Концепция телесно-ментального подхода в обучении

УДК 37.02 ББК 74.489

КОНЦЕПЦИЯ ТЕЛЕСНО-МЕНТАЛЬНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ*

| Д.А. Бархатова, Т.А. ^епанова, Э.А. Нигматулина

Аннотация. Статья посвящена описанию принципиально нового подхода к обучению, теоретической основой которого является один из современных подходов к теории мышления — телесный подход. Сформулированы концептуальные основы телесно-ментального подхода к обучению, описаны средства его реализации — ментальные карты и натурно-дидактические средства обучения, обеспечивающие непосредственное изучение понятия или метода через кинестетические каналы восприятия путем манипулирования отдельными компонентами этого средства. Большое внимание уделено вопросам восприятия и усвоения информации, понимания учебного материала. Приведены примеры разработанных на основе телесно-ментального подхода натурно-дидактических средств обучения информатике и программированию. Сделаны выводы о том, что методические системы обучения, разработанные на основе телесно-ментального подхода, имеют высокую эффективность и обеспечивают должное качество обучения, поскольку ориентированы на осознанное понимание воспринимаемой информации, формирование прочных знаний, всестороннее развитие мышления обучающихся.

72

Ключевые слова: восприятие информации, усвоение информации, понимание учебного материала, телесный подход, ментальный подход, ментальные карты, натурные средства обучения, средства обучения информатике, средства обучения программированию.

THE CONCEPT OF BODILY AND MENTAL APPROACHES IN LEARNING

I D^. Barkhatova, T^. Stepanova, E^. Nigmatulina

Abstract. The article describes a fundamentally new approach to learning, the theoretical basis of which is one of the modern approaches to theory of

* Исследование выполнено при поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках реализации проекта № 2017031301651 «Комплект натурно-дидактических средств обучения информатике и методика их применения».

mind — bodily approach. The conceptual foundations of the bodily-mental approach to learning are formulated, the means for its implementation are described — mind maps and natural-didactic teaching aids that provide direct study of the concept or method through kinesthetic perception channels by manipulating individual components of this tool. Much attention is paid to the issues of perception and assimilation of information, understanding of educational material. Examples of the natural-didactic teaching tools developed on the basis of the bodily-mental approach to computer science and programming are presented. It is concluded that the methodical training systems developed on the basis of the bodily-mental approach are highly effective and provide the proper quality of education, since they are oriented towards a conscious understanding of perceived information, the formation of solid knowledge, and the comprehensive development of the students' thinking.

Keywords: information perception, information assimilation, understanding of educational material, bodily approach, mental approach, mind maps, natural teaching tools, computer science teaching aids, programming training tools.

В последнее время в области когнитивной психологии и педагогики все больше появляется работ, посвященных использованию телесно-ментального подхода к теории мышления в обучении. Эти вопросы рассматриваются в работах P. Romero [1], L. Shapiro [2], А.Л Алюшина и Е.Н.Князевой [3], И.В. Баженовой, Н. Бабич, Н.И. Пака [5], Т.А. Степановой [6] и др. Актуальность данного направления связана с повышенными требованиями современного общества к качеству знаний, основанных на высоких умственных способностях, определяющих возможности человека к самореализации и саморазвитию. Именно поэтому развитие мышления человека в процессе обучения является одной из главных задач системы образования.

Целью исследования является описание концепции телесно-мен-

тального подхода в процессе обучения, ориентированном на развитие мышления учащихся (на примере использование специальных средств и методов телесного и ментального познания учебного материала на уроках информатики).

Мышление — это высшая форма познавательной деятельности индивида, характеризующаяся обобщенным и опосредованным отражением действительности [7, с. 143]. Несмотря на то, что в процессе обучения мышление выступает инструментом получения и обработки нового знания, само обучение направлено на развитие мыслительных процессов учащихся. Данный факт обусловлен тем, что в момент рождения человек лишен мыслительных способностей, первые время он руководствуется только рефлексами. Мышление развивается и дополняется с течением жизни за счет получения нового

73

74

опыта и взаимодействия с информационной средой.

Мышление — сложный процесс, тесно связанный с ощущениями, восприятием, воображением и памятью.

Обычно знакомство человека с новой информацией начинается с ощущений. Ощущение — это отражение отдельных свойств предметов или явлений окружающей действительности, воздействующих на наши органы чувств [8, с. 110; 9, с. 231]. С помощью органов чувств человек получает информацию об отдельных свойствах предмета, на основе которых строится целая картина чувственного восприятия. Таким образом, восприятие позволяет сформировать ментальную (мысленную, абстрактную) модель, полученной информации, при этом необязательно на основе всего информационного потока данных, с которыми взаимодействуют органы чувств. Некоторые сигналы из внешней среды человеком вообще не воспринимаются, что может быть связано с незначительностью сигналов, слабостью воздействия или неготовностью человека их обрабатывать. Данное свойство восприятия позволяет избежать человеку информационной «перегрузки».

