Метод кластера в профессиональном обучении студентов

УДК 378.1

Biryukova N.V., senior teacher, State Agrarian University of the Northern Trans-Urals (Tyumen, Russia), E-mail: n.biriukova@bk.ru

CLUSTER METHOD IN PROFESSIONAL TRAINING OF STUDENTS. The article describes the pedagogical capabilities of the cluster method of training in the process of professional training of future specialists. The author necessitates the use of this method in order to develop students' critical thinking, their research competencies and value-semantic attitude to the process of teaching academic subjects. The author comes to the conclusion that the work on clustering is, in fact, a form of organization of quasi-professional activity of students, one of the forms of contextual learning, which simulates the subject and social content of the professional activity acquired by students. The article reveals the basics, features and advantages of the cluster method, emphasizes its sense-developing capabilities. As an example, the researcher considers the use of the cluster method in teaching math to first-year students.

Key words: math, cluster method, critical thinking, contextual learning, professional activity, research competence.

Н.В. Бирюкова, ст. преп., ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень, Е-mail: n.biriukova@bk.ru

МЕТОД КЛАСТЕРА В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ

В статье описываются педагогические возможности метода кластера в процессе профессиональной подготовки студентов вуза. Автор обуславливает необходимость применения метода с целью развития критического мышления, исследовательских компетенций студентов, формирования ценностно-смыслового отношения к процессу обучения. В статье раскрываются сущность, особенности и преимущества кластерного метода, подчёркиваются его смысло-развивающие возможности. Автор приходит к выводу о том, что организация на учебных занятиях любой формы работы с кластером является, по своей сути, формой организации квазипрофессиональной деятельности студентов. В качестве примера рассматривается применение метода кластера в обучении студентов математике.

Ключевые слова: математика, метод кластера, критическое мышление, контекстное обучение, профессиональная подготовка, исследовательская компетентность.

Сегодня переход высшей школы на качественно новое образование требует совершенно новой формы организации образовательной деятельности и взаимодействия участников образовательного процесса в достижении целей личностного, социального и профессионального становления и развития [1]. Необходимым условием эффективности обучения в вузе является использование современных образовательных технологий и методов. В данной статье речь пойдет о педагогическом методе, основанном на практической деятельности. Это метод кластера, который вовлекает обучающихся в исследовательскую деятельность, развивает вариантность мышления, способность устанавливать всесторонние связи и отношения; учит мыслить и систематизировать информацию, вызывая при этом интерес.

Кластер - это графическая форма организации информации, когда выделяются основные смысловые единицы, которые фиксируются в виде схемы с обозначением всех связей между ними. В итоге получается структура, которая графически отображает размышления, определяет в наглядной форме информационное поле данного текста [2].

В обучении кластер рассматривается как средство осмысления, фиксации, сохранения и систематизации информации, а также определённого оформления знаний в какой-либо предметной области, их отношения к другим структурам, сферам, областям применения и т. д. В учебном процессе вуза кластерный метод учит студентов преобразовывать устную и письменную информацию в сжатую графическую форму, что формирует у них профессиональное мышление за счёт систематизации и выделения наиболее значимых элементов содержания обучения. Процесс кластеризации является, по сути, свёртыванием мыслительных содержаний, когда разные виды информации интегрируются в наглядный знаковый образ, который, будучи воспринят, впоследствии может быть развёрнут и служить опорой для мыслительных и практических действий.

Любая форма наглядной информации, в том числе и кластерная схема, содержит элементы проблемности. Проблемной ситуацией в данном случае выступает интерпретация содержания учебного материала, представление текста с помощью схемо-знаковых моделей. Организация на учебных занятиях любой формы работы с кластером способствует созданию проблемной ситуации, разрешение которой происходит на основе синтеза, обобщения, анализа, свёртывания или развёртывания информации, т. е. с включением активной мыслительной деятельности студента. Таким образом, метод кластера является, по сути, методом активного обучения (в трактовке А. А. Вербицкого - методом контекстного обучения), в котором основной единицей проектирования и развёртывания содержания выступает «ситуация» во всей её предметной и социальной неоднозначности и противоречивости - проблемная ситуация [3].

В ходе работы над составлением кластера у студентов формируются и развиваются следующие умения: умение ставить и отвечать на вопросы, выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи и строить умозаключения, переходить от частностей к общему, понимая проблему в целом, сравнивать и анализировать, проводить аналогии. Выделенная совокупность умений является технологическим компонентом формирования их исследовательских компетенций, необходимых для решения исследовательских задач в учебной, учебно-исследовательской и профессиональной деятельности.

