CC BY
169
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ УЧЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ АЛГЕБРЕ
VISUALIZATION OF TRAINING INFORMATION AS A MEANS OF DEVELOPMENT OF STUDENTS' COGNITIVE UNIVERSAL LIARNING ACTIONS IN TRAINING ALGEBRA
А.В. Фирер A.V. Firer
Учебная деятельность, познавательные универсальные учебные действия, обучение алгебре, визуализация, общеучебные умения, развитие. В статье уточнена педагогическая сущность понятия «универсальные учебные действия», проведен анализ соотношений понятий «универсальные учебные действия» и «общеучебные умения и навыки». В качестве инструмента развития познавательных универсальных учебных действий предложено использовать визуализацию учебной информации. Выделены познавательные универсальные учебные действия, которые развиваются у учащихся основной школы в процессе обучения алгебре посредством визуализации учебного материала.
Learning activity, cognitive universal learning actions, learning Algebra, imaging, general learning skills, development.
The article clarifies the pedagogical essence of the concept of universal learning actions, presents an analysis of the relations between the concepts of universal learning actions and general learning skills. The article proposes to use visualization of training information as a tool for the development of cognitive universal learning actions. It reveals cognitive universal learning actions, which primary school students learning algebra develop by visualizing the learning material.
Стремительные изменения, происходящие в российском обществе, не могли не коснуться образовательной системы. В современном понимании образованный человек - это, прежде всего, личность, активно и заинтересованно познающая мир, осознающая важность образования и самообразования для жизни и деятельности, умеющая выбирать профессиональный путь, способная творчески мыслить и применять полученные знания на практике.
Приоритетным направлением новых образовательных стандартов является реализация развивающего потенциала общего образования. Требования к результатам освоения основных общеобразовательных программ в федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования
(ФГОС ООО) представлены в виде трех групп: предметные, метапредметные и личностные.
Развитие личности в системе образования обеспечивается, прежде всего, посредством формирования универсальных учебных действий (УУД) как метапредметных результатов, составляющих основу важнейшей компетенции личности - умение учиться. Овладение умением учиться предполагает полноценное освоение всех компонентов учебной деятельности: учебных мотивов, учебной цели, учебной задачи, учебных действий и операций.
В учебной деятельности обучающийся решает два типа задач: познавательного и тренировочного характера. Решение познавательных задач является результатом учебно-познавательной деятельности - понятие более узкое, чем понятие «учебная деятельность». По-
<С
d га
0
ь
X
1 га m Е-U
CL
<
о ^ о о ^ h О Й
EÎ
ш tS
О Рч
га
§
о §
х
%
«
о га :г s
ь
L
<с n га с
« S
д
H
и
W
м
нятие «познавательная деятельность» более широкое, чем два предыдущих, так как познание осуществляется не только в целях учения, но и для открытия нового в науке. Поэтому для школьников познавательная деятельность протекает, как правило, в учебно-познавательной форме. Согласно ФГОС ООО, основным структурным компонентом учебно-познавательной деятельности учащихся основной школы являются универсальные учебные действия.
Понятие «универсальные учебные действия», используемое в ФГОС ООО, соотносится с традиционными для дидактики и методики обучения математике категориями: «общеучебные умения», «обобщенные умения», «ме-тапредметные умения». Анализ научной литературы показал, что чаще всего универсальные учебные действия сравнивают с общеучебными умениями и навыками (далее - ОУУН), при этом мы выделили следующие подходы к соотношению указанных понятий:
1) УУД отождествляются с ОУУН [Воровщи-ков, Орлова, 2012];
2) ОУУН включены в УУД [Асмолов и др., 2011];
3) ОУУН имеют в основе УУД (Перминова, 2010).
Появление указанных трактовок связано, на наш взгляд, с попытками установить соответствие между психологическим пониманием учебного действия и дидактическим пониманием умения. В нашем исследовании мы придерживаемся точки зрения разработчиков ФГОС ООО (вторая точка зрения), подразумевая под УУД совокупность способов действия учащегося, а также связанных с ними навыков учебной работы, обеспечивающих его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая и организацию этого процесса [Асмолов и др., 2011].
В широком смысле термин «универсальные учебные действия» означает способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию через сознательное и активное присвоение социального опыта. Овладение учащимися универсальными учебными действиями соз-
дает возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентно-стей, включая организацию усвоения, т.е. умения учиться [Асмолов и др., 2011, с. 3].
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что универсальные учебные действия -это совокупность действий учащихся, направленных на организацию своей учебной деятельности, ее осуществление и управление ею. Таким образом, образовательный результат школьников будет зависеть от многообразия видов и уровней сформированности универсальных учебных действий.
Согласно программе развития универсальных учебных действий, в составе основных видов УУД выделяют четыре блока: личностные (самоопределение, смыслообразование и действие нравственно-этического оценивания), регулятивные (целеобразование, планирование, контроль, коррекция, оценка, прогнозирование), познавательные (общеучебные, включая знаково-символические, логические и действия постановки и решения проблем) и коммуникативные [Асмолов и др., 2011, с. 3].
