, дифференцировать существенные признаки предметов, явлений от второстепенных, улавливать абстрактное значение тех или иных понятий, но не на высоком уровне. На высоком уровне данная способность развита у 12,30 % студентов. Но необходимо отметить, что почти все студенты, показавшие высокий результат, затратили на выполнение всего задания незначительное время (в среднем, 3 мин.), хотя им предоставлялось столько времени, сколько нужно. Вполне вероятно, что в сданных ими работах вообще могли отсутствовать ошибки при более значительных временных затратах и большей внимательности.
Однако анализ результатов данной способности всех студентов, принявших участие в констатирующем эксперименте, скорее свидетельствуют о преобладании конкретноситуационного стиля мышления над абстрактно-логическим, что подтверждают следующие примеры. Наибольшее количество правильных ответов было получено в выделении существенных признаков в следующих
заданиях: «Деление (класс, делимое, карандаш, делитель, бумага)»; «Война (самолет, пушки, сражение, солдаты)», «Река (берег, рыба, рыболов, тина, вода)». Возможно, это вызвано тем, что понятие «деление» вводится еще в начальной школе, а также значительным преобладанием юношей на данных специальностях с их предпочтениями и интересами. Мы считаем интересным также привести примеры заданий на выделение существенных признаков, вызвавших, наоборот, наибольшую сложность при выполнении: «Чтение (глаза, книга, текст, очки, слово)» и «Библиотека (столы, книги, читальный зал, гардероб, читатели)». На наш взгляд, такие результаты могли быть получены из-за того, что в последнее время студенты все меньше уделяют внимание чтению.
Результаты, полученные при проверке такой характеристики критического мышления, как способности дифференцировать существенные признаки предметов от несущественных, подтверждаются результатами проверки способности устанавливать соответствие между данными, которые оказались хуже результатов проверки предыдущего показателя. На низком уровне установление соответствия между данными сформировано у 57,10 % студентов, которые практически не могут устанавливать соответствие между данными, по крайней мере, на предложенном им математическом материале. Это подтверждалось также проведением нами математических диктантов, перед проведением которых перечислялись формулы, необходимые для знания.
Больше 60 % студентов не могли установить соответствие между названием формулы и ее записью (интегральная формула Коши, формула классической вероятности, формула Байеса) и были просьбы перед проведением диктанта еще раз объяснить, как называется каждая формула. Но даже предварительные консультации не улучшили значительно результаты данного показателя. Отсутствие самостоятельной работы с лекциями, дополнительной литературой, помогающей в теоретической подготовке, студентами объяснялось нехваткой времени, желания, сложностью материала для восприятия и тем, что «до сессии далеко, а в сессию все выучим».
Только трети студентов (34,70%) присущ средний уровень развития способности установления соответствия между данными. Данные студенты, помимо очень хорошей посещаемости практических занятий, также хорошо посещают лекции, проявляют активность при разборе нового материала на практических занятиях, выполняют домашние задания в срок, но и для них установление соответствия между заданной словесной формулировкой и написанием конкретных формул вызывало определенные сложности. Также отметим, что при проведении математических диктантов студенты предлагали записать все выученные ими формулы в столбик, без дачи словесных формулировок, а преподаватель сам пусть определяет название формулы, условия ее применения.
Только 8,20 % студентов не испытывали затруднений при выполнении данного задания. Правильное установление соответствия между названием формулы и ее символической записью, развернутое обоснование всех сокращений, применяемых в формулах, условиях применения формулы, а порой и наличие дополнительных сведений, не являющихся обязательными при выполнении данного задания, характерны для этой группы студентов.
Однако способность устанавливать соответствие между данными, дифференцировать существенные признаки предметов или явлений от несущественных, второстепенных, знание формул, методов, алгоритмов решения еще не гарантирует правильно выполненного задания. Даже при выполнении хорошо знакомой работы по устоявшемуся алгоритму возможно возникновение ошибок вследствие невнимательности, усталости, однотипности выполнения действий, излишней самоуверенности. К появлению ошибок при выполнении же относительно новой работы может также приводить незнание рационального способа действия, неуверенность в собственных силах и т. п. Однако какими бы не были причины, наличие ошибок в работе, даже порой при очень интересном, оригинальном, нестандартном, красивом способе решения, сводит на нет все усилия: окончательный результат не верен.
К сожалению, большинство студентов испытывают трудности в нахождении и самостоятельном устранении ошибок:
60,11 % студенческих работ, выполняемых в аудитории, содержали ошибки различного рода, т. е. у подавляющего большинства студентов данная способность развита на низком уровне. Такие низкие результаты по выделенной характеристике критического мышления мы объясняем тем, что здесь учтены все типы ошибок, то есть не только ошибки в ходе решения (неправильно выбранная формула, неверно подставленные в формулу показатели, нахождение ненужного результата задачи вместо необходимого и т. п.), но и вычислительные ошибки. Лучше обстоит дело с самостоятельным нахождением и устранением ошибок в домашних заданиях: 51,64 % сданных работ содержали различного рода ошибки. Более высокий результат по данному показателю при выполнении домашних работ мы объясняем тем, что студентам предложены однотипные задания, т. е. способ решения и необходимые формулы известны студенту заранее, а также возможностью в процессе выполнения пользоваться любой справочной литературой и консультироваться с преподавателем.
Почти треть студентов (33,33 %) находятся на среднем уровне развития способности самостоятельно находить и устранять ошибки. В сданных ими работах содержались или только вычислительные ошибки, или только незавершенное решение. Отметим, что для данной группы студентов не характерны грубые ошибки в методе решения, т. е. несмотря на то, что сама задача не решена, способ, которым ее пытались решить, был верен. Однако самостоятельно находить и устранять допущенные ошибки (например, вычислительные) данные студенты тоже не могут.
