CC BY
33УДК 159.9
ВЛИЯНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ У СТАРШЕКЛАССНИКОВ
Емельянова Е.В.
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет», Иркутск, Россия
E-mail: emely07@yandex.ru
Аннотация. Сравнительное исследование особенностей уровня и структуры математических способностей старшеклассников, обучающихся по программам профильных математических и общеобразовательных классов с разными условиями использования информационных технологий (программисты и непрограммисты), показало, что у программистов-старшеклассников достоверно значимо выше общий уровень и все четыре структурные компоненты математических способностей (по В.А. Крутецкому). Установлены достоверно значимые различия профилей у обучающихся на выборке 176 человек.
Ключевые слова: математические способности; информационные технологии; программирование; структура математических способностей; когнитивные процессы, цифрови-зация образования, образовательная среда.
INFLUENCE OF INFORMATION TECHNOLOGIES ON THE DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL ABILITIES IN SENIOR GRADUATES
Emelyanova E.V.
Irkutsk State University, Irkutsk, Russia E-mail: emely07@yandex.ru
Abstract. A comparative study of the level and structure of the mathematical abilities of high school students studying under the programs of specialized mathematical and general education classes with different conditions for using information technologies (programmers and non-programmers) showed that senior programmers have a significantly higher overall level and all four structural components of mathematical abilities (according to V.A. Krutetskiy). Reliably significant differences in the profiles of students in a sample of 176 people were established.
Keywords: mathematical abilities; information Technology; programming; structure of mathematical abilities; cognitive processes, digitalization of education, educational environment.
Образовательная среда современной общеобразовательной школы вынуждена отвечать на вызовы системной цифровизации, охватившей в последнее время все сферы нашей жизни. Это требует от организаторов учебного процесса по-новому взглянуть на понимание личностного потенциала обучающихся как динамичной системы значимых психологических ресурсов личности и субъекта образовательного процесса, уточнить и расширить понятия когнитивного и личностного развития, которые необходимо постоянно отслеживать и учитывать при организации образовательного процесса в цифровой школе.
По мнению В.И. Панова [6] следует также учитывать огромное воздействие на школьников возможностей самой образовательной среды для обеспечения эффективного личностного саморазвития. Так, в работе Л.И. Ларионовой и Е.В. Емельяновой при исследовании образовательной среды инжинирингового обучения школьников широко описана проблема развития личностного потенциала обучаемых: «... усложнение уровня современного образования предъявляет высокие требования к уровню развития интеллектуального и культурного потенциала школьника» [5]. Важно, обобщают в своей работе Л.И. Ларионова и Е.В. Емельянова [5], чтобы при самооценке школьниками своего личностного роста они смогли оценивать динамику развития тех личностных качеств, которые обеспечивают успех в познавательной деятельности.
Можно предположить, что основным моментом в исследованиях, проводящихся в условиях цифровизации образования, должен делаться акцент на формирование осознанного отношения обучающегося к своему собственному развитию.
В когнитивной психологии важное место отводится понятию «информация» и способам ее получения, переработки, хранения и передачи. Важно понять, что в последнее время схема передачи информации и знания - от схемы "человек - человек" к схеме "человек -техническое средство - человек" претерпела серьезные изменения [8]. С помощью различных технических средств и гаджетов человек получил неограниченные возможности по программированию других людей по своему усмотрению: можно сбрасывать посредством СМИ любую выгодную для себя или группы людей информацию и формировать общественное мнение под определенный заказ. Наблюдается также переход от схемы «человек - информационный продукт» к схеме «человек - техническое средство -информационный продукт» [8]. Если подходить к этой проблеме глобально, то информация, структурированная и оформленная разными способами, может, как контролируемо, так и неосознанно воздействовать на коммуникативные, когнитивные и мировоззренческие компоненты личности обучающихся [7].
В своей статье мы рассмотрим более узкий аспект воздействия структурированной подачи информации и специфических алгоритмов ее обработки в процессе обучения школьников основам программирования математических задач (олимпиадная информатика).