Процесс формирования ментальной модели восприятия строится путем соотнесения новой информации с имеющимся запасом знаний. Как отмечает Р. Солсо: «Если бы предыдущее научение не влияло на наше восприятие, странные знаки на этой странице, которые мы называем буквами, не воспринимались бы как части слов, и слова были бы лишены значения. Мы научаемся значению зрительных

сигналов. Наш мозг полон ассоциативных структур, которые интерпретируют основную энергию стимула естественного мира» [8, с. 117].

Таким образом, новые ментальные модели восприятия включаются в имеющуюся структуру знаний через механизмы мышления и формируют ментальную схему человека.

И.В. Баженова, Н. Бабич и Н.И. Пак под ментальными схемами понимают такие структуры, суть которых заключается в отражении реального мира в памяти в виде пространственно-временной динамической диаграммы, которые далее под влиянием мыслительных процессов претерпевают изменения в сторону обобщения и абстрагирования. Сформированные ментальные схемы определяют знание индивида и позволяют ему осуществлять мышление [5, с. 76].

Процессы возникновения ощущений, восприятия и мышления не проходят последовательно, а протекают параллельно, и дают общую картину воспринимаемого в сумме. Отправной точкой здесь является чувственное познание — получение необходимого и достаточного количества информации из внешней среды для формирования новых ментальных образов или обновления имеющихся. Это важная ступень в познавательном процессе, так как ощущения являются единственным каналом, связывающим человека с внешней средой, и дают необходимую минимальную базу для совершения абстрактного мышления, обеспечивающего знакомство человека с теми вещами, которые скрыты, не имеют своей материальной сущности.

Таким образом, процесс усвоения и включения новой информации в

структуру имеющихся знаний можно условно разбить на два параллельных этапа: чувственное восприятие и мыслительная внутренняя обработка. Данные особенности познавательного процесса определяют концепцию телесно-ментального подхода: обучение необходимо строить, опираясь на чувственное восприятие, переходя к его абстрактному осмыслению и формированию целостной ментальной структуры знаний учащегося.

Сегодня многие ученые и педагоги стремятся подчеркнуть сложное взаимодействие между телом и умом, между человеком и миром, частью которого он является, вместо того, чтобы сводить тело к устройству ввода-вывода и объяснять познание с точки зрения манипуляции с ментальными символами [10, с. 1805].

Познание — это сложный процесс, который не ограничивается только внутренней обработкой информации, оно может выходить далеко за рамки ума путем использования специальных инструментов и целенаправленной деятельности познающего по изучению и исследованию предмета познания. В данном процессе важное значение имеют специальные дидактические средства, реализующие принцип наглядности в обучении.

Принцип наглядности в дидактике понимается, как необходимость формирования у учащихся знаний на основе всех чувственных восприятий, не обязательно только на основе зрительного. Наглядность включает в себя и восприятие через моторные, тактильные, слуховые, вкусовые ощущения [11, с. 255]. Как отмечал Я.А. Коменский, автор принципа на-

глядности: «...все, что только можно, представлять для восприятия чувствами, а именно: видимое — для восприятия зрением, слышимое — слухом, запахи — обонянием, подлежащее вкусу — вкусом, доступное осязанию — путем осязания. Если какие-либо предметы сразу можно воспринять несколькими чувствами, пусть они сразу схватываются несколькими чувствами» [12].

Дидактические средства наглядности позволяют не только представить то, что в природе можно ощутить через органы чувств, но также сконцентрировать внимание учащихся на более важных моментах или расширить границы чувственного восприятия через имитацию, моделирование, частичное представление той информации, которая является предметов изучения и исследования.

Так, например, изучение предметной области информатики часто бывает затруднено в силу абстрактности самой главной категории данной дисциплины — информации. Более того, у учащихся возникают проблемы в понимании сложных методов инфор- 75 матики, базирующихся на достаточно хорошем уровне знаний математики и высокого развития алгоритмического, логического и абстрактного мышления. Часто преподавателям приходится объяснять новый материал, прибегая к различным методам повышения наглядности: создание презентаций, флэш-тренажеров, блок-схем, плакатов и т.п.

Кроме традиционных наглядных средств на уроках информатики можно использовать натурно-дидактические средства.