«Универсальные учебные действия» - многозначная категория, поэтому создание единой классификации этих действий вызывает определенную трудность и встречает критику в научных кругах.
Говоря о том, что все универсальные учебные действия формируются у каждого конкретного ученика на основе его личного опыта, А.В. Хуторской возражает против выделения личностных универсальных учебных действий: «Если же разработчики стандартов считают, что, с одной стороны, есть личностные результаты образования, а с другой - неличностные (мета-предметные и предметные), тогда это противоречит самой концепции личностно ориентированного образования, поскольку ведет к отчуждению планируемого образования (предметного и метапредметного) от личности учащихся» [Хуторской, 2012].
Анализируя классификацию УУД, предложенную разработчиками стандартов второго поколения, С.Г. Воровщиков и Е.В. Орлова при-
ходят к выводу, что «перечень универсальных учебных действий не может считаться корректной классификацией, ибо в ней не соблюдены все основные правила классификации» [Воров-щиков, Орлова, 2012, с. 42]. Авторы выделяют следующие недостатки.
1. Из группы коммуникативных УУД, а именно из действия «управление поведением партнера: контроль, коррекция, оценка действий партнера» исключено действие «планирование». В регулятивные же действия «планирование» включено, так как в основу определения данных действий положен целостный управленческий цикл. Тем самым нарушено правило одного основания.
2. В группу «логические действия» включено действие «подведение под понятие» - суть дедуктивное обобщение - и не включено индуктивное обобщение. Тем самым нарушено правило соразмерности (сумма видов должна равняться делимому роду).
3. Формулировка «выбор оснований и критериев для сравнения, сериации, классификации объектов» означает, что в ней представлено одно действие, что нарушает логику и ведет к неверному представлению о таких самостоятельных логических действиях, как сравнение, сериация, классификация. Тем самым нарушено правило непрерывности классификации (подразделение на виды должно быть последовательным и многоступенчатым).
Несмотря на критику, в нашем исследовании мы придерживаемся указанной выше классификации.
Овладение учащимися указанными универсальными учебными действиями должно происходить в контексте различных учебных предметов, каждый из которых обладает различным потенциалом для формирования УУД, определяемым функцией и содержанием учебного предмета. Так, многие исследователи [Боженкова, 2015; Куприянова, 2012; Пустовит, 2015] отмечают особую роль математики в развитии познавательных универсальных учебных действий (ПУУД).
Анализ научной литературы показал, что эффективным средством формирования и разви-
тия УУД, в том числе и ПУУД в обучении математике, выступают:
- специально разработанная система заданий и задач, направленная на формирование логических умений и навыков у учащихся и постепенный их переход к выполнению УУД [Яковлева, Макусева, 2010];
- комплекс задач с модулем, включающий базовые, систематизирующие и интегрирующие типы задач [Пустовит, 2015];
- навыки самостоятельного составления задач [Куприянова, 2012];
- интерактивные ресурсы [Ромадина, Соловьева, 2015];
- комплекс учебных текстов и заданий, использующих предметный опыт учащихся [Новикова, 2011].
Однако не изучен вопрос о формировании ПУУД посредством визуализации процесса обучения алгебре. Выделим наиболее значимые познавательные универсальные учебные действия, которые развиваются у учащихся основной школы в процессе обучения алгебре посредством визуализации учебного материала.
Учебный предмет «математика» больше, чем какой-либо другой предмет, строится преимущественно на законах формальной логики. Содержание и аксиоматическое построение школьного курса геометрии позволяют этому предмету играть первостепенную роль в формировании логических ПУУД. Содержание же учебного предмета «алгебра» направлено в первую очередь на формирование знаково-символических действий, включая моделирование, входящих в блок ПУУД.
Специфика учебного предмета «алгебра», подразумевающая развитие умений «видеть» знаки и символы, преобразовывать их, следовать четким инструкциям и алгоритмам, предполагает ориентацию на учеников с левополушарным доминированием, в то время как пространственная природа геометрии позволяет обеспечить сбалансированную работу обоих полушарий головного мозга учащихся. Поэтому правополушарные дети, как правило, в процессе обучения алгебре оказываются неуспешными. Для полноценного и гармоничного развития ПУУД при обучении алге-
<С £
d pq
0
ь
к
1 W m Е-
U
CL
<
о ^ о о
О Й
2S
ш Е-
S
О
Рч
W
13
о §
к
%
о
W :г s
ь
I—
<с п
W
с
S
Д
н
U
W М
бре необходимо организовать взаимодополняющий и одновременно синхронный режим работы обоих полушарий головного мозга. Ослабить доминанту левого полушария и обеспечить сбалансированное развитие обоих полушарий головного мозга при обучении алгебре возможно посредством визуализации учебного процесса, предполагающей наличие как традиционно наглядных, так и специальных средств и приемов, позволяющих активизировать работу зрения с целью получения продуктивных результатов.
