CC BY
0INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS"
_April 26, 2024_
СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ КОГНИТИВНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ Воронина Людмила Валентиновна
профессор, УрГПУ https://doi.org/10.5281/zenodo.11060174
Аннотация. Развитие когнитивных способностей не происходит само по себе, а является результатом использования в процессе обучения разнообразных специальных средств. Пассивное восприятие при изучении чего-то нового не подкрепляет прочные знания. Поэтому задача учителя - развивать мыслительные процессы учеников и вовлекать их в активную деятельность. В статье представлены некоторые средства развития когнитивных способностей детей младшего школьного возраста на уроках математики.
Ключевые слова: младший школьный возраст, когнитивные способности, познавательные процессы, уроки математики, средства развития, когнитивные методы обучения, словесно-графические систематизаторы.
Abstract. The development of cognitive abilities does not happen by itself, but is the result of using a variety of special tools in the learning process. Passive perception when learning something new does not reinforce solid knowledge. Therefore, the task of the teacher is to develop the students' thought processes and involve them in active activities. The article presents some means of developing the cognitive abilities of primary school children in mathematics lessons.
Keywords: primary school age, cognitive abilities, cognitive processes, mathematics lessons, development tools, cognitive teaching methods, verbal and graphic systematizers.
Annotatsiya. kognitiv qobiliyatlarningrivojlanishi o'z-o'zidan sodir bo'lmaydi, lekin o'quv jarayonida turli xil maxsus vositalardan foydalanish natijasidir. Yangi narsalarni o'rganishda passiv idrok kuchli bilimlarni qo'llab-quvvatlamaydi. Shuning uchun o'qituvchining vazifasi talabalarning fikrlash jarayonlarini rivojlantirish va ularni faol faoliyatga jalb qilishdir. Maqolada matematika darslarida boshlang'ich maktab yoshidagi bolalarning kognitiv qobiliyatlarini rivojlantirishning ba'zi vositalari keltirilgan.
Kalit so'zlar: boshlang'ich maktab yoshi, kognitiv qobiliyat, kognitiv jarayonlar, matematika darslari, rivojlanish vositalari, kognitiv o'qitish usullari, og'zaki-grafik tizimlashtiruvchilar.
Современный этап в развитии цивилизации характеризуется резким увеличением объема информации и стремлением ускорить процесс её обмена. Быстрое развитие мобильной связи, а также использование ресурсов Интернет позволяет получать информацию в любой момент времени и в любой точке планеты за очень короткое время. Поэтому основой развития общества является стремление к быстрому обмену информацией и создание простых и надежных для пользователей средств, которые позволят решить эту задачу.
В педагогической деятельности же большое накопление информации привело к непрерывному обучению - обучению в течение всей жизни. Обучающимся для успешной учебы необходим высокий уровень развития восприятия, памяти, мышления, внимания, эрудированности, широты познавательных интересов, уровня логических операций и т.д. При недостаточном развитии указанных качеств они способны это компенсировать за счет повышенной мотивации или работоспособности, усидчивости, степени притязаний,
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS"
_April 26, 2024_
тщательности и аккуратности в учебной деятельности. Однако интерес к обучению и успеваемость все равно снижается. Чтобы этого не произошло, приобретенные ими знания должны быть осмысленны и ценностно-ориентированы [3]. Один из путей решения данной проблемы - это совершенствование образовательных технологий.
Как показал анализ современной педагогической практики в обучении младших школьников, тенденция совершенствования образовательных технологий связана также с недостаточной готовностью детей к адекватным учебным действиям по причине несформированности у них учебно-познавательных умений, недостаточным развитием когнитивных способностей и отсутствием обеспечения этапов учебной деятельности необходимыми дидактическими средствами.
Одной из основных причин познавательных затруднений у обучающихся является функциональная ограниченность возможностей мозга человека, который испытывает трудности при использовании традиционных способов обучения, например, таких как вербальный способ передачи информации, т.е. с опорой в основном на вторую сигнальную систему - на работу левого полушария головного мозга, а богатый потенциал возможностей правового полушария игнорируется [1]. Как правило, значительные познавательные затруднения и низкая познавательная активность возникают у обучающихся из-за непонимания изучаемого материала на уроках математики, трудностей в запоминании большого объема информации, несформированности инструментально-технологических способов переработки информации, что связано с недостаточным развитием у них когнитивных способностей.