В условиях всеобъемлющей цифровизации школьного образования, на наш взгляд, большой интерес представляют исследования особенностей развития и реализации общих и специальных способностей обучающихся, и, как динамика этих показателей зависит от специфики цифровой среды и влияет на развитие личностного потенциала в целом. Мониторинг качественных психологических, личностных изменений современного школьника невозможен без междисциплинарных связей педагогики, психологии, психофизиологии и отдельных школьных предметов. Рассмотрим эту интеграцию на примере информатики и математики.
У автора этой статьи имеется длительный опыт работы по изучению информатизации образования. Так, с 2003 года ведется исследование по проблеме влияния информационных технологий на структуру математических способностей обучающихся в условиях углубленного обучения основам программирования и подготовки школьников к школьным олимпиадам [2, 3]. Разработана адаптированная методика определения общего уровня математических способностей и их структуры на основе фундаментальных исследований В.А. Крутец-кого [4]. Имеется большой банк данных по апробации этой методики. Проведены также совместные с Т.Н. Бандурка пилотажные исследования по выявлению особенностей структуры математических способностей детей разных профилей обучения в зависимости от их особенностей восприятия [1].
Начиная с 2003 года, нами была модифицирована (значительно упрощена) методика диагностики и выявления структуры математических способностей с использованием дифференцированных заданий В.А. Крутецкого (серий математических задач). С 2004 по настоящее время были опубликованы результаты апробаций модифицированной методики диагностики и выявления структуры математических способностей.
В данной статье мы делимся результатами исследований, проведенных на базе профильных математических и общеобразовательных классов иркутского лицея-интерната №1 с 2015 по 2019 годы. В эксперименте были задействованы 176 старшеклассников: 88 человек -экспериментальная группа, 88 - контрольная группа с одинаковым соотношением юношей и девушек. Экспериментальная группа - старшеклассники, изучающих углубленно программирование: 44 человека из математических и 44 - из общеобразовательных классов. Контрольная группа - учащиеся, не изучающие программирование: 44 учащихся из математических и 44 - из общеобразовательных классов.
Методологическую основу исследования составили: философские, психолого-педагогические концепции и подходы, раскрывающие исследуемую категорию «способности» Э.А. Голубевой, В.Н. Дружинина, Я. А. Пономарева, Б.М. Теплова, С. Л. Рубинштейна,
В. Д. Шадрикова. В своей работе мы придерживались, прежде всего, концепции специальных математических способностей В. А. Крутецкого.
Цель проведенного исследования: выявить влияние информационных технологий на структуру и уровень математических способностей старшеклассников математического и общеобразовательного профилей обучения.
В качестве гипотезы исследования мы предположили, что углубленное изучение информационных технологий (обучение языкам программирования) дает положительную динамику в развитии всех структурных компонентов математических способностей старшеклассников, а также на общий уровень математических способностей.
На наш взгляд, предложенная В.А. Крутецким модель структуры математических способностей является наиболее известной и достоверно описывает специфику специальных математических способностей. Мы стоим на позициях когнитивного подхода в психологии, и модель В. А. Крутецкого также позволяет рассматривать человека как субъекта, принимающего, обрабатывающего, хранящего и передающего информацию.
Согласно В.А. Крутецкому [4] структура математических способностей состоит из следующих компонентов:
а) получение математической информации;
б) переработка математической информации;
в) хранение математической информации;
г) общий синтетический компонент (математическая направленность ума).