Под визуализацией в нашем исследовании мы понимаем способ трансформации учебной информации в зрительно-воспринимаемую форму (диаграмму, график, рисунок, таблицу, структурно-логическую схему и т.д.). Визуализация в процессе обучения алгебре предполагает равноправное использование трех способов представления учебной знаковой информации: вербального, геометрического и аналитического (символьно-формульный и символьно-
наглядный) [Резник, 1997]. При целенаправленном обучении и оптимальном сочетании вербального, геометрического и аналитического способа предъявления учебной математической информации формирование умения визуального перевода (установление связей между рисунком, текстом и формулой) может дать мощный инструмент развития познавательных универсальных учебных действий.
На рис. выделены ПУУД, развивающиеся у учащихся основной школы посредством визуализации процесса обучения алгебре. При переходе от текста к формуле или рисунку активно формируются действия поиска и выделения необходимой информации, знаково-символические действия, умение структурировать знания, действия определения основной и второстепенной информации. Осуществляя визуальный перевод, учащиеся овладевают и логическими ПУУД, что свидетельствует о взаимосвязи и условности деления ПУУД.
Познавательные УУД, развивающиеся у учащихся основной школы посредством визуализации процесса обучения алгебре
Общеучебные:
- знаково-символические действия, включая моделирование;
- умение структурировать знания;
- поиск и выделение необходимой информации;
- определение основной и второстепенной информации
Логические:
-анализ объектов с целью выделения признаков
(существенных, несущественных); -синтез как составление целого из частей в т.ч. самостоятельное достраивание, восполнение
недостающих компонентов; -подведение под понятие,
выведение следствий; -выбор оснований и критериев для сравнения, сериации,
классификации объектов
Визуализация учебной информации
Визуальные модели представления учебной математической информации
Визуализированные задачи
Рис. Познавательные УУД, развивающиеся у учащихся основной школы посредством визуализации процесса обучения алгебре
К основным средствам визуализации в контексте развития ПУУД в процессе обучения алгебре мы относим визуальные модели представления учебной математической информации (схемы поиска решения задачи, предписания для решения алгебраических задач определенного класса, таблицы, информационные схемы, классификационные схемы, ментальные карты, кластеры и т.п.) и визуализированные задачи - задачи, в которых графический образ явно или неявно задействован в условии, задает метод решения задачи, создает опору каждому этапу решения либо явно или неявно сопутствует на определенных этапах ее решения [Далингер, 2006].
Таким образом, проведенный в ходе нашего исследования анализ психолого-педагогической литературы и научных подходов к проблеме формирования и развития познавательных универсальных учебных действий, позволил установить, что:
1) овладение учащимися основной школы познавательными универсальными учебными действиями должно реализоваться в процессе освоения различных учебных предметов, каждый из которых обладает своим потенциалом для формирования ПУУД, определяемым функцией и содержанием учебного предмета;
2) познавательные универсальные учебные действия учащегося основной школы представляют собой совокупность качественно различных УУД, находящихся между собой в сложных, динамических отношениях и объединенных общей целью функционирования;
3) визуализация учебной математической информации, обладая большими дидактическими возможностями, может выступать в качестве эффективного средства развития познавательных универсальных учебных действий в процессе обучения алгебре.
Библиографический список
1. Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя / под ред. А.Г. Асмолова. М.: Просвещение, 2011. 159 с.
2. Боженкова Л.И. Методика формирования универсальных учебных действий при обучении геометрии. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. 205 с.
3. Воровщиков С.Г., Орлова Е.В. Развитие универсальных учебных действий: внутриш-кольная система учебно-методического и управленческого сопровождения. М.: Прометей, 2012. 290 с.
4. Далингер В.А. Теоретические основы когнитивно-визуального подхода к обучению математике: монография. Омск: Изд-во ОмГПУ, 2006. 144 с.
5. Куприянова М.А. Составление математических задач как инструмент развития универсальных учебных действий на уроках математики основной школы // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. 2012. № 150. С. 207-211.
6. Новикова Л.Ю. Использование предметного опыта учащихся при обучении математике как условие формирования универсальных учебных действий // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. № 10. С. 141-144.
7. Пустовит Е.А. Развитие универсальных учебных действий учащихся основной школы при решении алгебраических задач с модулем: дис. ... канд. пед. наук. Чита, 2015. 196 с.
8. Резник Н.А. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием средств развития визуального мышления: автореф. дис. ... д-ра пед. наук. М., 1997. 31 с.
9. Ромадина О.Г., Соловьева М.С. Интерактивные ресурсы как средство формирования универсальных учебных действий учащихся // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2015. № 1. С. 69-73.
10. Хуторской А.В. Метапредметное содержание образования с позиций человекосо-образности. URL: http://eidos-institute.ru/ journal/2012/0302.htm
11. Яковлева Е.В., Макусева Т.Г. Разработка и применение специальных заданий и задач, направленных на формирование универсальных учебных действий // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 12. С. 383-388.
<С £
d m
0
ь
X
1 w m Е-U
CL
<
О ^
О о ^ h О Й
3
ш Е-
S О PL W
§
О §
х
%
«
о w :г s
ь
L
<с п w с
« s
д
H
и
W
м