Определимся, что такое когнитивные способности. Под когнитивными способностями понимают познавательны процесса человека, такие как мышление, внимание, память, воображение, которые позволяют получать, отбирать, накапливать, перерабатывать, создавать, восстанавливать информацию и трансформировать ее в знания и опыт [2]. Для успешного обучения в школе детям необходим высокий уровень развития восприятия, памяти, мышления, внимания, эрудированности, широты познавательных интересов, уровня логических операций и др., т.е. высокий уровень развития когнитивных способностей.
Вопросами развития когнитивных способностей занимается когнитивная психология. Р. Солсо писал, что «когнитивная психология изучает то, как люди получают информацию о мире, как эта информация представляется человеком, как она хранится в памяти и преобразуется в знания и как эти знания влияют на наше внимание и поведение. Когнитивная психология охватывает весь диапазон психологических процессов - от ощущений до восприятия, распознавания образов, внимания, обучения, памяти, формирования понятий, мышления, воображения, запоминания, языка, эмоций и процессы развития; она охватывает всевозможные сферы поведения» [5, с. 28].
Одним из центральных понятий когнитивной психологии является понятие когнитивной схемы, которая представляет собой обобщенную и стереотипизированную форму хранения прошлого опыта относительно строго определенной предметной области (знакомого объекта, известной ситуации, привычной последовательности событий и т.д.). Когнитивные схемы, таким образом, отвечают за прием, сбор и преобразование информации в соответствии с требованием воспроизведения устойчивых, нормальных, типичных характеристик происходящего (в том числе прототипы, предвосхищающие схемы, когнитивные карты, фреймы, сценарии и т.д.) [6].
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS" April 26, 2024
Человек воспринимает информацию с помощью доступных ему когнитивных схем, если же эти средства отсутствуют, то информация либо воспринимается, либо частично искажается. Восприятие человека - это активный процесс сбора информации, осуществляемый с помощью специальных когнитивных схем, которые «формируются в процессе обучения в течение всей жизни, поэтому «опыт, знания, навыки воспринимающего оказывают критическое влияние на полноту восприятия реальных предметов и событий» [6].
Развитие нового учебного материала всегда сопровождается применением некоторых приемов, методов познания или логических операций, которые представляют собой способ преобразования информации. Для того, чтобы встроить новую информацию в уже имеющуюся у ученика систему знаний необходимо, чтобы в его сознании существовали когнитивные схемы, способствующие каждой применяемой процедуре.
Методы когнитивного обучения сосредоточены на когнитивной деятельности, поскольку их главная цель - облегчить её. Для организации учебной деятельности по изучению новой информации, контролю и коррекции имеющихся знаний разрабатываются специальные средства в виде заданий, в процессе выполнения которых ученик вынужден выполнять многократную логическую обработку материала. Наиболее часто для развития когнитивных способностей применяются следующие задания и упражнения: «Аналогии»; «Обобщение»; «Исключите лишнее»; «Расставьте в правильном порядке»; «Вставьте нужное слово»; «Поиск оценочных суждений»; «Поиск существенных признаков»; «Найдите логические ошибки»; «Сравните тексты», «Завершите умозаключение»; «Изобразите связи между понятиями с помощью кругов Эйлера»; составьте план изученного материала; задания на перекодирование информации и др.
При выполнении перечисленных заданий на уроках математики происходит неоднократное изучения, повторение и логический анализ источников информации. В результате такой многократной логической переработки достигается понимание информации (встраивание новых математических понятий в уже существующую семантическую сеть с помощью известных или новых, но осознаваемых учеником). Одним из следствий этого процесса является непроизвольное сохранение информации в долговременной семантической памяти и её упорядочивание в соответствии с законами математики.
