Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Понятие «задача» и классификация физических задач в зависимости с разной формой представления условий 14
1.1. Учебная задача и ее функции 14
а) Физическая задача 24
б) Классификация физических задач 25
1.2. Процесс решения задачи с точки зрения психологии мышления 27
а) Анализ частных и общих методик решения задач 38
б) Примеры решения задач, условия которых заданы графически 44
1.3. Тестирование как средство оценки особенностей учащихся в распознавании задач с разной формой представления условий 53
Выводы по 1-ой главе 88
Глава 2. Содержание и результаты опытно -экспериментальной работы по решению физических задач 90
2.1. Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения 90
а) Анализ и выбор методов математической обработки и интерпретации данных педагогических исследований 101
2.2. Основные этапы констатирующего педагогического эксперимента 105
2.3. Формирующий и контрольный этапы педагогического эксперимента 129
3.3. Результаты формирующего и контрольного этапов педагогического эксперимента 140
Выводы по второй главе 145
Заключение 147
Библиография 150
- Процесс решения задачи с точки зрения психологии мышления
- Тестирование как средство оценки особенностей учащихся в распознавании задач с разной формой представления условий
- Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения
- Результаты формирующего и контрольного этапов педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время человеческое общество обладает огромным интеллектуальным потенциалом и с каждым годом его научная мощность усиливается. При этом возрастают требования к тем сферам жизнедеятельности человека, от которых в первую очередь зависят и использование, и дальнейшее развитие общества, науки, техники. С учетом вышесказанного сфера образования и происходящие в ней реформы приобретают особое значение и актуальность. Последнее требует всестороннего исследования современной системы образования, изучения научно-педагогических взглядов таджикских ученых, что будет способствовать улучшению деятельности учебных заведений и повышению качества знаний учащихся.
Современный уровень общества требует подготовки специалистов, обладающих богатым творческим мышлением, способных строить профессиональную деятельность по законам высокотехнологического общества, учитывающих органическую связь между экономической продуктивностью и творчеством, с одной стороны, и стремлением человека к личной самореализации - с другой. Эти требования отражены в Концепции национальной школы (1994 г.), в Законе Республики Таджикистан «Об образовании» (2004г.), в «Государственном стандарте образования Республики Таджикистан» (2009г.). В Законе РТ «О высшем и последипломном образовании» (2001 г.), четко отмечается, что целью обучения и воспитания должна быть подготовка людей высокообразованных, творчески мыслящих, обладающих глубокими знаниями, умениями, профессиональными навыками.
Реформа школьного образования требует поиска новых путей формирования у учащихся навыков самообразования и самоопределения, переориентации образовательной парадигмы на методы организации познавательной деятельности учащихся. Именно с учетом вышесказанного и проведено настоящее исследование, конкретизированное по методам преподавания в средних школах в свете требований современности.
Степень изученности темы. Сегодня, когда выстраивается новая парадигма образования, изменяется не только роль учителя в школе - он перестает быть для учащихся основным источником знаний и превращается в организатора познавательной деятельности. Изменяется и роль преподавателя высшей школы, который призван обучать, грамотно формулировать и решать технические и технологические задачи - сначала учебные, а затем и профессиональные.
Эти положения реформы образования относятся в полной мере и к обучению учащегося решению задач, которое является существенной частью обучения в курсе физики - как школьном, так и вузовском. Проблеме
разработки методик обучения решению физических задач посвящены работы
многих педагогов (Н.Раджабова, Д.Шерматова, Ф.Х.Каримова, И.Курбонова,
Ф.С.Комилова и др.), а в последние десятилетия и психологов:
Н.А.Менчинской, А.Л.Леонтьева, А.В.Запорожца, Д.Б.Эльконина,
А.Ф.Эсаулова, В.В.Давыдова, Л.М.Фридмана, Е.М.Машбица,
А.В.Брушлинского, М.Э.Боцмановой, Е.Н.Турецкого и др.
Развитию конкретных видов знания, получаемого учащимися в процессе обучения физике, посвящены публикации Т.А.Шукурова, А.Ш.Комилова, Т.Бобоева, Ф.Х. Хакимова, Д.Шерматова, X. Маджидова, Н.Султонова, Н.Е. Важеевской, А.В. Коржуева, Е.Н. Поляковой, Р.И. Малафеева и В.Г. Разумовского и др.