Метод кластера является одним из методов «технологии развития критического мышления», основной целью которой является расширение мыслительных компетенций [4]. С помощью развития критического мышления можно формировать такие качества обучающихся, как: настойчивость (должны достигать постав-

ленной цели), гибкость (принимать идеи других), поиск компромиссных решений, готовность к планированию (кто ясно мыслит, тот ясно излагает), ученики должны быть готовы исправлять свои ошибки и для продолжения обучения принимать их к сведенью [5]. Конструктивную основу данной технологии составляет организация трёх последовательных этапов процесса познания: «Вызов - осмысление - рефлексия». Составление кластеров может организовываться на каждом из этих этапов и служить способом активации умственной деятельности перед изучением темы или формой систематизации материала по результатам его прохождения.

На этапе вызова происходит постановка проблемных вопросов, из памяти «вызываются» имеющиеся знания и представления об изучаемом явлении, процессе, понятии темы. На этапе вызова кластер служит для пробуждения интереса, фиксации собранной информации. Этап осмысления даёт возможность познакомиться с новой информацией, задуматься о природе изучаемого объекта, (причём возможно сообщение информации педагогом или её самостоятельный поиск); в этот момент происходит процесс понимания материала, а использование кластерного метода позволяет сделать его «наглядным». С помощью кластера удаётся структурировать изученный материал. Рефлексивный компонент выступает как фактор организации мышления: студенты закрепляют полученные знания и активно перестраивают собственные первичные представления с тем, чтобы включить в них новые понятия. Таким образом, происходит «присвоение» новых знаний и формирование на его основе собственного аргументированного взгляда на изучаемое. На стадии рефлексии метод кластера выполняет функцию систематизации полученных знаний, позволяет осмыслить и закрепить приобретённую информацию. В итоге каждый из этапов активно способствует развитию навыков критического мышления.

Форма работы при использовании данного метода может быть любой: например, на стадии вызова это может быть индивидуальная работа, где каждый обучающийся создаёт свой собственный кластер; после совместного обсуждения темы, в процессе получения новых знаний, на основе индивидуальных кластеров может быть составлена общая графическая схема.

Критериями оценивания созданных студентами кластерных схем могут быть степень охваченности, структурированности учебного материала; наличие (отсутствие) ключевых слов, логических цепочек, причинно-следственных связей; качество и грамотность оформления; форма представления, оригинальность подхода и другие.

Метод кластера оказывается эффективным путём восприятия и осмысления текстов, что особенно важно для сознательного изучения студентами учебных дисциплин, формирования и развития у них индивидуальных личностных смыслов обучения [6]. Проблема формирования у студентов ценностно-смыслового отношения к процессу изучения предметов (особенно тех, которые являются непрофильными для их направления подготовки) особенно актуальна в педагогической практике; многие студенты считают, что общеобразовательные предметы, такие как математика и др., не влияют на их профессиональную самореализацию и социальный статус. Современному студенту на занятиях с традиционной системой обучения часто бывает скучно и не интересно, нет мотивации к обучению. В связи с этим применение данного метода может стать способом развития у студентов познавательного интереса к предмету, эффективного усвоения учебного материала; формирования ценностных смыслообразующих ориентиров. Активизация процессов смыслообразования в данном случае происходит за счёт включения умственных действий анализа, синтеза, обобщения, систематизации содержания обучения.

Приведём примериспользования методического приёма «Кпастер»на зз-нятиях по математике со студентами первого курса на примере темы «Функция одсоёаеррмерней». Данпаятека являктся ввсдеорспурс л^этем^т^^'^с^^ижна-лиза, где понятие функции выражает зависимость одних переменных величин от других; является главным предметом исследования в дифференциальном и внтепнасьноаесчиелееинх , рмшеиилдиМференцименых досененей и предме-ных переходов. Поэтому особенно важно, чтобы изучение данного материала прехерисеосмыслсенеерффекпинно.сносёбрткояазоратвптию яриьимнсного мышления обучающихся, стимулировало их творческую активность. Использо-вапие пррёпажаетепа в ^^^ея» симы с^^н^^^тс я одоимез ния обозначенной цели. Кластер составлялся на этапе «открытия» новых знаний (этеее выгоса)» наетапеааоещения з^к^стематрцсезнмиё (^^ср^^^сз^и уоер-ной деятельности).