Натурно-дидактические средства — это такие средства обучения,

76

обеспечивающие непосредственное изучение понятия или метода через кинестетические и визуальные каналы восприятия путем наглядной имитации выполнения алгоритма, пошагового разбора метода или яркой иллюстрации понятий. Обязательным признаком натурно-дидактического средства является обеспечение познания через деятельность. В области информатики к ним можно отнести конструкторы, тренажеры, робототехнику и т.п. [13, с. 33].

Так, например, тренажер «Счеты» (см. рис. 1) позволит наглядно показать учащимся процесс перехода числа из одной системы счисления в другую или разобрать несложную арифметику с целыми числами. Тренажеры «Простые типы данных» (см. рис. 2) и «Массивы» (см. рис. 3) будут незаменимы на уроках программирования, позволяя продемонстрировать процессы записи данных в памяти компьютера и осуществления операций над ними по изучаемым методам. Особый интерес вызывает разбор методов сортировки с использованием тренажера «Массивы».

Рис. 2. Тренажер «Простые типы данных»

Рис. 1. Тренажер «Счеты»

Рис. 3. Тренажер «Массивы»

Учащиеся путем самостоятельного выполнения алгоритма на тренажере учатся понимать абстрактные методы информатики.

Безусловно, усиление чувственного восприятия в процесс познания позволяет активизировать когнитивные процессы через формирование конкретного образа изучаемого предмета или явления. Однако чем выше уровень развития науки, тем меньшей в ней чувственного представления информации, тем больше рационального, требующего активизации теоретического абстрактного мышления. Именно поэтому для обеспечения полного цикла усвоения знаний и развития мышления, учащихся недостаточно включения только телесных методов обучения, необходимо закрепить полученную информацию в памяти человека, сформировав абстрактные ментальные схемы. Такой

процесс обучения можно построить на основе ментального подхода.

Ментальный подход позволяет рассматривать обучение как процесс формирования и развития мышления на основе ментальных схем человека при его информационном воздействии с окружающей средой [14, с. 33].

Предположение о том, что мышление человека основывается на ментальных схемах, было выдвинуто американским психологом У. Найссе-ром [15, с. 4]. Наши способности ориентироваться во времени, перемещаться в пространстве, планировать и осуществлять деятельность, свидетельствуют о том, что наше мышление оперирует деятельностными, временными, пространственными ментальными схемами. Формализация мыслительных процессов, попытки отображения существующих в памяти ментальных схем привела к понятию ментальной карты. Ментальная карта — это определенная модель ментальной схемы [6, с. 43].

Использование ментальных карт как средства обучения становится все более популярным у педагогов [16; 4]. Методика ментальных карт применяется в учебном процессе для объяснения нового учебного материала, закрепления ранее изученного, а также для подкрепления понимания, проверки знаний и выявления неправильно понятого материала. Хорошо составленная ментальная карта учителю может заменить конспект урока, а ученику помочь подготовиться к ответу.

Но в большинстве работ, посвященных использованию ментальных карт в обучении, они представляют собой простейший семантический

граф. Однако, по мению авторов данной статьи, в ментальной карте должны быть отражены не только понятия и связи между ними, в ней должны присутствовать элементы, активизирующие деятельность учащихся. Тогда она будет работать не только с абстрактной, понятийной и модельной зонами памяти, но и с чувственной, будет обеспечивать более эффективное восприятие информации и протекание процесса мышления.

Так, например, после изучения учащимися нового материала на тренажерах можно предложить им представить новые знания в виде ментальной карты, отражающей основные понятия и методы работы с данными.

Относительно вопроса использования методики ментальных карт в обучении программированию, можно отметить, что в этом случае интерес вызывают процессы визуализации алгоритмов и результатов их выполнения над конкретными данными.

Ментальные карты являются некоторой моделью полученных знаний учащихся или образовательных '' результатов курса. Для преподавателя они играют важную роль в получении целостной картины успехов учащихся, для учащихся — цель, к которой они должны стремиться.

Таким образом, сущность обучения с позиции телесно-ментального подхода сводится к двум этапам. На первом этапе обучение нацелено на формирование связей между образами чувственной зоны и их модельными представлениями в памяти человека. На этом этапе важна наглядность, максимальное включение познавательной активности учащегося через деятельность, всестороннее

78

изучение объекта с привлечением всех каналов восприятия. Чем больше и шире вовлечена чувственная сторона познания, тем больше человек получает данных и информации об объекте.

Второй этап обучения заключается в систематизации данных восприятия с помощью понятий и терминов предметной области. Здесь задействовано мышление. Путем систематизации, обобщения, абстрагирования и т.п. человек формирует новые ментальные схемы или дополняет уже имеющиеся в зоне памяти.