В рамках диссертационного исследования общие вопросы повышения уровня знаний учащихся в процессе обучения решению задач по физике рассматриваются в трудах Т.А.Шукурова, А.Ш.Комилова, Т.Бобоева, Д. Шерматова, Ф.Х. Хакимова, Н.Султонова, Дж.Шарифова, X. Маджидова, В.Е. Володарского, Н.М. Зверевой, Л.А. Ивановой, СЕ. Каменецкого, Н.Н. Тулькибаевой, А.В. Усовой и др. Ученые-методисты определяют решение задач по физике как мыслительный процесс, обосновывают его развивающую функцию (различные изменения в знаниях, умениях, способностях, развитии личности учащегося).
Для повышения эффективности обучения учащихся решению задач сделано немало: разработаны десятки пособий, содержащих краткие теоретические сведения, рекомендации по решению задач, примеры их решения; созданы алгоритмические и эвристические правила решения отдельных типов задач; разработанные аналитико-синтетические методы решения; созданы системы упражнений для отработки различных умственных операций; применяются элементы программированного обучения; разработаны различные классификации задач и особенности их решения и т.д. Несмотря на это, значительная часть учащихся в школах Таджикистана решает задачи плохо. Об этом свидетельствуют результаты централизованного тестирования, а также вступительных экзаменов в вузы - половина и более абитуриентов таджикских вузов не справляются с решением физических задач, несмотря на то, что в школе их обучали решению десятков их аналогов.
Объясняется это тем, что при применении многочисленных частные и общих методик обучения решению задач, в школах не учитываются индивидуальные особенности восприятия, распознавания и мышления учащихся.
В педагогической литературе указывается, что для учащихся основные трудности в решении задач заключаются в следующем: 1) определение объектов и связей между ними; 2) вычленение законов и соотношений, которые их описывают; 3) составление достаточной для решения задачи системы,
уравнений; 4) преобразование уравнений для определения искомых зависимостей и величин; 5) оценка полученного решения. Очевидно, что обучение должно быть направлено на преодоление этих трудностей.
Существующие методики обучения решению задач практически сводятся к рекомендациям: провести анализ структуры действий в процессе решения задач и сформировать умения учащихся по их выполнению. Такие рекомендации базируются в основном на знании теории, однако следует учитывать и многое другое: необходимость распознать и вычленить в условии любой задачи ту совокупность данных, которую связывают внутри совокупности и с искомым известные «решателю» законы и формулы, в свете этого переформулировать задачу с новых позиций и т.д.
Этот сложнейший процесс зависит от структурно-компонентного содержания задачи, возможности обращения к справочнику, мотивации обучаемого, наличия у него опыта решения задач разного вида, индивидуальных особенностей мышления и т.д. В этом перечне свою роль играет и форма представления условия задачи, при выборе которой составители задачников, методисты и педагоги исходят из того, что в учебных дисциплинах, соответствующих точным наукам, учащимся приходится сталкиваться не только с текстами, но и с графиками и эскизами. Поэтому условия некоторых задач содержат графические и эскизные компоненты. Однако их относительное количество, содержание, направленность и педагогические возможности обоснованы недостаточно. Между тем, их важная роль становится очевидной, если вспомнить о предназначении учебных задач в курсе физики.
Всякая физическая задача - это некий сюжет, представляющий собой словесную или иную модель какого-либо явления или процесса. Ее назначение - обучить распознаванию, формулированию и решению технических и технологических задач как физических. В этом и заключается одна из основных целей всего курса физики в старших классах средней школы и особенно технических вузов.
В значительной степени трудности в решении задач обусловлены разрывом между конкретной ситуацией, отраженной в сюжете задачи, и ее абстрактной структурой, имеющей тот или иной вид в зависимости от формы представления условия. Такой разрыв для учащегося может быть более или менее значительным в зависимости от его индивидуальных особенностей. Отсюда следует, что успешность решения физических задач, а, следовательно, и адекватность процесса обучения физике задачам последующей профессиональной деятельности, в значительной мере определяется комплектацией физических задач в отношении формы представления их условия.
Таким образом, существует явное противоречие между важностью педагогической проблемы комплектации физических задач в отношении формы
представления их условий и ее недостаточной проработанностью в дидактике. Этим и определяется актуальность темы настоящего исследования -«Теоретическое обоснование решения физических задач с разной формой представления условия для учащихся старших классов».
Объект исследования: процесс обучения учащихся старших классов решению задач по физике с разной формой представления условия.
Предмет исследования: содержание и методика обучения учащихся старших классов решению задач по физике с разной формой представления условия.
Цель исследования; повышение качества физического образования учащихся старших классов в части успешности решения физических задач с разной формой представления условия.