Изображаем на доске овал, в центре которого пишем «Функция» и пред-^^гаем^т^да^ь^^г^меот^л/^^т» не», пто ннь нии. о е^някеии-шпм ьтого я^сс математики. Вся эта информация оформляется педагогом на доске. Получается перви чный кластер (рис. 1).

эеомн эеускрнкпуее донжни Импи воёти вся мннтир:«правильные» и «неправильные».

Юо»ле (^дст^^рн^я пероиннёго тпаcтeёеиeиеxoдим к этапу закрепления учебной информации (этапу осмысления). На данном этапе студенты осуществляют контакт с новой информацией, пробуют сопоставить новую ин-федмсциюе ржр иеею нтируют внимание на

поиске ответов на возникшие ранее вопросы и затруднения. Поскольку данная сбир р«л яется большей частью повторением школьного материала, предлагаем студентам самостоятельно поработать с учебником (в нашем случае, И.И. еаррин«Высшаямаеемотрке») и закопенектиеоветн основные понятия темы. Следует отметить, что самостоятельная работа с учебником ускоряет процесс мбсaзoви»иёlгoа»лel-ca умепсёи пoдвелявтвpммкмx обычного занятия осуществлять дифференцированный и личностно-ориентированный подходы к обучению. После выполнения самостоятельной работы по учебнику мы снова «oзвpрщaммcаммёсьичнемпlглaзтаpыитoиы фсвентп определение функции, записанное со слов студентов и сформулированное в учебнике, дополнить свойства и способы задания функций, составить перечень основных элемен-

граф ичеоиеки! табличный способ зарания

четно сть.нече тность, периодичность функции

Рис.1 .Рластернаэтепе в ызовз

В процттсереализациифдзи выбота епптннты аос высказыеабь лтбое «знание» по изучаемой теме, причём делая это в свободной форме, без боязни ооибтаьая и бытьисгоавленныр педагогом. Птдааог же делтеннтнмулировать студентовп всоомининию того, чно онд ожр зрают поиздчаемед тсмее не критикм-нать ихотввты, даже есшоФФпра^к^льниЬ^л^соИзадрей педнгага является рктиеизаки» покнсвaзeдьнвйaйтивностпнсех етллмнзoн.Haблюнёнае за иебо-той студентов на занятиях показывает, что некоторые из них (с формальным, кдматсрнлчмo-a мoдДмывиткoвeпием киауиесдю пэтеминелб) ит би»квидвlвзле значительных интеллектуальных усилий, предпочитая дождаться момента, когда ерете выпиюнее ыре^^/^одедимр тмлсми». Лритoми»aж»o, итаТы на данес мтапы каждый принял посильное участие в работе, целью которой является актуали-маниасабстбеннаго оыыва.СеабтодФмылтблсвинм адалиьаеин втапавсзоса енлеетси факeaеияиёиeтeматкзaеиеипфeемaёии,дeлyчeннeйе »изультаяе сваббднрк высиазывсннй етудентов. Это н^с^бхоа^^^ат^я тогтвтобмиьиемаипи евадень eааpрнйyю аифeрмaеишв«ркpугнённeй» катмглpналинeг форме,ррё

в^В^^лфу^^Иы. Виезальтдтекластнр нбеолннетдянмврт, более точным содержанием (рис. 2).

Тто бгартейсриоббетаетсаэтапр обобщения и си-

етеыaтизвц»извaиий (едфёекаиндчебаей деяёемьно»тн) - Рефлексивный анализ тапбавбеьнасстянньбивимыслрйавого мбтфрибфпострдение дальнейшего масшpртарбяеe»ий -этн это ренснятрO|Длстeкo это нужно, где это при-

меняется, что об этом необходимо узнать ещё, по этому поводу лучше было бы задать вопррс и т»к делне). иы етот пкргыааeтсбстлополезным, если он не обращён в словесную или письменную форму. Именно в процессе вер-брньямса топ твис мкlcвьH, ФеовыИ пнт всид»аеаив гронессе самостоятельного осмысления, структурируется, превращаясь в новое знание. Некоторые из иужсеннй дpыглxcтддeнтовol<aкывaюнcтвп оысeпйиаlтлвлыюи для принятия как сиоикнолсеие»ные - Дpегиеннмаeьиеиы зlрвaютгютоeкьocть в дискуссии.