Модифицированная нами методика, упрощенная и составленная на основе заданий
множества серий математических задач из трудов В.А. Крутецкого [4], представляет сгруппированные задачи по четырехкомпонентной структуре математических способностей:
- формализующий компонент А, т.е. формализованное восприятие математического материала - обобщенное восприятие функциональных связей, отделенных от предметной и числовой формы;
- процессуальный компонент Б, который включает в себя множество способностей: хорошее логическое мышление в сфере количественных и пространственных отношений, быстрое и широкое обобщение математических объектов и отношений, умение мыслить свернутыми структурами, хорошая гибкость мыслительных математических процессов, рационализация решений и др.;
- мнемонический компонент В, т.е. обобщенная память на математические отношения в сфере числовой и знаковой символики, обобщенных мыслительных схем;
- общий синтетический компонент Г, который отвечает за индивидуальную структуру математических способностей, т.е. за различные типы складов математического ума, типологические различия, связанные со степенью развития двух составляющих: словесно-логические и наглядно-образные схемы решения задач (В. А. Крутецкий не связывает математическую направленность ума с мотивационными механизмами личности).
Подробно модифицированная нами методика описана в совместной монографии [3], в ней используется батарея из 7 тестов, содержащих от 6 до 11 задач. Время, отводимое на тестирование по каждой серии - 45 - 60 минут.
Согласно модифицированной методике решение каждой задачи во всех 7 сериях оценивалось по дихотомической шкале, затем результат выражался в процентном соотношении по числу правильно решенных задач в каждой серии. В исследуемые выборки были отобраны старшеклассники с высоким уровнем интеллекта: общий уровень по Амтхауэру составил свыше 120.
Результаты проведенных исследований наглядно показывают, как влияет использование информационно-коммуникационных технологий в обучении на развитие математических способностей учащихся. Если зрительно представить сравнение групповых профилей старшеклассников: программистов и непрограммистов (математики-программисты, чистые математики, программисты из общеобразовательных классов и непрограммисты из общеобразовательных классов) по математическим тестам, то можно отчетливо увидеть ступенча-
тую картинку. Выше всех расположены профили программистов-математиков, далее идут чистые математики, после них по убывающей: программисты из общеобразовательных классов и непрограммисты из общеобразовательных классов.
Анализ тестов показал, что у школьников-программистов по сравнению с их сверстниками, которые не программируют, преобладают более высокие показатели по всем структурным составляющим: А, Б, В и Г, а также их общий уровень математических способностей выше. При этом, достоверно значимые различия согласно критерию Стьюдента наблюдаются у всех четырех структурных компонентов математических способностей, а также у показателей общего уровня математических способностей. Свод результатов сравнения по критерию Стьюдента дает убедительную картину из показателей математических способностей на четырех выборках: экспериментальных (программисты: математики и из общеобразовательных классов), контрольных (непрограммисты: математики и из общеобразовательных классов) с явным преимуществом программистов.
Так, эмпирические значения критерия Стьюдента при сравнении выборок объемом 44 человека каждая составили разброс значений () от 2,127 до 5,861 при диапазоне значений уровня значимости различий (p) от 0,036 до 0,0001. Это подтверждает полностью нашу гипотезу о достоверно значимом влиянии использования информационных технологий на развитие математических способностей обучающихся.
Самые значимые различия (p=0,0001) у математиков: программистов и непрограммистов, дает высокий процент решенных заданий на определение общего синтетического компонента Г. Программисты получили его за успешное решение задач, предполагающие опору, как на словесно-логические рассуждения, так и на наглядные представления и схемы. Это позволяет нам сделать вывод, что программисты более успешно решают математические задачи разных серий, чем чистые математики. В общеобразовательных классах у программистов наибольшие различия дает процессуальный компонент Б (p=0,0001), отвечающий за переработку математической информации, а также общий уровень математических способностей (p=0,0001), что свидетельствует о том, что программирование способствует развитию математических способностей в целом.
Полученные результаты позволяют сделать заключение, что проведенное исследование подтвердило выдвинутую гипотезу и исходные допущения, а также дает основание для продолжения дальнейшего изучения структуры математических способностей. В условиях успешной цифровизации учебного процесса и активного применения компьютерных технологий старшеклассники успешнее решают задачи, предполагающие опору на наглядные представления и схемы. Это и не удивительно, так как в процессе программирования у учащихся усиливается дискретное восприятие мира, возрастают визуальные репрезентации, что в свою очередь способствует развитию у них параметров процессуального компонента: гибкости и высокой степени свернутости математического мышления, стремления к изяществу решений задач и обобщения математического материала. Развитое визуальное восприятие программистов способствует также успешному развитию математической памяти.