Разрыв между конкретной ситуацией, отраженной в сюжете задачи, и абстрактной структурой ее условия определяется индивидуальными особенностями ее распознавания, переформулирования и решения. Отсюда вытекает гипотеза исследования: выявление обучаемыми закономерностей решения физических задач, определяемых формой представления их условия, и соответствующая этим закономерностям корректировка содержания и методики обучения будет способствовать повышению успешности решения физических задач, а, следовательно, и качества физического образования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Разработать содержание и методике обучения решения физических задач учащимися старших классов при разной форме представления условия.
-
Разработать методику применения диагностических средств, выявляющих зависимость успешности решения физических задач от формы представления условия.
-
Осуществить констатирующий этап педагогического эксперимента по выявлению зависимости успешности решения физических задач от формы представления условия и апробировать разработанные средства и скорректировать их содержание, объем и методику применений.
-
Осуществить формирующий этап педагогического эксперимента по обучению решению физических задач учащимися старших классов в зависимости от формы представления их условий.
-
Оценить эффективность разработанных средств и методики обучения решению физических задач с разной формой представления условия.
Методологическую основу исследования составили: общенаучные принципы развития и формирования целостности личности, системности, единства сознания и деятельности (С.Л.Рубинштейн, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, Г.Ананьев, Л.И.Божович); взгляды методологов личностно-ориентированного подхода, отражающие необходимость выявления и учета в
обучении тех структур личности, для развития которых существуют оптимальные предпосылки (Н.А.Алексеев, Е.В.Бондаревская, А.В.Сериков, Ю.И.Турчанинова, И.С.Якиманская); концепция формирования творческих способностей учащихся при обучении физике (В.Г.Разумовский); теория профессионального развития личности (А.В.Барабанщиков, Н.В.Кузьмина); теория и практика индивидуализации процесса обучения (Т.А.Шукуров, Дж.Шарипов, А.Ш.Комилов, Т.Б.Бобоев, Д.Шерматов, Г.Д. Глейзер, Ю.Н. Кулюткина, Г.С. Сухобская, Н.С. Пурышева, Е.С Рабунский, Н.М. Шахмаев, Р.А. Утеева, И.З. Унт); теория и практика конструирования педагогических тестов (Т.А.Шукуров, Ф.Х.Хакимов, Дж.Шарипов, А.Ш.Комилов, Т.Б.Бобоев, Д.Шерматов, X. Маджидов, Ю.М. Нейман, Б.У. Родионов, О.А. Татур, В.А. Хлебников, М.Б. Челышкова).
Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы:
-теоретический анализ проблемы на основе изучения педагогической, психологической, методической, учебной и научной литературы;
- анализ и синтез методов представления условий физических задач;
-методы диагностики особенностей решения задач с разной формой
представления условий;
методы корректирующего обучения;
качественный и количественный анализ результатов, полученных в ходе учебного процесса и педагогических экспериментов, включая методы математической статистики;
-обсуждение теоретических и экспериментальных результатов исследований на научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах.
Поставленные задачи определили логику и обозначили этапы исследования.
На первом этапе - поисково-аналитическом (2005 - 2006 гг.), изучалась философская, психо лого-педагогическая, научно-методическая и учебная литература по проблеме; анализировались подходы, используемые при обучении решению физических задач, были сформулированы проблема и гипотеза исследования.
На втором этапе - опытно-экспериментальном (2006 - 2008 гг.), определялись теоретические и методологические основы исследования, был проведен формирующий эксперимент, разрабатывались и апробировались средства диагностики и методика корректирующего обучения решению задач с разной формой представления условия старшеклассниками.
На третьем этапе - обобщающем (2009 - 2011 гг.), осуществлялось экспериментальное обучение, проводились статистическая обработка и анализ
полученных в ходе эксперимента данных, систематизировались и обобщались результаты исследования.
Непосредственную опытную базу настоящего исследования сортавили учащиеся 9-х, 10-х, 11-х классов общеобразовательных школ №11, 12, 3 и технический лицей, гимназия «Ориёно», лицей № 1 г. Курган-Тюбе.
Теоретическая значимость исследования:
-разработаны теоретические основы содержания и методики обучения решению физических задач, направленные на уменьшение индивидуальных различий в успешности решения задач с разной формой представления условия;
-на примере курса физики для учащихся старших классов обоснован подход, согласно которому, содержание и методика применения учебных задач в части формы представления их условия определяются на основе сопоставления групповых и индивидуальных результатов диагностического исследования;
-сформулировано теоретическое положение о форме представления условия физической задачи как факторе обучения учащихся старших классов, влияющем на способность распознавать и формулировать технические задачи как физические в последующей профессиональной деятельности;
-выдвинуто положение о возможности интеграции личностно-ориентированного, деятельностного, антропологического и аксиологического подходов путем индивидуализации обучения учащихся старших классов решению физических задач в части формы представления их условия с целью повышения его эффективности.