В научной литературе также рассматриваются когнитивные методы обучения. Выделим такие когнитивные методы, которые могут использоваться при обучении математике. Метод эмпатии (вживания) означает «вчувствование» человека в состояние какого-либо объекта. Например, учитель предлагает ученику представить себя квадратом, почувствовать и познать его изнутри. Рассказать, что чувствует квадрат, какой он, как он может вести себя по отношению к другим фигурам и т.п. Метод образного видения -эмоционально-образное исследование объекта. Предлагается, например, глядя на цифру, фигуру, знак, нарисовать увиденные в них образы, описать, на что они похожи и т.п. Метод исследования - детям предлагается какой-либо объект исследования — например, цифра, величина, фигура и т.п. Они должны самостоятельно исследовать данный объект, свойство по определенному плану. Метод конструирования понятий - учитель актуализирует уже имеющихся у школьников представления. Сопоставляя и обсуждая детские представления о понятии, учитель помогает достроить их до некоторых культурных форм (не обязательно до тех, которые есть в учебниках!). Результатом такой работы выступает коллективный
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS"
_April 26, 2024_
творческий продукт — совместно сформулированное определение понятия, которое записывается на доске. Например, так можно поработать с понятием «многоугольник». Метод конструирования правил - изучаемые правила могут быть созданы, «открыты» учениками. Исследование проводится по указанному учителем алгоритму, который зависит от вида текста и поставленной задачи. Например, ученикам предлагается создать правило измерения отрезков линейкой.
Кроме описанных средств для развития когнитивных способностей целесообразно использовать различные словесно-графические систематизаторы, такие как интеллект-карта (ментальная карта), карта понятий, Фишбоун, Ромашка Блума и др.
Построение словесно-графических систематизаторов проходит последовательно. Например, при построении интеллект-карты в центре располагается ключевое слово. Оно должно быть центральным, наиболее бросающимся в глаза и запоминающимся элементом карты, активирующим мыслительные процессы. Поэтому это слово лучше представить в образной форме с использованием цвета, формы, объёма. От центрального слова отходят четыре цветных линии, которые заканчиваются ассоциациями (темами, направлениями), выделенными в виде разноцветного графического образа для лучшего восприятия. Некоторые элементы интеллект-карты могут дополнительно соединяться и другими линиями разной толщины и цвета. Построенная интеллект-карта отличается насыщенностью цветовой гаммы. Такие карты служат для запоминания, например плана решения задачи или правил выполнения вычислений в составных выражениях и др.
Рассмотрим построение карты понятий. В вверху листа в центре располагается ключевое понятие, от которого вниз отходят стрелки, символизирующие связи этого понятия с другими понятиями, раскрывающими его суть. Однако карта понятий не цветная, а однотонная. Здесь важно показать многообразие связей при изучении какого-либо понятия. Например, при изучении треугольника в карте указываются разные виды треугольников, свойства этих треугольников, формулы нахождение периметра, площади.
Существуют различные варианты организации деятельности обучающихся с картой понятий. Карта может предлагаться учащимся в готовом виде в конце изучения какой-либо темы и, глядя на нее, дети отвечают на вопросы педагога, систематизируя знания по теме. Карта может быть неполной и учащимся предлагается список понятий для ее достраивания. Карту могут построить сами обучающиеся, а педагог предлагает только перечень изученных понятий. И самый сложный вариант, когда детям предлагается только одно ключевое понятие, и они должны самостоятельно построить карту этого понятия.
Процесс построения карты какого-либо понятия может быть достаточно длительным, начинаться с первого класса и продолжаться в течение всего периода обучения в начальной школе, за счет многократного возвращения к уже построенной карте понятия с целью ее уточнения и расширения.
Работа со словесно-графическими систематизаторами позволяет диагностировать полноту усвоения понятий школьниками, сформированность умений устанавливать различные виды связей между изучаемыми понятиями. Если интеллект-карта или карта понятий строится учеником самостоятельно, то можно наблюдать за формированием индивидуальной системы знаний учащегося и контролировать её соответствие объективным свойствам, связям и закономерностям окружающего мира. Также построение данных карт позволяет оценивать уровень развития логических приемов мышления, уровень критического мышления, диагностировать сформированность общеучебных
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS" April 26, 2024
умений. Если данные карты составляются группой учащихся, то можно наблюдать за процессами формирования коммуникативной компетентности, организационно деятельностных умений и др.
Рассмотрим Фишбоун - это схематическая диаграмма в виде рыбьего скелета [4]. Данный вид графического систематизатора был создан Ишикавой - японским профессором, который изобрёл метод структурного анализа причинно-следственных связей. Фишбоун представляет собой модель, состоящую из четырех блоков, - головы, туловища, включающего верхние и нижние косточки, и хвоста. Все это связано хребтом рыбы. В районе головы обозначают проблему, вопрос или тему, которые подлежат анализу. На верхних косточках фиксируются основные понятия темы, причины, которые привели к проблеме. На нижних косточках записывают факты, подтверждающие наличие сформулированных причин, или суть понятий, указанных на схеме. На хвосте в ходе анализа появляется ответ на поставленный вопрос, выводы, обобщения. Фишбоун применяется на уроке обобщения и систематизации знаний, когда материал по теме уже пройден и все изученные понятия нужно привести в систему.
