Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Формирование критического мышления при обучении химии как психолого-педагогическая проблема 17-83
1.1. Анализ понятий «мышление» и «критическое мышление», их характеристики и виды 17-32
1.2. Структура понятия «критическое мышление» 32-43
1.3. Развитие критического мышления в обучении 43-48
1.4. Технология развития критического мышления (ТРКМ) 48-60
1.5. Технология проблемного обучения для развития критического мышления обучающихся 60-69
1.6. Формы организации химического эксперимента для формирования критического мышления на уроке химии 69-76
1.7. Решение проблемы развития критического мышления обучающихся при обучении химии во Вьетнаме (констатирующее исследование) 77-81
Выводы к первой главе 82-83
Глава 2. Разработка химического эксперимента для развития критического мышления обучающихся 84-118
2.1. Методика развития критического мышления старших школьников при обучении химии 84-88
2.2. Урок-практикум как основная форма учебного процесса для развития критического мышления обучающихся при обучении химии 89-96
2.3. Проблемно-исследовательский эксперимент – основной метод формирования критического мышления обучающихся 96-99
2.4. Методические рекомендации для организации процесса, обеспечивающего развитие критического мышления у обучающихся старших классов в школах Вьетнама 99-103
2.5. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по формированию и развитию критического мышления обучающихся в процессе обучения химии (формирующий педагогический эксперимент) 103-116
Выводы ко второй главе 117-118
Заключение 119-121
Список литературы 122-135
Приложения 136-164
- Анализ понятий «мышление» и «критическое мышление», их характеристики и виды
- Технология развития критического мышления (ТРКМ)
- Урок-практикум как основная форма учебного процесса для развития критического мышления обучающихся при обучении химии
- Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по формированию и развитию критического мышления обучающихся в процессе обучения химии (формирующий педагогический эксперимент)
Анализ понятий «мышление» и «критическое мышление», их характеристики и виды
Реальная жизнь всегда ставит проблемы, которые человек не может решить сенсорным восприятием. Понимание внутренних атрибутов, закономерных отношений вещей и явлений требует более высокого познавательного процесса - процесса мышления. Рассмотрим позицию вьетнамских, российских, европейских и американских педагогов и психологов относительно проблемы развития у обучающихся мышления вообще и критического мышления в частности.
В современной психолого-педагогической литературе представлено множество работ, описывающих сущность мышления, процессы его развития в зависимости от особенностей человека как индивидуальных, так и возрастных.
Согласно Вьетнамскому словарю [116], мышление - это «высшая форма когнитивного процесса, обеспечивающая глубокое проникновение сознания в сущность вещей и явлений и обнаруживающая закономерности функционирования и взаимосвязи вещей через символы, понятия, суждения и умозаключения». Таким образом, «мышление - это особого рода теоретическая и практическая деятельность, предполагающая систему включенных в нее действий и операций исследовательского, преобразовательного и познавательного характера». Джон Дьюи (1859-1952) - американский философ, психолог и педагог опубликовал ряд исследований по психологии мышления и связанной с этим образовательной реформе. В книге «How wе think» [16, 110] он определяет мышление как «…действие, при котором одни факты вызывают другие факты (или истины) таким образом, чтобы вывести уверенность в последних на основе или гарантии первых» [16]. «Когда говорят «я так думаю», то подразумевают, что я еще этого не знаю» [там же]. Сформулированное мнение может впоследствии подтвердиться и сделаться твердо установленным, но оно всегда носит в себе элемент предположения.
С.Л. Рубинштейн считает, что всякое мышление совершается в обобщениях. По определению С.Л. Рубинштейна, мышление - это «опосредованное (основанное на раскрытии связей и отношений) и обобщенное познание объективной реальности» [71].
В книге «Общая психология» Нгуен Тхи Ван Хуонг определила мышление следующим образом: «Мышление - это психический процесс, отражающий внутренние атрибуты, закономерные отношения вещей и явлений в объективной реальности, которые мы ранее не знали» [125, С. 104]. Она подчеркивает, что мышление возникает на основе чувственного восприятия, но не тождественно ему.