Научная новизна исследования:
исследовано влияние формы представления условия физической задачи на успешность ее решения учащихся старших классов;
выявлено, что форма представления, условия физической . задачи практически не влияют на средние показатели успешности ее решения группой учащихся старших классов, но существенно улучшают индивидуальную успешность ее решения;
- доказано, что в соответствии с педагогическими принципами
гуманизации, индивидуализации, дифференцирования обучения и с целью
повышения его эффективности в части обучения решению физических задач,
его следует осуществлять индивидуально с учетом особенностей деятельности
обучаемого по решению физических задач с разной формой представления
условия.
Практическая значимость исследования определяется положительными результатами внедрения в учебный процесс общеобразовательных школ дидактических средств и методики диагностики зависимости успешности по решению физических задач с разной формой представления условия учащимися старших классов, а также внедрением дидактических средств и
методики обучения решению физических задач с учетом особенностей реакции учащихся старших классов на форму представления условия, соответствующих принципам гуманизации и индивидуализации деятельности.
Разработанный комплекс дидактических средств позволяет индивидуально подходить к обучению решению физических задач, осуществлять личностно-ориентированный подход к каждому ученику, повышает мотивацию учения и эффективность учебного процесса, позволяет увязать индивидуальные особенности обучаемых с реальной практикой.
Достоверность научных положений и выводов обеспечена: обоснованностью исходных положений исследования; опорой на признанные положения педагогики и психологии; применением комплекса методов, адекватных цели, предмету и задачам исследования; выполнением требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического эксперимента, в частности репрезентативностью выборок и использованием стандартных методов математической обработки данных эксперимента.
На защиту выносятся:
-
Положение о том, что форма представления условия физической задачи - важный фактор обучения учащихся старших классов, формирующий способность формулировать и распознавать физические задачи в последующей профессиональной деятельности.
-
Положение о том, что форма представления условия физической задачи слабо влияет на средние показатели успешности ее решения группой учащихся старших классов, но существенно влияет на индивидуальную успешность ее решения, что предопределяет необходимость индивидуализации обучения решению задач.
-
Методика диагностики индивидуальной учебной деятельности учащихся старших классов по решению физических задач, включающая проверку знаний базовых законов и формул, оценку времени, необходимого для тестирования и для интервалов между тестированиями, и определение успешности как отношения числа правильно решенных задач из тех, для решения которых обучаемый имеет базовые знания, к полному числу задач, для решения которых обучаемый также имеет базовые знания.
4. Дидактические средства для индивидуального обучения решению
физических задач учащихся старших классов, содержащие задачи с такими
требованиями, формами представления условий и исходными данными, для
которых, по результатам предшествующей диагностики, характерна
наименьшая успешность решения.
Апробация материалов исследования и внедрение его результатов в практику осуществлялись в рамках опытно-экспериментальной работы и естественного целостного педагогического процесса обучения физике в средней общеобразовательной школе.
Основные положения, материалы и результаты исследования обсуждались на научно-методических семинарах Курган-Тюбинского госуниверситета (Курган-Тюбе, 2005-2011 гг.); на республиканской конференции «Совершенствование методики преподавания физики в системе современного образования» (Курган-Тюбе, 2006 г.); на научно-практических конференциях «Повышение эффективности подготовки учителей физики» (Курган-Тюбе, 2007-2010гг); на областной научно-методической конференции «Обучение физике в школе в условиях модернизации системы образования» (Хатлонской область, 2009 г.); на научно-методических семинарах учителей физики г. Курган-Тюбе.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.
Процесс решения задачи с точки зрения психологии мышления
Таким образом, из приведенного выше анализа различных видов задач, используемых в обучении, следует, что условия задач имеют многоплановую характеристику, которую необходимо учитывать при изучении процессов их решения.
Понять особенности умственной деятельности при решении задачи можно на основе двух ведущих концепции: системности и динамичности (логического и интуитивного); они дополнительны, то есть несводимы в одну, взаимно исключают друг друга и взаимно необходимы для понимания. Системность и динамичность неразрывно связаны, «переплетены друг с другом в реальном процессе познания, и всякая попытка разорвать их делают невозможным самопознание» [96]. Кроме того, процесс решения задачи характеризуется структурным (операционным) и функциональным (процессуальным) аспектами, в которых отражается аналитико-синтетическая деятельность по преобразованию задачи [18,97].