В данном контексте телесно-ментальный подход в обучении заключается в формировании ментальных схем человека, развитии его мышления и воображения на основе чувственного (телесного) восприятия информации, обеспечивая перевод от конкретного к абстрактного, от действия к понятию.

Результаты апробации методов и средств обучения, реализующих телесно-ментального подход, в учебном процессе по дисциплинам «Информатика» и «Языки и методы программирования» института математики, физики и информатики Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева и физико-математического факультета Лесосибирского педагогического института — филиала СФУ позволяют сделать выводы о том, что методические системы обучения, разработанные на основе телесно-ментального подхода, имеют высокую эффективность и обеспечивают высокое качество обучения, поскольку ориентированы на осознанное понимание воспринимаемой информации, формирование прочных

Рис. 4. Пример ментальной карты по информатике

знаний, всестороннее развитие мышления обучающихся. Несмотря на то, что методы и средства обучения были разработаны авторами статьи именно для информационных дисциплин, данный подход может быть успешно применен к другим дисциплинам, относящимся как к точным, так и к естественным и гуманитарным наукам.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Romero, P. Is Embodied Interaction Beneficial When Learning Programming? [Тех1] / P. Romero, B.D. Boulay, J. Robertson, J. Good, K. Howland // Shumaker R. (eds) Virtual and Mixed Reality. Lecture Notes in Computer Science. — Springer, Berlin: Heidelberg, 2009. — P. 97-105.

2. Shapiro, L. Embodied Cognition [Тех1] / L. Shapiro. — NewYork: RoutledgePress, 2006. — 312 р.

3. Алюшин, А.Л. Телесный подход в когнитивной науке [Текст] / А.Л. Алюшин, E.H. Князева // Философские науки. — 2009. — № 2. — С. 106-125.

4. Сидоров, С.В. Ментальные карты на лекции по педагогике [Текст] / С.В. Сидоров. — Сайт педагога-исследователя [Элек-

тронный ресурс]. — URL: http://si-sv.com/ (дата обращения: 02.10.2017).

5. Баженова, И.В. От проективно-рекур-сивной технологии обучения к ментальной дидактике: монография [Текст] / И.В. Баженова, Н. Бабич, Н.И. Пак. — Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2016. — 160 с.

6. Степанова, Т.А. Теория алгоритмического мышления: учебное пособие для магистрантов, учителей общеобразовательных учреждений, преподавателей вузов [Текст] / Т.А. Степанова. — Красноярск: Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, 2014. — 72 с.

7. Кравченко, А.И. Психология и педагогика: Учебник [Текст] / А.И. Кравченко. — М.: ИНФРА-М, 2008. — 400 с.

8. Солсо, Р.Л. Когнитивная психология [Текст] / Р.Л. Солсо. — СПб.: Питер, 2006. — 589 с.

9. Столяренко, Л.Д. Основы психологии [Текст] / Л.Д. Столяренко. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. — 672 с.

10. Rambusch, Jana. The Role of Embodiment in Situated Learning [Тех^ / Jana Rambusch, Tom Ziemke // Bara Bruno, Barsalou Lawrence, Bucciarelli Monica (eds.) Proc-ceeding of the 27th Annual Meeting of the Cognitive Science Society. — Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum, 2005, available at: http://csjarchive.cogsci.rpi.edu/proceed-ings/2005/docs/p1803.pdf (accessed: 21.06. 2017).

11. Педагогика: Учебник [Текст] / Л.П. Крив-шенко, М.Е. Вайндорф-Сысоева и др.; gод ред. Л.П. Крившенко. — М.: Проспект, 2010. — 432 с.

12. Коменский, Я.А. Великая дидактика. Избранные педагогические сочинения [Текст] / Я.А. Коменский. — М., 1982. — С. 302-303.

13. Бархатова, Д.А. Телесно-ментальный подход к обучению информатике с использованием натурно-дидактических средств: монография [Текст] / Д.А. Барха-това, Э.А. Нигматулина. — Красноярск: КГПУ им. В.П. Астафьева, 2017. — 138 с.

14. Лебедева, Т.П. О сущности обучения с позиции информационно-ментального подхода [Текст] / Т.П. Лебедева, Н.И. Пак,

Н.В. Рукосуева // Информация и образование: границы коммуникации. — 2015. — № 7 (15). — С. 31-33.

15. Найссер, У. Познание и реальность [Текст] / У. Найссер. — М.: Прогресс, 1981. — 252 с.