Хотя мышление происходит в сознании отдельного человека, оно имеет глубоко социальную сущность. Это выражается в следующем:
- Действия мышления основаны на опыте, накопленном предыдущими поколениями, т.е. на результате когнитивной деятельности и на лексике, созданной предыдущими поколениями средствами выражения, обобщения и сохранения результатов человеческой познавательной деятельности.
- Процесс мышления мотивирован потребностью общества, т.е. человеческая мысль направлена на решение актуальных задач современного общества. Мышление - продукт социального развития.
- Мышление носит коллективный характер, потому что индивиды активно познают действительность под влиянием когнитивного опыта, накопленного обществом на данный период социального развития.
Основные характеристики мышления рассмотрены ниже [125].
- «Проблематичный» характер мышления: мышление возникает, когда практическая деятельность представляет новую цель, новый вопрос, которые не могут быть решены старыми способами, средствами и методами. Такие ситуации называются проблемными. Однако для того, чтобы возник процесс мышления, индивидуум должен полностью осознавать проблемную ситуацию, а также иметь потребность в ее разрешении и необходимые знания для поиска решения проблемы.
- «Косвенный» характер мышления: мышление не напрямую отражает вещи и явления, как сенсорное восприятие, а воспринимает их косвенно. Косвенный характер выражается посредством использования в процессе мышления различных инструментов, средств и приемов в когнитивной деятельности (правила, формулы, законы и др.).
Кроме того, косвенная природа мышления выражается в языке. Язык это способ выражения результатов мышления. Благодаря этой особенности, мышление неограниченно расширило возможность человеческого восприятия реальности. Без языка процесс мышления не возможен. Развитие мышления должно быть связано с совершенствованием языка. Связь между мышлением и языком - это взаимосвязь между содержанием и формой.
- Абстрактность и обобщенность мышления: мышление удаляет от вещей, явлений ненужные атрибуты и признаки, но сохраняет только самые необходимые и общие атрибуты; обобщает отдельные вещи и явления, имеющие общие атрибуты, в одну категорию. Абстракция и обобщение мышления позволяют людям не только решать текущие задачи, но и прогнозировать будущие события.
- Мышление тесно связано с сенсорным восприятием: мышление должно основываться на сенсорном восприятии, интуиции и опыте. Элементы сенсорного восприятия всегда присутствуют в мышлении и выступают в качестве основы для мышления. И наоборот, мышление и его продукты также влияют на процесс сенсорного восприятия, выборность и стабильность восприятия.
Каждый акт мышления является процессом решения задачи, возникающей в процессе познания или в практике человека. Мыслительный процесс включает в себя следующие этапы: 1) выявление и формулирование проблемы; 2) актуализация и выбор знаний, опыта; 3) выдвижение гипотез; 4) их проверка; 5) решение задачи; 6) обобщение и выводы [125].
По сути, мышление - это процесс, протекающий в трех логических формах (понятиях, суждениях и умозаключениях), в котором индивидуум выполняет определенные мыслительные операции. Основными мыслительными операциями являются анализ, синтез, сравнение, обобщение, абстрагирование, конкретизация, классификация (систематизация) [125, 71]. Характеристики процесса мышления представлены на рис. 1 [70].
Очевидно, что мыслительная деятельность человека формируется под влиянием индивидуальных особенностей его личности, являясь результатом особенностей его развития, познания им действительности, в том числе и в процессе обучения. Различия в мышлении проявляются в таких характеристиках, как глубина и самостоятельность мышления, гибкость, критичность, а также в способах мышления – дедуктивном (от общего к частному) и индуктивном (от единичных фактов к общему выводу).
Таким образом, критичность мышления – одна из характеристик процесса мышления. Это сложное и многогранное понятие. В современной педагогической и психологической литературе имеется множество работ, посвященных исследованию именно этой характеристики мышления. Отметим большое внимание к этому вопросу во всей мировой педагогике и психологии [119]. Анализ работ современных исследователей показал, что данное понятие и его трактовка тесно связаны с концепцией рефлексивного мышления, возникшей в США.