При изучении процесса решения задач одним из главных объектов исследования выступает взаимосвязь знаний и целостности мышления. В психологической литературе этой проблеме уделяется большое внимание [47]. Выделяются различные параметры знаний, от которых зависит успешность решения задач: правильность, существенность, оперативность, уровневая системность и т.д. Отмечается активная роль знаний в актах мышления, подчеркивается, что мышление сопутствует другим познавательным процессам и определяет их характер.
Важным аспектом связи знаний и мышления в процессе решения задачи является многоуровневость усвоения знаний [52,61]. Обычно в качестве начальных уровней усвоения знаний выделяют: 1) первично усвоенную содержательную сторону информации; 2) операционный уровень усвоения знаний. Под операционным уровнем физических знаний подразумевают действия с физическими идеями, законами, раскрытие специфики их применения в условиях конкретно решаемых задач (наблюдаемых процессов). Обнаруживается противоречивость понимания разными авторами связи знаний и мышления в процессе решения задачи и недостаточная разработанность приемов привлечения физических знаний для установления связи между вопросом задачи и ее исходными данными.
Обобщая мнения различных авторов, можно согласиться, что процесс решения любой задачи начинается с анализа условий, в которых дана сформулированная в задаче цель, затем выделяются существенные связи, указанные в условии и создается известная схема решения; после этого отыскиваются операции, необходимые для осуществления найденной схемы, и наконец, полученный результат сличается с исходными условиями задачи. Достижение нужного эффекта возможно лишь при постоянном контроле за выполняемыми операциями.
Интеллектуальная деятельность определяется [63] как организованное решение задач, опирающееся на логическую программу взаимосвязанных операций. Хорошо исследованная в психологии интеллектуальная деятельность имеет свое характерное строение и распадается на ряд четко выделенных фаз. Как правило, она определяется известной целью, или вопросом, задачи, непосредственный ответ на которую невозможен. Эта задача детерминирует всю дальнейшую интеллектуальную деятельность субъекта, придавая ей избирательный характер. Цель, сформулированная в задаче, дается обычно в определенных условиях, и интеллектуальная деятельность начинается с ориентировки в этих условиях. Она включает анализ получаемой информации, выделение существенных (уже известных и еще неизвестных) данных и их сопоставление друг с другом. По нашему мнению, этот этап во многом определяется формой представления условия задачи. Эта предварительная работа над условиями задачи, составляющая ориентировочную основу интеллектуального действия, приводит к возникновению общей схемы (стратегии) решения с выделением тех операций (тактики), которые с возможно большей вероятностью приведут к достижению поставленной цели и решению задачи. Эта общая схема, или стратегия, решения, опирающаяся на известную систему вспомогательных операций, в большей или меньшей степени соответствующих объективному алгоритму решения задачи, приводит к возникновению отдельных действий, которые всегда носят избирательный характер и кончаются определенным ответом.
Существенным этапом интеллектуальной деятельности всегда является проверка полученного ответа, или сличение полученных результатов с исходными условиями задачи. Если такое сличение указывает на соответствие (или согласованность) применявшихся операций и полученных результатов с исходными условиями задачи, - деятельность прекращается; если оно обнаруживает несоответствие (или рассогласованность) обоих указанных моментов, - деятельность продолжается снова, пока нужный ответ, согласованный с исходными условиями не будет найден. Следует особо подчеркнуть, что в выделенных авторами фазах интеллектуальной деятельности именно первая ориентировочная определяет все последующие этапы решения задачи. Традиционно психологическое содержание мышления в процессах решения задач сводится к операциям анализа, синтеза, абстрагирования, обобщения.
С психологической стороны процесс решения задачи представляет собой последовательный переход субъекта из одной проблемной ситуации в другую путем моделирования первичной ситуации принятия построенной модели за объект второй ситуации. Субъект строит последовательность моделей первоначально поставленной или принятой задачи. При этом переход от проблемной ситуации к ее модели совершается путем децентрации ситуации, то есть мысленного выхода субъекта из ситуации и ее активного изучения им как бы со стороны.
Тестирование как средство оценки особенностей учащихся в распознавании задач с разной формой представления условий
В задачи данного исследования не входит подробная характеристика всех названных тестов. Поэтому мы остановимся на рассмотрении тех, которые целесообразно, по нашему мнению, использовать при диагностике способностей учащихся решения физических задач. Это тесты: общего умения; диагностические тесты; тесты успешности.
Целью тестов общего умения является определение уровня теоретической подготовки. Эти тесты составляются на основе анализа той деятельности, к которой готовит себя испытуемый, и результаты этого анализа адекватно отражаются на основе специально подготовленной программы. Структура тестов общего умения может быть различной. Они могут включать в себя, например, проверку знания и умения оперировать физическими формулами.
