Возможности реализации модели формирования у учащихся метапредметных знаний в классах физико-математического профиля

УДК 37.047

ББК 74.00

Прокудина Юлия Анатольевна

ассистент кафедра Иностранных языков Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина Нижнетагильский технологический институт

г. Нижний Тагил Prokudina Yulia Anatolievna Assistant Chair of Foreign Languages Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin Nizhni Tagil Technological Institute

Nizhni Tagil

Возможности реализации модели формирования у учащихся мета-предметных знаний в классах физико-математического профиля Realization Possibilities of the Pupils’ Metasubject Knowledge Forming Model in Physical and Mathematical Classes

В статье раскрыты понятия метапредметные знания, профильное обучение. Выявлена необходимость формирования метапредметных знаний в рамках профильного обучения. Представлена разработанная структурнофункциональная модель и описание опытно-экспериментальной работы по формированию метапредметных знаний старшеклассников в классах физикоматематического профиля.

The concepts of metasubject knowledge and career-oriented training are revealed in the article. The necessity of metasubject knowledge forming within career-oriented is revealed in the article as well. The developed structural-and-functional model and the description of experimental work for senior pupils’ metasubject knowledge forming in physical and mathematical classes are presented.

Ключевые слова: метапредметные знания, профильное обучение, физикоматематический профиль, социально-ориентированная информатика, структурно-функциональная модель формирования метапредметных знаний.

Key words: metasubject knowledge, career-oriented training, physical and mathematical profile, socially oriented computer science, structural-and-functional model of pupils’ metasubject knowledge forming.

Современные реалии российской старшей школы требуют существенного

изменения в структуре, содержании и организации образовательного процесса, более полного учета возрастных особенностей, интересов, склонностей и способностей обучающихся, создания условий для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования и последующей их жизнедеятельности. Феде-

ральный государственный образовательный стандарт второго поколения призван учесть эти особенности. С этой целью образование призвано стать более индивидуализированным, функциональным, направленным на информационную деятельность и достижение метапредметных результатов.

В контексте ГОС второго поколения подчеркивается, что одним из способов модернизации образования является профильное обучение, которое подразумевает дифференциацию и индивидуализацию обучения, учитывает склонности, интересы и способности учащихся является неотъемлемой частью современного образования.

Модель общеобразовательного учреждения с профильным обучением на старшей ступени предусматривает возможность различных комбинаций учебных предметов, что и будет обеспечивать гибкую систему профильного обучения. Эта система включает в себя следующие типы учебных предметов: базовые общеобразовательные, профильные и элективные. Профильные общеобразовательные предметы - предметы повышенного уровня, определяющие направленность каждого конкретного профиля обучения. Особое выделение конкретных дисциплин, в рамках профильного обучения, ведет к раздробленности знаний и неумению целостно воспринимать полученные знания, что не обеспечивает ожидаемой эффективности обучения.

В то же время, согласно содержательному разделу основной образовательной программы среднего (полного) образования профессиональная ориентация связана с достижением метапредметных результатов, что на наш взгляд, неразрывно связано с формированием метапредметных знаний старшеклассников, которые мы рассматриваем как осознанные и осмысленные сведения в системе понятий одной или нескольких наук, на основе которых у учащихся формируется целостная картина мира и которые направленны на осмысление своих собственных действий по их получению и практической применимости.

Для более полной характеристики рассматриваемого вопроса были изучены работы Фисенко Т. И., Князьковой И. В., Громыко Н. В, Мелешко В. И. и др. В работе «Как реализовать принцип метапредметности в процессе обуче-

ния» Фисенко Т. И. говорится о том, что «суть получения метапредметных знаний сводится к тому, что приходя на уроки ученик не запоминает, но промыс-ливает, прослеживает происхождение важнейшиих понятий, которые определяют данную предметную область знания. Он заново открывает эти понятия. И через это, как следствие, перед ним разворачивается процесс возникновения того или другого знания, он «переоткрывает» открытие, некогда сделанное в истории, восстанавливает и выделяет форму существования данного знания. Но это только первый уровень работы ученика. Осуществив работу на разном предметном материале (например, на материале биологии, литературы и химии), он делает предметом своего осознанного отношения уже не определение понятия, но сам способ своей работы с этим понятием на разном предметном материале» [1]. То есть создаются условия для того, чтобы ученик начал рефлексировать собственный процесс работы: что именно он мыслительно проделал, как он мыслительно двигался, когда восстанавливал генезис того или другого понятия.