16. Жаркая, М.А. Изучаем тему «понятие алгоритма» посредством создания карт понятий [Текст] / М.А Жаркая. — Персональный сайт учителя информатики [Электронный ресурс]. — URL: http://inf429.ucoz.ru

REFERENCES

1. Aljushin A.L., KnjazevaE.N., Telesnyj pod-hod v kognitivnoj nauke. Filosofskie nauki, 2009, No. 2, pp. 106-125.

2. Barkhatov D.A., Nigmatulin E.A., Telesno-mentalnyj podhod k obucheniyu informatike s ispolzovaniem naturno-didakticheskih sredstv: monografiya, Krasnoyarsk, 2017, 138 p.

3. Bazhenova I.V., Babich N., Pak N.I., Otpro-ektivno-rekursivnojtehnologiiobuchenija k mentalnojdidaktike: monografija, Krasnoyarsk, 2016, 160 p.

4. Komenskij Ya.A., Velikaya didaktika. Iz-brannye pedagogicheskie sochineniya, Moscow, 1982, pp. 302-303.

5. Kravchenko A.I., Psihologiya i pedagogika: Uchebnik, Moscow, INFRA-m, 2008, 400 p. 79

6. Lebedeva T.P., Pak N.I., Rukosueva N.V., O sushhnostiobuchenija s poziciiinforma-cionno-mentalnogopodhoda, Informacijaio-brazovanie: granicykommunikacii, 2015, No. 7

7. Neisser U., Poznanie I realnost, Moscow, Progress, 1981, 252 p.

8. Pedagogika: Uchebnik, L.P. Krivshenko, M.E. Vajndorf-Sysoeva, ed. L.P. Krivshenko, Moscow, Prospect, 2010, 432 p.

9. Rambusch Jana, Ziemke Tom, The Role of Embodiment in Situated Learning. In Bruno Bara, Lawrence Barsalou, and Monica Buc-ciarelli (eds.), Procceeding of the 27th Annual Meeting of the Cognitive Science Society, Mahwah, New York, Lawrence Erlbaum, 2005, Available at: http://csjarchive.cogsci.

rpi.edu/proceedings/2005/docs/p1803.pdf. (accessed: 21.06 2017).

10. Romero P., Boulay B.D., Robertson J., Good J., Howland K., Is Embodied Interaction Beneficial When Learning Programming, In: Shu-maker R. (eds) Virtual and Mixed Reality. Lecture Notes in Computer Science. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, pp. 97-105.

11. Shapiro L., Embodied Cognition, New York, Routledge Press, 2011, 312 p.

12. Sidorov S.V., Mentalnye karty na lekcii po pedagogike, available at: http://si-sv.com/

13. Solso R.L., Kognitivnajapsihologija, St. Petersburg, Piter, 2006, 589 p.

14. Stepanova T.A., Teorija algoritmicheskogo myshlenija: uchebnoe posobie dlja magis-trantov, uchitelej obshheobrazovatelnyh uchrezhdenij, prepodavatelej vuzov, Kras-noyask, 2014, 72 p.

15. Stoljarenko L.D., Osnovy psihologii, Rostov-on-Don, Feniks,2003, 672 p.

16. Zharkaja M.A., Izuchaemtemu "ponjatie al-goritma" posredstvom sozdanija kart pon-jatij, available at: http://inf429.ucoz.ru

Бархатова Дарья Александровна, кандидат педагогических наук, доцент, базовая кафедра информатики и информационных технологий в образовании, Красноярский государственный педагогический университета им. В.П. Астафьева, darry@mail.ru Barkhatova D^., PhD in Education, Associate Professor, Computer Sciences and Information Technologies in Education Department, V.P. Astafyev Krasnoyarsk State Pedagogical University, darry@mail.ru

Нигматулина Эльмира Альфредовна, аспирант, заведующая кабинетом, базовая кафедра информатики и информационных технологий в образовании, Красноярский государственный педагогический университета им. В.П. Астафьева, nigmira@yandex.ru Nigmatulina E^., Post-graduate Student, Head of the Office, Computer Sciences and Information Technologies in Education Department, V.P. Astafyev Krasnoyarsk State Pedagogical University, nigmira@yandex.ru

Степанова Татьяна Анатольевна, кандидат педагогических наук, доцент, базовая кафедра информатики и информационных технологий в образовании, Красноярский государственный педагогический университета им. В.П. Астафьева, step1350@mail.ru Stepanova ^А., PhD in Education, Associate Professor, Computer Sciences and Information Technologies in Education Department, V.P. Astafyev Krasnoyarsk State Pedagogical University, step1350@mail.ru