При помощи диагностических тестов можно измерять общее владение предметом (физикой, в частности) учащимися. Чаще всего эти тесты используют при стартовом контроле на первом курсе, когда студенты прибыли в институт после окончания школы. Диагностические тесты служат дополнением к тестам успешности и общего умения.
Тесты успешности являются наиболее распространенной разновидностью тестов, которые составляются в соответствии с конкретной учебной программой для проверки успехов, достигнутых за определенный период обучения. Существуют различные формы представления тестовых заданий. В работах [1,41,42] выделяются четыре основных формы тестовых заданий: 1) закрытая форма заданий, в которых есть готовые ответы, при этом один бывает правильным; 2) открытые задания, в которых испытуемый дописывает ответ посредством добавления одного или нескольких ключевых слов; 3) задания на соответствие, суть их заключается в необходимости установить соответствие элементов одного множества элементам другого множества, причем каждому элементу первого множества соответствует только один элемент второго. Задание считается выполненным верно, если все соответствия в нем установлены правильно; 4) установление правильной последовательности действий, процессов, операций, суждений, вычислений и т.п. Указанные действия нумеруются, а в ответе необходимо указать код, характеризующий правильную последовательность. При разработке педагогических тестов, используемых в данной диссертации, следует использовать первую форму представления тестовых заданий, как наиболее полно отвечающую целям и задачам исследования. Давая характеристику тестовой методики диагностики, нельзя не остановиться на требованиях, которые должны предъявляться к тестам. Изучение литературы позволяет утверждать, что существует определенная нечеткость, а порой синонимия в терминах для определения этих требований. Иногда одними и теми же терминами разные авторы обозначают различные понятия, что приводит к разночтению. Среди наиболее часто встречающихся требований, отмечаются такие, как диагностическая или предсказательная значимость, стандартизация, валидность (действенность, пригодность, добротность), надежность, объективность, достаточность и др. Диагностическая значимость педагогического теста зависит от того, насколько он может служить показателем объективности временной оценки знаний и умений, сформированных к моменту тестирования. Обычно диагностика подразумевает оценку на данный момент времени способности выполнения индивидом какой-либо деятельности, исходя из результатов выполнения им теста в настоящее время [14]. Стандартизация подразумевает единообразие процедуры проведения и оценки выполнения теста. Если показатели, полученные разными индивидами, должны быть сравнимы, то, очевидно, условия тестирования должны быть одинаковыми для всех. Такое требование есть лишь конкретное применение требования контролируемости условий любого научного наблюдения. В тестовой ситуации единственной независимой переменной обычно является тестируемый индивид. Другим важным этапом в стандартизации теста является определение норм. Педагогические тесты не имеют заранее определенных стандартов успешности или неудачи в выполнении теста, индивидуальные показатели оцениваются в сравнении с показателями, полученными другими. Сам термин «норма» уже указывает на нормальное или среднее выполнение.
Стандартизация теста осуществляется его проведением на большой репрезентативной выборке испытуемых того типа, для которых он предназначен. Относительно этой группы испытуемых, называемой выборкой стандартизации, вырабатываются нормы, указывающие не только средний уровень выполнения, но и его относительную вариативность выше и ниже среднего уровня. Поэтому можно оценить разные уровни успешности или не успешности в тесте. Для установления нормы теста и стандартизации тестовой методики требуется предварительно определить обоснованность выборки и провести статистические расчеты по определению их репрезентативности [14]. Операции по анализу и расчету тестовых норм (а, следовательно и проверке их на репрезентативность) проводятся с использованием математических методов (рассматриваются ниже).
С точки зрения научного определения, педагогический тест представляет собой совокупность взаимосвязанных заданий возрастающей сложности. В состав теста включают только те задания, которые выражают его системные свойства. Задания должны различаться по трудности их выполнения, в противном случае они будут группироваться в одной области знаний. Необходимо, чтобы задания охватывали максимум контролируемых знаний, иначе педагогический тест будет характеризоваться недостаточной валидностью (адекватностью). Валидность теста - понятие, указывающее нам, что именно тест измеряет и насколько хорошо он это делает. Различают валидность по содержанию, валидность по критерию и конструктивную валидность.
Форма представления условий физических задач как фактор успешности их решения
Аксиологический подход (Равкин З.И., Шиянов Е.И. и др.) выступает в педагогических исследованиях как основа ориентации субъектов образовательного процесса на общечеловеческие, национальные и профессиональные ценности. Опираясь на идеи Сластенина В.А. [126], можно выделить перечень ценностей, обнаруживаемых в последующей профессиональной деятельности с учетом характерных потребностей личности. С позиций нашего исследования - это, прежде всего, ценности, связанные с самосовершенствованием (развитие творческих способностей, возможность пополнять свои знания и др.), а также ценности, связанные с самовыражением (соответствие профессии способностям и склонностям, творческий и разнообразный характер работы и др.).