Только 6,56 % студенческих работ не содержали ошибок ни в способе решения, ни в вычислениях, ни в нахождении тех данных, что необходимы по условию задачи. Это не означает, что в работах этих студентов отсутствовали изначально ошибки, мы полагаем, что у данных студентов способность находить и самостоятельно устранять ошибки развита на высоком уровне.
Проверка способности принимать адекватные управленческие решения показала следующие результаты. Чуть больше трети студентов (34,15 %) обладают слабо и чрезмерно сильно выраженной способностью
принимать адекватные управленческие решения. Настораживает тот факт, что данная группа студентов содержит 4,10 % студентов, продемонстрировавших склонность к диктату. Мы считаем, что возможно студенты, продемонстрировавшие склонность к диктату, не совсем честно и вдумчиво отвечали на некоторые вопросы, пытались приписать себе несвойственные качества, выбирая те ответы, которые кажутся более приемлемыми, более «правильными», чтобы казаться лучше.
Больше половины студентов (59,29 %) характеризуются средней выраженностью принятия адекватных управленческих решений. И только 6,56 % студентов показали сильную степень выраженности лидерских качеств. Крайние значения (очень низкий и очень высокий уровень развития способности принимать адекватные управленческие решения) характерны для меньшей, более незначительной части студентов 34,15 %.
Полученные результаты пилотажного исследования, давшие диагностическое исследование начального уровня развития критического мышления студентов технического профиля, представлены в табл. 1.
Обращает на себя внимание то, что подавляющее большинство студентов (чуть больше 90 %) находятся на среднем или низком уровне развития критического мышления по всем рассмотренным показателям. При этом достаточно велико (более половины) количество студентов с низким уровнем и очень мало (9,37 %) студентов с высоким уровнем развития по выделенным характеристикам-способностям.
Таким образом, в проблемных зонах, требующих особого внимания при работе над развитием критического мышления студентов технического профиля, находятся те способности, по которым получены самые низкие результаты: нахождение и самостоятельное устранение ошибок, обоснованный выбор формул, методов, алгоритмов решения, установление соответствия между данными и понимание сложных логических отношений. Столь низкие результаты именно по этим способностям мы склонны объяснять тем, что они зависимы друг от друга: нахождение и самостоятельное устранение ошибок требует понимания сложных логических отношений, а также установления соответствия между данными, и конечно же уровень развития этих способностей влияет на результаты обоснованного выбора формул, методов, алгоритмов решения.
Обобщенный результат по всем характеристикам критического мышления студентов технических специальностей показывает нам, что больше половины студентов находятся на низком уровне развития и меньше 10 % студентов обладают высоким уровнем развития. Таким образом, результаты проведенного констатирующего пилотажного исследования подтверждают необходимость целенаправленной работы по разработке технологии развития критического мышления будущих инженеров с целью уменьшения студентов, находящихся на низком уровне развития, и увеличения студентов с высоким уровнем развития исследуемого профессионально-ориентированного вида мышления.
Таблица 1
Первоначальный уровень развития критического мышления студентов-строителей (в %)
Характеристики критического мышления Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень
Выделение скрытых закономерностей 51,64 36,06 12,30
Понимание сложных логических отношений 54,92 35,24 9,84
Дифференциация существенных признаков предметов, явлений от несущественных 42,62 45,08 12,30
Принятие адекватных управленческих решений 34,15 59,29 6,56
Обоснованный выбор формул, методов, алгоритмов решения 58,74 31,42 9,84
Нахождение и самостоятельное устранение ошибок 60,11 33,33 6,56
Установление соответствия между данными 57,10 34,70 8,20
Критическое мышление 51,33 39,30 9,37
1. Макарова Л.Н., Косенкова И.В. Аналитические способности как основа критического мышления студента технического профиля // Лріікоуапе vedecke иоуіпку. Прага, 2013. С. 55-58.
2. Атаханов Р. Математическое мышление и методики определения уровня его развития. Москва; Рига, 2000.
3. Еникеев М.И. Психологическая диагностика. Стандартизированные тесты. М., 2003.
4. Истратова О.Н., Эксакусто Т.В. Психодиагностика. Коллекция лучших тестов. Ростов н/Д, 2007.
5. Новые тесты IQ / сост. М. А. Кошелева. Ростов н/Д, 2006.
6. Психодиагностика персонала. Методики и тесты: в 2 т. / ред.-сост. Д.Я. Райгородский. Самара, 2007. Т. 2.
7. Психологические тесты: в 2 т. / под ред. А.А. Карелина. М., 2003. Т. 2.
8. Тесты для отбора персонала / авт.-сост. Л.Г. Серова. Ростов н/Д, 2005.
Поступила в редакцию 16.06.2013 г.
UDC 378.180.6
PROBLEM AREAS OF CRITICAL THINKING OF STUDENTS OF TECHNICAL PROFILE
Lyudmila Nikolayevna MAKAROVA, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Doctor of Education, Professor, Professor of General Pedagogy and Educational Technologies Department, e-mail: mako20@inbox.ru
Inna Viktorovna KOSENKOVA, Tambov State Technical University, Tambov, Russian Federation, Candidate of Education, Senior Lecturer of Applied Mathematics and Mechanics Department, e-mail: kiwi1824@mail.ru
The problem areas of the development of critical thinking of students of technical specialties, identified on the basis of checking the entry-level development of analytical abilities that define this type of thinking, are considered. Qualitative and quantitative analysis of the results is given.
Key words: critical thinking; problem areas; students; technical profile; analytical skills; performance.