Технология развития критического мышления (ТРКМ)
Во вьетнамском словаре понятие «технология» определяется как методы, приемы и способы, используемые в процессе производства для создания готовой продукции [117, C.208]. Закон науки и техники Вьетнама также определяет: технология - это решение, процесс, технические ноу-хау в сочетании с инструментами, средствами или без таковых для преобразования ресурсов в продукты [121].
Понятие «педагогическая технология» появилось в середине ХХ в США, Англии и в настоящее время распространилось во многих странах мира, включая Россию и Вьетнам. В.А. Сластенин определял педагогическую технологию как научное проектирование и воспроизведение гарантирующих успех педагогических действий [76, C.407].
Г.К. Селевко раскрывает понятие «педагогическая технология» как часть педагогической науки, которая описывает «цели, содержание и методы обучения и проектирует педагогические процессы». С другой стороны, Г.К. Селевко считает педагогическую технологию способом достижения запланированного результата (в этом проявляется процессуально описательный компонент данного понятия). Если рассматривать педагогическую технологию как способ осуществления педагогического процесса, то тогда педагогическая технология раскрывается со стороны процессуально-действенной [73].
М.В. Кларин определяет педагогическую технологию как технику реализации учебно-воспитательного процесса. М.В. Кларин, как и Г.К. Селевко, считает, что педагогическая технология обеспечивает достижение запланированного результата обучения [31].
Как специальный набор форм, методов, способов, приемов, воспитательных средств рассматривает педагогическую технологию Б.Т. Лихачев [46, C. 174]. Б.Т. Лихачев отмечает следующие задачи педагогической технологии: формирование знаний, закрепление умений и навыков; развитие технологического мышления и т.д., подчеркивая, что педагогическая технология - это не механический процесс, а организационно-содержательная структура, тесно связанная с психологией. Педагогическая технология требует очень позитивной и творческой работы педагогов и учащихся.
По определению ЮНЕСКО, «педагогическая технология - это системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования».
Таким образом, целью педагогической технологии является обеспечение того, чтобы образовательный процесс добивался лучших результатов с минимальным отклонением от ожиданий. Благодаря преподавательской практике мы обнаруживаем, что одной из наиболее эффективных педагогических технологий, обеспечивающих достижение целей воспитания и развития обучающихся является Технология развития критического мышления.
В конце ХХ в. американские исследователи Чарльз Темпл, Джинни Стил и Кёртис Мередит разработали технологию развития критического мышления через чтение и письмо (ТРКМЧП). Эта технология появилась в российском образовании в 1997 г и первоначально называлась «Чтение и письмо для развития критического мышления» [79].
Технология развития критического мышления (ТРКМ) представляет собой современную универсальную технологию, включающую в себя систему технологических приёмов, направленных на продуктивную работу с информацией. В современном обществе образование должно предоставлять учащимся умения получения информации, обработки и применения ее к конкретным вопросам жизни. ТРКМ ориентирована на то, чтобы сформировать собственный стиль мышления учащихся, характеризующейся гибкостью, рефлективностью, пониманием возможной неоднозначности точек зрения. Целью этой образовательной технологии является развитие интеллектуальных навыков обучающихся, способствующих самообразованию. Кроме того, применение этой технологии позволяет учителям правильно оценивать познавательные способности учащихся и расширять свои профессиональные возможности [22, 53, 96].
В ТРКМ выделяют три последовательные стадии: вызов – осмысление содержания – рефлексия [34]. Эта структура согласуется с логикой этапов человеческой когнитивной деятельности (см. табл. 3).