Педагоги отмечают, что дети не умеют задавать вопросы. А ведь правильно заданный вопрос позволяет уточнить имеющуюся или получить новую информацию, с помощью вопроса можно перевести разговор в другое русло, задавая вопрос, можно продемонстрировать свою позицию, правильно заданный вопрос может подсказать ответ. Некоторые учителя определяют уровень мыслительной деятельности школьников по тому, как и какие вопросы они задают. Большинство детей ограничивается примитивными вопросами. Поэтому в процессе обучения умению задавать продуманные вопросы следует уделять больше внимания. Умеющий задавать вопросы будет лучше ориентироваться в окружающем пространстве, чем тот, кто не умеет. Работать с вопросами помогает такое средство, как «Ромашка Блума». Данное средство представляет собой словесно-графический систематизатор, включающий разные типы вопросов: Простые вопросы -отвечая на них, детям нужно назвать какие-то факты, вспомнить, воспроизвести некую информацию: "Что?", "Когда?", "Где?", "Как?". Например, что такое квадрат? Уточняющие вопросы начинаются со слов: «То есть ты говоришь, что...?», «Если я правильно поняла, то...?», «Я могу ошибаться, но, по-моему, вы сказали о...?». Например, верно ли я поняла, что правильный четырёхугольник, у которого все стороны и углы равны между собой называется квадратом? Интерпретационные (объясняющие) вопросы начинаются со слова «Почему?». Например, объясните, почему именно по этой формуле вычисляют периметр квадрата? Творческие вопросы. В таких вопросах используется частица «бы», а в формулировке - элементы условности, предположения, фантазии прогноза. «Что бы изменилось в ...., если бы ....?», «Как вы думаете, как будет ....?». Например: С помощью чего можно построить квадрат?, Что изменится, если в квадрате отрезать один угол? Оценочные вопросы - направлены на выяснение критериев оценки тех или фактов. «Чем
...... отличается от ......?» и т.д. Например: Чем отличается квадрат от прямоугольника?
Практические вопросы. Например: Какие в обычной жизни вы встречаете предметы квадратной формы?».
Таким образом, для развития когнитивных способностей младших школьников необходимо использовать описанные в статье словесно-графические систематизаторы, специальные задания, упражнения и когнитивные методы. Это позволит повысить у младших школьников способность легко и быстро усваивать понятия, строить карты
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "ACTUAL ISSUES OF PRIMARY EDUCATION: PROBLEMS, SOLUTIONS AND DEVELOPMENT
PROSPECTS" April 26, 2024
понятий, находить связи между изучаемыми понятиями и др., что сделает более
результативным процесс обучения математике.
REFERENCES
1. Воронина Л.В. Развитие визуального мышления в процессе обучения математике в начальной школе / Л.В. Воронина // Когнитивные исследования в образовании Сборник научных статей VII Международной научно-практической конференции ; под науч. ред. С.Л. Фоменко; под общей ред. Н.Е. Поповой. Екатеринбург, 2019. С. 29-33.
2. Воронина Л.В., Истомина Т.В. Развитие когнитивных способностей младших школьников при обучении математике // Педагогическое образование в России. 2020. № 2. С. 119-126
3. Гераськина И.Ю., Гераськин А.С., Когнитивная педагогическая технология: основные понятия и структура. М.: Научная цифровая библиотека PORTALUS.RU, 25 декабря 2010. URL: http://portalus.ru/modules/pedagogics/rus readme.php?subaction=showfull&id= 1293278219&archive=&start_from=&ucat=&
4. Метод "Фишбоун" (Рыбий скелет): что это такое, формы работы на уроке и примеры. URL: https://pedsovet.su/metodika/priemy/5714
5. Солсо Р. Когнитивная психология. СПб.: Питер, 2006. 589 с.
6. Холодная М.А. Психология интеллекта: парадоксы исследования. СПб.: Питер , 2002 . 272 с.