Таким образом, проведенное исследование дает ключ к созданию современной модели социально-психологического мониторинга и психолого-педагогического сопровождения когнитивного и личностного развития детей в условиях системной цифровизации общего и дополнительного образования.
Список литературы
1. Бандурка Т.Н., Емельянова Е.В. Особенности восприятия у старшеклассников информационно-математического профиля обучения // Психология восприятия сегодня: парадигмы, теории, эмпирика: сб. научн. ст. / под ред. Г.В. Шуковой, В.И. Панова. М.: Акрополь. 2019. С.202-208.
2. Емельянова Е.В. Особенности структуры математических способностей старшеклассников информационного профиля обучения// Сибирский психологический журнал. 2014. № 54. С. 80-89.
3. Емельянова Е.В. Развитие математически одаренных школьников в условиях использования информационно-коммуникационных технологий // Монография под ред. Ларионовой Л.И. Психология детской одаренности и творчества. Иркутск: ИГПУ. 2008. С.179-195.
4. Крутецкий В.А. Психология математических способностей школьников// М.: Институт практической психологии. Воронеж: НПО МОДЕК. 1998. - 416 с.
5. Ларионова Л.И., Емельянова Е.В. Создание системы работы по развитию личностного потенциала одаренных школьников, обучающихся по программам инжиниринговой школы// Год экологии в России: педагогика и психология в интересах устойчивого развития: Матер. научно-практической конференции/ Под ред. В.В.Панова. М. 2017. С.328-333.
6. Панов В.И. Экопсихология развития психики человека на разных этапах онтогенеза: коллективная монография / под общ. ред. В.И. Панова и Ш.Р. Хисамбеева. М.: ФГНУ «Психологический институт» РАО; СПб.: Нестор-История, 2013. - 384 с.
7. Расторгуев С.П. Философия информационной войны. М., 2002.
8. Расторгуев С.П. Информационная война как целенаправленное информационное воздействие информационных систем // "Информационное общество". № 1, 1997.
УДК 159.9
ИНДИКАТОРЫ ПРАВДЫ И ЛЖИ В ИГРОВОЙ СИТУАЦИИ, ОПОСРЕДОВАННОЙ
ВИДЕОКОММУНИКАЦИЕЙ57 Жегалло А.В.,
МГППУ, Москва, Россия, e-mail: zhegs@mail.ru Басюл И.А.,
МГППУ, Москва, Россия, e-mail: ivbasul@gmail.com
Аннотация. Целью настоящей работы стала разработка экспериментального дизайна для изучения проявления и методов поиска индикаторов достоверности/недостоверности сообщаемой информации в процессе общения, опосредованного техническими средствами. При этом целью этого общения должно стать решение в условиях высокой экологической валидности, т. е. в такой ситуации, где проявление индикаторов достоверности/недостоверности сообщаемой информации становится не абстрактной целью, заданной экспериментатором, а необходимо для достижения какой-то иной цели. Для этого была выполнена адаптация карточной игры «Верю, не верю», в которую могут играть два игрока, а максимальные баллы можно получать в ситуациях, когда удается перехитрить соперника или раскрыть его хитрость. Представлены результаты пилотажного исследования, проведенного с применением данного комплекса.
Ключевые слова: невербальное общение, невербальные признаки правдивых и ложных сообщений, экологическая валидность, проектирование эксперимента.
TRUTH AND LIE INDICATORS IN A GAME SITUATION WITH THE VIDEO
COMMUNICATION Zhegallo A.V.,
Moscow State University of Psychology and Education, Moscow, Russia,
e-mail: zhegs@mail.ru Basyul I.A.,
Moscow State University of Psychology and Education, Moscow, Russia, e-mail:
ivbasul@gmail.com
57 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-18-00350 «Восприятие в структуре невербальной коммуникации».