Стадия «вызов». Первой важной задачей на стадии вызова является формулирование обучающимися собственных целей обучения. Фактически учителя в процессе обучения разрабатывают учебную программу для реализации своих целей, поэтому, начиная урок, учитель считает, что ученик примет цели учителя в качестве своих. Однако это происходит далеко не всегда и как следствие - пассивность учеников на уроках. Учитель должен предоставить учащимся возможность на основе анализа содержания изучаемого материала определить свои цели и мотивы.
Активизация познавательной деятельности учащихся также является важнейшей задачей данного этапа реализации ТРКМ.
Действительно, мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда некоторые ученики не в полной мере реализуют свои интеллектуальные возможности и способности на уроке, а просто ждут от других решения задачи обучения. В связи с этим важно, чтобы каждый обучающийся участвовал в учебной работе и использовал в полной мере свой опыт и знания. Для этого учителям необходимо сочетать методы группового, индивидуального или парного обучения и ставить каждому ученику конкретные задачи.
С.И. Заир-Бек отмечает, что «в процессе реализации стадии вызова важно:
1) давать учащимся возможность высказывать свою точку зрения по поводу изучаемой темы свободно, без боязни ошибиться и быть поправленными учителем;
2) фиксировать все высказывания: любое из них будет важным для дальнейшей работы. При этом на данном этапе нет «правильных» или «неправильных» высказываний;
3) сочетать индивидуальную и групповую работу: индивидуальная позволит каждому ученику актуализировать свои знания и опыт; групповая услышать другие мнения, изложить свою точку зрения без риска ошибиться» [22, С. 16-17].
Стадия «осмысление содержания». Стадия осмысления содержания -это информационная стадия, когда учащиеся любым способом (лекция, работы с текстом, видеоматериалом, таблицей, опытом и т.п.) знакомятся с новой информацией. При этом обучающиеся используют и развивают навыки анализа, оценки и обобщения информации, установления множественных связей новой информации с уже имеющимися знаниями. Второй этап технологии непосредственно связан с первым собственными целями обучающихся в учебном процессе. Это означает, что учителя задают вектор для формирования новых знаний в соответствии с целями учащихся. Это также помогает поддерживать интерес, мотивацию учащихся в процессе обучения. На этом этапе отобранный материал и самостоятельная, активная работа обучающегося имеет решающее значение. Учителя могут сочетать индивидуальную работу обучающихся с групповой работой, чтобы повысить ее эффективность (С.И. Заир-Бек [22, C.20]).
Урок-практикум как основная форма учебного процесса для развития критического мышления обучающихся при обучении химии
В основе технологии проектирования урока практикума как проблемного урока лежит структурно-композиционный подход [43]. Согласно данному подходу «каждая учебная проблема представлена несколькими композиционными элементами, составляющими композиционный цикл, а совокупность учебных проблем (урока, темы) образует систему композиционных циклов, находящихся в определенных соподчиненных отношениях» [там же, С. 26]. В составе учебной проблемы выделяют 1) экспозицию (создание проблемной ситуации); 2) формулирование проблемы («завязка»); 3) поиск решения проблемы (основные действия); 4) решение и его проверка («развязка»); 5) рефлексия (оценка результата). Часто оценка результата одной проблемы становится экспозицией для следующей, вследствие чего и образуется композиционный цикл. Поскольку все проблемы урока и курса химии в целом образуют единую систему композиционных циклов, то всегда можно выделить одну или несколько ведущих (для данной темы или данного урока) проблем. Выделение композиционных элементов учебной проблемы можно соотнести с технологическими тапами ТРКМ. Так, очевидно, что элементы «экспозиция завязка» могут быть реализованы на стадии «вызов», основные действия – на стадии осмысления, а развязка и оценка результатов реализуются на стадии рефлексии. Таким образом, при проектировании урока практикума могут быть использованы и приемы ТРКМ. Такое моделирование урока соответствует технологии интегративно-модульного построения обучения (рис. 10).
Практическая реализация описанного подхода к проектированию урока-практикума по теме «Электролиты и неэлектролиты» представлена на рис. 11. Разработка уроков-практикумов осуществляется на основе программы по химии, в которой определено содержание образования, однако учитывая особенности класса, учитель может расширить программный материал [126, 127]. Возможна разработка системы уроков-практикумов, которая будет комплементарна концепции любой действующей программы по химии.