Обдесьрор вдрактидеикнго использования по-ннття фенксионапьаoрзев»йимостив яезтии»ые обеастях знаний, расширяем

Область определения функции -все значение аргумента х, для которых функция имеет смысл;

область значений функщш -все значения функции у, принимаемых б области определения

Свойства функции: четность, нечетность, ограниченность, периодичность, монотонность

"Каждому значению независимой переменной х ставится в соответствие единственное значение зависимой переменной у:

области применения функций: экономика, биология, экология, сельское хозяйство

Виды элементарных функций: степенные, тригонометрические, показательные, обратные тригонометрические, логарифмические,

Рис. 2. Кластер на этапе осмысления

Рис. 3. Отдельный блок кластера

представление студентов о межпредметных связях, проектируем дальнейшую работу по изучению функций. При решении этих задач педагог вовлекает студентов в обсуждение ценностно-смысловых вопросов значимости математики; актуализирует способы применения знаний математики при решении практических задач [6], и тем самым способствует осознанию студентами значимости темы для практического и профессионального применения, формированию личностного смысла в изучении материала. В результате чего выделяется отдельный блок

кластера с примерами функциональных зависимостей в экономике, биологии, агрономии (рис. 3).

В дальнейшей работе, анализируя получившийся кластер как «поле идей», следует конкретизировать направления развития темы. Возможны разные варианты: укрупнение смысловых блоков, выделение ключевых аспектов и т. д. В нашем случае, поскольку тема является вводной в курс математического анализа, обозначим основные виды дальнейшего исследования функций (рис. 4).

Рис.4.0сновные виды исследования функций

Библиографический список

1. Бирюкова Н.В. Метод анализа документов в контексте профессионального обучения. Мир науки, культуры, образования. 2019; 2 (75): 193 - 195.

2. Мединцева Л.В., Чернова Л.С., Гайворонская И.М. Прием «кластер» как эффективный метод развития критического мышления в начальной школе. Приоритеты педагогики и современного образования Сборник статей II международной научно-практической конференции. 2018: 116 - 118.

3. Вербицкий А.А. Инвариантыпрофессионализма:проблемыформирования.Монография. Москва:Логос, 2011.

4. Виноградова М.В., Малыукова Н.Н. Способность к критическому мышлению как критерий качественной подготовки будущих бакалавров. Мир науки, культуры, образования. 2018; 5 (72):209-211.

5. ЯкобюкЛ.И., Виноградова М.В. Использование элементов технологии развития критического мышления на занятиях по математике у студентов инженерного профиля. Мир науки, культуры, образования. 2018; 5 (72): 242 - 246.

6. Бирюкова Н.В. Модель формирования личностного смысла изучения математики у студентов непрофильных направлений. Агропродовольственная политика России. 2017; 12 (72): 161 - 164.

References

1. Biryukova N.V. Metodanalizadokumentov v konteksteprofessional'nogoobucheniya. Mirnauki, kul'tury, obrazovaniya. 2019; 2 (75):193-195.

2. Medinceva L.V., Chernova L.S., Gajvoronskaya I.M. Priem "klaster" kak 'effektivnyj metod razvitiya kriticheskogo myshleniya v nachal'noj shkole. Prioritety pedagogiki i sovremennogo obrazovaniya Sbornik statej II mezhdunarodnoj nauchno-prakiicheskoj konferencii. 2018: 116 - 118.

3. Verbickij A.A. Invarianty professionalizma: problemyformirovaniya.Monografiya. Moskva:Logos, 2011.

4. Vinogradova M.V., Mal'chukova N.N. Sposobnost' k kriticheskomu myshleniyu kak kriterij kachestvennoj podgotovki buduschih bakalavrov. Mirnauki, kul'tury, obrazovaniya. 2018; 5 (72):209- 211.

5. Yakobyuk L.I., Vinogradova M.V. Ispol'zovanie 'elementov tehnologii razvitiya kriticheskogo myshleniya na zanyatiyah po matematike u studentov inzhenernogo profilya. Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya. 2018; 5 (72): 242 - 246.

6. Biryukova N.V. Model' formirovaniya lichnostnogo smysla izucheniya matematiki u studentov neprofil'nyh napravlenij. Agroprodovol'stvennaya politika Rossii. 2017; 12 (72): 161 - 164.

Статьяпоступила в редакцию 23.05.19