Чтобы обосновать сущностную характеристику понятия «метапредметные знания», необходимо отметить, что метапредметные знания обладают рядом характеристик, присущих знаниям научным. К этим характеристикам можно отнести:

ш знания могут быть усвоены только в процессе познавательной активности самого субъекта;

ш основой усвоения знаний является активная мыслительная деятельность учащихся, направляемая преподавателем; ш для передачи и фиксации знания нуждаются в обязательной объективации (или материальном опредмечивании), т.е. в представлении в символьном виде (чертежи, тексты, формулы и т.д.); ш знания, усваиваемые в процессе обучения, должны быть систематизированными, взаимосвязанными, охватывать все основное в изучаемой области, иметь определенную логическую структуру и усваиваться в определенной последовательности.

Однако необходимо отметить, что метапредметные знания помимо приведенных выше характеристик обладают признаком объединенности, что позволяет преобразовать разрозненные знания в единую систему. Они обладают внутрипредметными связями, относящимися обычно к одному и тому же предмету, а так же межпредметными связями.

В итоге рассмотрения данного вопроса процесс формирования метапред-метных знаний рассматривается нами как организованный процесс обучения, при котором способы мыслительной деятельности для решения поставленных задач имеют универсальных характер, они применимы как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях, что делает учащегося более адаптированным к внешним условиям.

Результаты проведенного нами анализа позволяют сделать вывод, представляющие интерес для нашего исследования о том, что в практике современного образования наблюдается явно выраженное противоречие между признанием необходимости дробления знаний согласно профилю обучения и умением учеников анализировать информацию целостно, при решении задач применять знания из нескольких областей.

Перспективу для решения данной проблемы открывает исследуемая нами тема формирования метапредметных знаний старшеклассников в условиях профильного обучения.

Учитывая положительный опыт эксперимента по профильному обучению, который проходил в российских школах начиная с 2002 года, в ГОС второго поколения предложена следующая схема формирования профилей обучения для образовательных учреждений:

1. Филология (русская словесность, русский язык и литература, родной язык (нерусский) и литература);

2. Иностранный язык (иностранный язык, второй иностранный язык);

3. Математика и информатика (математика и информатика, математика, информатика);

4. Общественные науки (обществознание, история, география, экономика, право);

5. Естественные науки (естествознание, физика, химия, биология, экология).

Опираясь на социальный заказ, связанный с развитием личности ученика способного не только овладеть системой знаний, но и усвоить универсальные способы их получения, преобразования и использования, а так же учитывая активную информатизацию общества, в рамках эксперимента был выбран физико-математический профиль в связи с его активной реализацией в общеобразовательных школах Горнозаводского округа уральского региона, в рамках которого проходило данное исследование.

В контексте того, что жизнь в современном обществе выдвигает новые требования к социализации обучающихся и их профессиональной ориентации возникает необходимость рассматривать предмет «Информатика и ИКТ» не просто как предмет, обучающий работе с различными средствами преобразования данных, а как социально-ориентированную дисциплину, способствующую развитию личности учащегося, способной понимать ценность этих знаний, а так же их необходимость и применимость в дальнейшей жизни. На современном этапе основной целью социально-ориентированной информатики являются закономерности и тенденции взаимодействия общества и информатики, т. е. воздействия информатики на общество (процесс информатизации) и общества на информатику (социализация информатики). Информатизация общества - это процесс воздействия информатики на общество, развертывающийся в целях удовлетворения все более растущих информационных потребностей социального развития. В то же время информационные процессы носят социально направленный характер. Таким образом, социально-ориентированная информатика - это способ добиться органического соединения научнотехнического и социального прогресса в информационном плане [2].

В результате изучения условий, необходимых для успешного формирования метапредметных знаний старшеклассников в условиях профильного обуче-

ния, был получен материал, анализ которого позволил разработать структурнофункциональную модель формирования метапредметных знаний старшеклассников, основными компонентами которой являются: целевой, содержательнометодический и оценочно-результативный, послужила ориентацией в опытноэкспериментальной работе.

Выделение целевого компонента мы посчитали необходимым, так как организация образовательного процесса невозможна без учета современного социального заказа общества и образовательных ориентиров (нормативные документы), а так же цели, задачи и средств реализации процесса формирования ме-тапредметных знаний старшеклассников.