С позиций антропологического подхода (Сластенин В.А., Слободчиков В.И. и др.), образование - это средство саморазвития его субъектов, в связи с чем педагогическая деятельность должна быть направлена на создание условий саморазвития и самообразования учащихся, на обеспечение для них пространства выбора возможностей свободной творческой деятельности.
Культурологический подход (Бондаревская Б.В., Исаев И.Ф. и др.) позволяет исследовать образование в культурных контекстах социума.
Резюмируя вышеизложенное, приходим к выводу, что процесс обучения необходимо организовать так, чтобы учащемуся открылась зона его возможностей, которую следует реализовать путем интеллектуальных и волевых усилий. Аксиологический, антропологический и культурологический методологические .подходы к изучению успешности решения физических задач с разной формой представления условия диктуют: - постановку целей и задач исследования; - способ организации естественного эксперимента; - отбор диагностических средств, позволяющих выявить индивидуальные особенности решения физических задач с разной формой представления условия старшеклассниками и студентами младших курсов; -основные принципы корректирующего обучения, учитывающего выявленные диагностикой особенности. Как следует из выводов первой главы, одной из основных функций физических задач является обеспечение связи учебной теории и реальной практики. Мы считаем, что одно из основных назначений курса физики, а особенно физических задач, в старших классах — развивать способность обучаемых распознавать, формулировать и решать технические и технологические задачи как физические. В свете этого условия физических задач должны отражать возможные варианты их возникновения в последующей профессиональной деятельности. Поэтому становится очевидным, что содержание образования должно составляться не только из предметных знаний, но включать и способы деятельности в виде различных действий, входящих в содержание обучения посредством задач. Тем самым реализуется деятельностная концепция знаний (Леонтьев А.Н., Давыдов В.В., Ломов Б.Ф. и др.).
Процесс обучения мы рассматриваем с позиции превращения действий в деятельность. Механизм такого превращения описан А.Н.Леонтьевым [79]. Суть его - в изменении характера связи между целями и мотивами. Приводя различие между действием и деятельностью, А.Н.Леонтьев пишет: «Действие -это такой процесс, мотив которого не совпадает с его предметом (то есть с тем, на что око направлено), а лежит в той деятельности, в которую оно включено», и, наоборот, в деятельности имеет место совпадение мотива и цели. Данное совпадение возникает при определенном условии - -получении субъектом значимого для него результата. Есть все основания считать,, что личность, осуществляя в каком-либо процессе только действия, выступает в качестве объекта внешних воздействий, но когда тот же процесс превращается в деятельность, то личность уже занимает субъективную позицию. I
Методологической основой нашего исследования является также положение об осознанном и целенаправленном характере деятельности. В общеметодологическом плане цель характеризует предвосхищение в мышлении результата деятельности и путей ее реализации с помощью определенных средств. Согласно А.Н.Леонтьеву, цель связана с предметом деятельности, а данная связь порождает у субъекта такую характеристику деятельности, как ее осознанность. Причем эта осознанность может относиться к субъекту деятельности (или по содержанию, или процессу деятельности) [79].
Нам представляется, что эти обстоятельства не могут не влиять на успешность решения физической задачи. И наоборот - успешность решения задачи может отражать превращение действий в деятельность, а также осознанный и целенаправленный характер последней
Успешность решения физической задачи в первую очередь зависит от способности учащегося ее «узнать», которая, с одной стороны, определяется условием задачи и формой его представления, а с другой - индивидуальными особенностями каждого учащегося. Учет этого обстоятельства лежит в основе личностно-ориентированного подхода. С его позиций (Бондаревская Е.В., Сластенин В.А., Рубинштейн С.Л., Леонтьев А.И) при обучении и воспитании личность ученика ставится в центр образовательной системы, все обучающие воздействия осуществляются с учетом потребностей и мотивов, уровня развития интеллектуальных возможностей обучаемых. В личностно-ориентированном подходе в первую очередь во внимание принимаются задачи развития способностей ученика, в связи с чем обучение и воспитание строится с учетом «зоны ближайшего развития». Личность ученика рассматривается в качестве субъекта собственной деятельности, что требует таких условий обучения, в которых ученик проявляет собственную активность, самостоятельность, творчество.
Для нашего исследования особую важность имеет также положение Л.С.Выготского [40] о ведущей роли обучения (в широком смысле) в развитии личности в целом. Это требует такой организации учебно-воспитательного процесса, которая по своему содержанию опережала бы актуальное развитие личности и способствовала выявлению зоны ближайшего развития обучаемого. Выявление закономерностей решения задач, определяемых формой представления их условий, соответствует такой направленности.