Методику проведения урока-практикума можно использовать в рамках разных тем школьного курса [91].
Наиболее эффективно, по нашему мнению, использование данного подхода при проведении уроков, обеспечивающих формирование новых знаний по теме. К сожалению, нередко в ходе учебного процесса изучение нового содержания и способов деятельности осуществляется сугубо теоретически, а знания представляются обучающимся в готовом виде (химия становится «наукой о формулах и уравнениях реакций»). В этом случае цель изучения данного раздела нельзя считать достигнутой ([94]).
При включении химического эксперимента на каждом этапе обучения деятельность ученика организована таким образом, что он вынужден использовать свои знания для интерпретации, систематизации материала темы и формирования суждений по теме. Но эта необходимость обусловлена не давлением со стороны учителя, а заинтересованностью и собственным стремлением к решению проблемы. При проведении химического эксперимента у обучающихся есть возможность проверить правильность теории, овладеть необходимыми знаниями, а также сформировать навыки прогнозирования, сравнения, анализа, синтеза и др. [12].
В соответствии с задачами стадии вызова химический эксперимент должен обеспечить стимулирование интереса обучающихся к теме исследования. Оптимально, если эксперимент создает когнитивный конфликт, т.е. имеющиеся знания обучающихся противоречат наблюдаемым результатам. Однако обучающиеся должны иметь определенный объем опорных знаний, чтобы предсказать результаты эксперимента, тем самым обнаруживая противоречие между предсказанием и наблюдением [18]. Например, для исследования свойства металлов и их катионов в соответствии с положением в ряду активности можно предложить обучающимся предсказать результат взаимодействия раствора сульфата меди(II) с железом и раствора трихлорида железа с медной фольгой. Обучающиеся уже знают, что более активное железо вытесняет менее активную медь из состава солей, поэтому в результате опыта гвоздь должен покрыться слоем металлической меди красно-кирпичного (медного) цвета и синий цвет раствора CuSO4 постепенно исчезнет, тогда как во втором случае реакция не идет. Однако по результату наблюдения, во втором опыте цвет раствора постепенно меняется с желтого на синий, а медная фольга постепенно растворяется. Анализируя наблюдения, отталкиваясь от знания физических свойств соединений меди и железа, обучающиеся делают вывод о результатах взаимодействия трихлорида железа и меди.
Для осмысления результатов необходим дополнительный эксперимент, в процессе которого обучающиеся идентифицируют продукты реакции. Соединения катионов железа(+2) обнаруживают с помощью красной кровяной соли - гексацианоферрата калия K3[Fe(CN)6] - выпадает синий осадок. Для обнаружения ионов меди(+2) можно использовать желтую кровяную соль K4[Fe(CN)6]. Выпадает красно-бурый осадок. Кроме того, можно провести опыт, подтверждающий отсутствие взаимодействия меди с раствором дихлорида железа, что также позволяет сделать вывод о различных окислительных свойствах катионов металлов.
На стадии рефлексии в данном исследовании можно предложить обучающимся продумать и провести химический эксперимент, подтверждающий высокую окислительную активность катионов железа(+3) и меди(+2), например, провести реакции растворов трихлорида железа и сульфата меди с раствором иодида калия. Для обнаружения, выделяющегося иода в каждом случае используют раствор крахмала.
Уроки-практикумы решают задачу усиления практической направленности обучения, кроме того, они строятся на основе изучаемого теоретического материала, поэтому обеспечивают прочное усвоение знаний и формирование экспериментальных умений. Основной формой их проведения является групповая работа при выполнении лабораторных опытов, где обучающиеся решают различного рода экспериментальные задачи.