Содержательно-методический компонент позволяет наглядно представить содержательно-процессуальную сторону рассматриваемого процесса. Данный компонент структурно представлен комплексом организационнопедагогических условий, методами, а так же формами и средствами обучения.

Наше понимание того, что эффективность рассматриваемого процесса должна быть оценена и соотнесена с поставленными целью и задачами, обусловило выделение оценочно-результативного компонента. Мы считаем, что данный раздел включает уровни (высокий, средний, низкий), а так же критерии (количественные (широта знаний) и качественные (глубина знаний)) формирования метапредметных знаний старшеклассников.

С целью достижения практических результатов по формированию мета-предметных знаний старшеклассников был разработан комплекс практических занятий по теме «Табличный процессор». Тема разработанного комплекса занятий обусловлена тем, что согласно анализу учебно-методической литературы и нормативных документов, главными объектами изучения информатики в старшей школе являются информационные системы, преимущественно автоматизированные. Это позволяет: обеспечить преемственность курса информатики в основной и старшей школе; систематизировать знания в области информатики и информационных технологий, полученные в основной школе, и углубить их с учетом выбранного профиля обучения; заложить основу для дальнейшего про-

фессионального обучения; дать опыт деятельности по вопросам организации, функционирования, использования автоматизированных информационных систем, составляющих важную часть современной информационной среды.

Разработанный курс практических занятий рассчитан на 24 часа изучения в классах физико-математического профиля. Разработанная система упражнений имеет модульный характер. Она состоит из базового и профильного модулей. Задания имеют выраженные междисциплинарные связи - это сочетание заданий по физике и математике, решение которых выполняется средствами информатики, в частности средствами табличного процессора Excel. А так же задания носят социально-ориентированную направленность, по средствам применимости полученных знаний в рамках реальных жизненных условий. Такое построение курса обеспечивает универсальность и логическую полноту содержания.

Для более полной характеристики рассматриваемого вопроса был проведен эксперимент, который включал в себя 5 этапов.

1. Диагностический этап: выявление проблемы и обоснование её актуальности, выявление противоречий в учебно-воспитательном процессе.

2. Прогностический этап: разработка структурно-функциональной модели эксперимента.

3. Организационный этап: связан со специальной подготовкой кадров, участвующих в проведении эксперимента, с подготовкой материальной базы эксперимента (подготовка оборудованной аудитории; методическое обеспечение (необходимые дидактические материалы, тексты письменных (обучающих и контрольных) работ, анкет и т.д.), подбор экспериментальных и контрольных объектов.

4. Практический этап эксперимента: проведение входного контроля, реализация новых технологии, отслеживание процесса промежуточных (текущих) результатов, корректировка испытываемой технологии, итоговый контроль.

5. Обобщающий этап: обработка данных, соотнесение результатов эксперимента с поставленными целями, анализ полученных данных, корректировка гипотезы, модели новой технологии в соответствии с результатами, оформление и описание хода и результатов эксперимента.

В рамках практического этапа эксперимента были проведены входной и итоговый контроль сформированности метапредметных знаний старшеклассников.

В первую очередь была проведена оценка общего уровня сформированно-сти метапредметных знаний старшеклассников, которая проводилась по следующей схеме:

I. Низкий уровень - выполняет отдельные операции последовательности действий по решению поставленных задач, аргументирует выполнение отдельных действий, выполняет действия не самостоятельно;

II. Средний уровень - выполняет все операции последовательности действий, аргументирует выполнение всех действий, выполняет действия частично самостоятельно;

III. Высокий уровень - выполняет все операции последовательности действий, аргументирует выполнение всех действий, выполняет действия самостоятельно.

Результаты проведенного входного контроля показали, что большинство старшеклассников (84%) обладают достаточно низким уровнем сформированности метапредметных знаний и лишь 16% из них характеризуются высоким уровнем сформированности знаний.

Согласно Российской педагогической энциклопедии Давыдова В.В. знания обладают следующими критериями: широта, полнота, глубина, а так же детали-зированность [3, с.619].

В рамках проведенного эксперимента, был проведен авторский тест, позволяющий определить критерии (количественные (широта знаний) и качественные (глубина знаний)) формирования метапредметных знаний старшеклассников.