Процессуально решение задачи начинается с выявления субъектом задачной структуры, которая должна соответствовать реальной структуре задачи и характеризовать видение субъектом учебной задачи. Выявление структуры нередко становится наиболее трудным этапом в решении задачи. После того как задачная структура выявлена, субъект из известных ему задачных структур выбирает ту, в которую выявленная структура может быть преобразована, то есть он осуществляет поиск аналогичной задачной структуры, приближенной к решению задачи.
Результаты формирующего и контрольного этапов педагогического эксперимента
В решении целей и задач исследования, способе организации педагогического эксперимента, разработке и отборе диагностических средств для выявления индивидуальных особенностей старшеклассников и студентов младших курсов при решении физических задач с разной формой представления условий, разработке и отборе дидактических материалов для корректирующего обучения в диссертации реализованы деятельностный, антропологический, аксиологический, парадигмальный и культурологический подходы. Основными методами исследования явились теоретический анализ проблем, разработка содержания и средств диагностики и обучения, наблюдение, педагогический эксперимент в его констатирующей, формирующей и контрольной формах.
Решение физических задач - одно из важнейших средств развития мыслительных и творческих способностей, сложный мыслительный процесс, который заключается в преобразовании низших форм познавательной деятельности учащихся в более высокие (продуктивные).
С позиций последующей профессиональной деятельности учебную задачу можно рассматривать как связующее звено между теорией и практикой. Ее сюжет отражает реальные процессы или явления, а форма представления ее условия должна отражать возможные варианты возникновения задачи в процессе распознавания и формулирования технических и технологических задач в качестве физических. Исследование различных аспектов влияния формы представления условия физической задачи на успешность ее решения является актуальной проблемой дидактики.
Для диагностики способностей учащихся по распознаванию и решению физических задач с разной формой представления условия рациональным средством является тестирование. В связи с этим разработаны содержание и методика применения диагностических тестов, позволяющие дифференцировать успешность решения физических задач старшеклассниками и студентами младших курсов в зависимости от формы представления условия.
Разработанные диагностические средства апробированы, скорректировано их содержание, объем и методика применения с целью обеспечения их валидности.
Диагностические тесты с «одноходовыми» задачами, содержащими одинаковые сюжеты с разной формой представления условия, следует применять совместно с контрольным тестом, проверяющим знание вые компоненты, необходимые для решения задач. Осуществлен констатирующий этап педагогического эксперимента по выявлению зависимости успешности решения физических задач от формы представления их условия. Он выявил, что успешность решения одной и той же или родственной физической задачи группой старшеклассников или студентов младших курсов в среднем мало зависит от формы представления ее условия (график, эскиз, вербально), но может существенно влиять на успешность ее решения отдельным учащимся. В некоторых группах возможны статистически значимые отклонения в сторону большей успешности решения задач, условия которых представлены в том или ином виде, в частности, вербальном. В соответствии с педагогическими принципами гуманизации, индивидуализации, дифференциации обучения и с целью повышения его эффективности в части обучения решению физических задач индивидуальные «перекосы» распознавания условий требуют корректировки индивидуального обучения. Разработаны содержание, средства и методика корректирующего обучения решению физических задач с учетом выявленных особенностей их решения при разной форме представления условия. Осуществлен формирующий этап педагогического эксперимента в части теоретического практикума по корректирующему обучению с учетом зависимости успешности решения физических задач от формы представления их условий. Контрольный этап педагогического эксперимента позволил оценить эффективность разработанных средств и методики корректирующего обучения решению физических задач с разной формой представления условия. Выявлено, что разработанные дидактические средства и методика их применения позволяют уменьшить разницу в успешности решения физических задач с разными формами представления условия, как при обучении группы, так и при индивидуальном обучении. Тем самым достигнута цель исследования, состоящая в повышении качества физического образования старшеклассников и студентов младших курсов в части успешности решения физических задач. Разработанные дидактические средства и методика их применения внедрены в систему обучения средних школ№11, 12, 3 и технического лицея, гимназии «Ориёно», лицея № 1 г. Курган-Тюбе. В качестве перспективных направлений дальнейшего исследования представляется углубление описанной диагностики в направлении задач с двумя и более шагами решения и разработка программ интерактивного обучения на базе компьютерных классов. В качестве перспективных направлений дальнейшего исследования представляется углубление описанной диагностики в направлении задач с двумя и более шагами решения и разработка программ интерактивного обучения на базе компьютерных классов.