Анализ результатов опытно-экспериментальной работы по формированию и развитию критического мышления обучающихся в процессе обучения химии (формирующий педагогический эксперимент)
Чтобы проверить гипотезу исследования и эффективность предлагаемой методики формирования критического мышления обучающихся с помощью химических экспериментов, нами был проведен формирующий педагогический эксперимент в Кодо школе провинции Нгеан во Вьетнаме. В эксперименте приняли участие 160 учеников. Условия проведения экспериментальной работы (состав классов, возраст испытуемых, изучаемое предметное содержание) во всех исследуемых классах были примерно одинаковы, это позволят говорить о чистоте эксперимента.
Задачами формирующего педагогического эксперимента являлись проверка эффективности предлагаемой методической модели, разработка содержания контрольных срезов для выявления влияния разработанной методики на успешность освоения химии в экспериментальных классах и на уровень сформированности критического мышления школьников.
Уроки экспериментальных классов проводятся по теме «Скорость химической реакции и химическое равновесие» по программе 10-го класса [126].
В нашем исследовании уровни критического мышления оцениваются на основе критериев, определенных Р. Блумом:
1) Знание: Обучающийся знает основные понятия, связанные термины, правилы, конкретные факты.
2) Осмысление: Обучающийся понимает природу химических процессов; интерпретирует схемы, графики; объясняет химические эксперименты.
3) Применение: Обучающийся применяет полученные знания в известных и измененных ситуациях; использует теории и законы в решении практических задач химии.
4) Анализ: Обучающийся сравнивает различные источники информации, задаёт вопросы себе и учителю, обнаруживает ошибки в рассуждениях, анализирует причины на основе результатов химических экспериментов.
5) Синтез: Обучающийся обобщает факты и выбирает убедительные аргументы, чтобы сделать выводы; составляет план проведения эксперимента.
6) Оценка: Обучающийся оценивает обоснованность и объективность использованных доказательств; правильность выводов; оценивает эффективность своей учебной деятельности.
Соответственно, в развитии критическое мышление старшеклассников мы выделяем 3 уровня: недостаточный, базовый и продвинутый.
1) Недостаточный уровень характеризуется отсутствием или слабым развитием умений критического мышления. Обучающиеся либо не могут, либо испытывают затруднения при применении знаний для решения типовых задач, не могут проводить операции анализа и синтеза с информацией об объекте. Умения оценки и самооценки в учебной деятельности не сформированы.
2) Базовый уровень развития критического мышления оценивается у обучающихся, которые понимают и объясняют природу понятий, умеют применять теорию для решения практических задач. Испытывают затруднения при необходимости рассматривать проблему, и задают сомнительные вопросы. Не умеют отбирать и обобщать связанные факты, чтобы прийти к выводам, а умение самооценки не высоко.
3) Продвинутый уровень свидетельствует о том, что обучающиеся осваивают основные знания предмета и гибко применяют к решению задач, в том числе и нестандартных. Эти обучающиеся умеют критически анализировать различные аспекты проблемы. У них высокий уровень самостоятельной работы, оценки и самооценки учебной деятельности.
Для определения предметной эрудиции учащихся по неорганической химии после изучения темы проводилась контрольная работа, некоторые вопросы которой требовали проявления умений анализа, обобщения и формулирования аргументов (Приложение 7-10).
Результаты педагогического эксперимента во Вьетнаме представлены в табл. 8-9 и на рис. 12
Анализируя результаты эксперимента, мы можем сказать, что
1. Все показатели критического мышления получили свое развитие. Это означает равномерное и гармоничное развитие обучающихся в процессе обучения.
2. Наблюдается значительное повышение умения анализировать, обобщать и систематизировать информацию, делать выводы, аргументировать. Это говорит о развитии логических и общеучебных универсальных учебных действий.
3. Значительный рост умения решать проблему свидетельствует о том, что обучающиеся овладевают и регулятивными умениями.
4. Развитие рефлексивных умений позволяет судить о формировании и развитии личностных УУД.
Сравнение результата исследования уровня развития показателей критического мышления у обучающихся контрольной и экспериментальной групп представлен в табл.13 и рис. 15