Под широтой знаний определяется не только их объем, но и связь знаний. Если в процессе обучения такая связь последовательно выявляется, понятия и явления образуют систему, внутри которой происходит различение отдельных понятий, в этом случае широта знаний служит благоприятным условием для их осмысленного усвоения.

Под глубиной знаний понимается осведомленность в конкретной области.

Эти критерии знаний в построении содержания обучения отражается следующим образом: одни и те же учебные дисциплины характеризуются разной широтой и глубиной знаний в зависимости от специальности и уровня подготовки. Учебные дисциплины не должны содержать большой объем частного, производного знания по несущественным для специальности разделам, затрудняющего понимание основного содержания и перегружающего память обучаемых. Частное, вторичное знание дается только по важным для специальности вопросам.

С другой стороны, основные знания в системе знаний по дисциплине: ее главные факты, законы, теории - необходимо представить в достаточной полноте, не пропуская существенные компоненты знаний. При этом очень важно учитывать единство описательных и объяснительных знаний. Так, если в содержание обучения включены какие-либо описательные знания характеристик объектов, которые имеют научное объяснение, то в состав системы знаний по дисциплине следует включать и эти объяснения, и знания, их содержащие, так как в противном случае у обучаемых возникают затруднения в понимании, описании и объяснении фактов [4].

В результате анализа проведенного теста было установлено, что метапред-метные знания 73% старшеклассников имеют недостаточную глубину и широту.

Результаты проведенных входных экспериментов позволили сделать вывод о необходимости совершенствования подготовки учащихся старших классов в направлении повышения уровня сформированности метапредметных зна-

ний средствами разработанной структурно- функциональной модели формирования метапредметных знаний старшеклассников.

Результаты итогового контроля были выше результатов входного контроля, что позволяет сделать предположение о том, что разработанная структурнофункциональная модель формирования метапредметных знаний старшеклассников способствует формированию метапредметных знаний старшеклассников при условии соблюдения всех компонентов модели.

Библиографический список

1. Фисенко,Т.И. Как реализовать принцип метапредметности в процессе обучения [Электрон. ресурс] // http://www.bestreferat.ru/referat-188083.html Режим доступа: 25.10.2011

2. Урсул А.Д. Социальная информатика и становление информационного общества [Электрон. ресурс] // http://emag.iis.ru/arc/infosoc/emag.nsf/BPA/ 41a972d6acec020cc3257658003d6982 Режим доступа: 25.05.2012

3. Давыдов, В.В. Российская Педагогическая Энциклопедия [Текст] / В.В. Давыдов - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1993. - 1618 с.

4. Мудрым никто не родился, а научился [Электрон. ресурс] // http://www.interdobro.ru/proekt/15.htm Режим доступа: 29.10.2011

5. Пояснительная записка к вопросам о проекте стандарта среднего (полного) общего образования [Электрон. ресурс] // http://standart.edu.ru/catalog.aspx? CatalogId=4101 Режим доступа: 23.10.2011

6. Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект [Текст] / Рос. акад. образования; под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. - М .: Просвещение, 2008. - 39 с. -

Bibliography

1. Concept of Federal State Educational Standards of General Education: Project [Texts] / The Russian Academy of Education; Under Editorship of A.M. Kondakov, A.A.Kuznetsov. - M.: Education, 2008. - 39 p. - (Standards of the Second Generation).

2. Davydov, V.V. The Russian Pedagogical Encyclopedia [Text] / V.V. Davydov. - M.: Great Russian Encyclopedia, 1993. - 1618 p.

3. Fisenko, T.I. How To Realize Metasubject Principle in the Course of Training [Electronic Resource]. - Access Mode: //http://www.bestreferat.ru/referat-188083.html Access Date: 25.10.2011

4. Nobody Was Born Wise, But Learned [Electronic Resource]. - Access Mode: //http://www.interdobro.ru/proekt/15.htm Access Date: 29.10.2011

5. The Explanatory Note To the Questions of the Secondary (Full) General Education Standard Project [Electronic Resource]. - access Mode: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=4101 Access Date: 23.10.2011

6. Ursul, A.D. Social Computer Science and Information Society Forming [Electronic Resource].- Access Mode: // http://emag.iis.ru/arc/infosoc/emag.nsf/ BPA/41a972d6acec020cc3257658003d6982 Access Date: 25.05.2012