Обеспечение полноты усвоения учащимися основной школы процедурной информации: на основе данных когнитивного мониторинга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.01, кандидат педагогических наук Шмакова, Екатерина Геннадьевна

• Шмакова, Екатерина Геннадьевна
• кандидат педагогических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Шмакова, Екатерина Геннадьевна

Введение.

Глава I. Проблема усвоения процедурной информации учащимися основной школы.^

I.I. Виды информации в учебном процессе.

I.II. Понятие полноты усвоения в психолого- педагогической литературе

I.III. Зависимость усвоения процедурной информации от особенностей когнитивной сферы ученика •.

Выводы по первой главе

Глава II. Проектирование учебного процесса на основе данных когнитивного мониторинга.

ILI. Содержание и средства диагностики полноты усвоения процедурной информации.

II.II. Диагностика когнитивных способностей, необходимых для усвоения процедурной информации.

II.III. Проектирование модели обучения, обеспечивающей усвоение процедурной информации.

Выводы по второй главе.

Глава III. Экспериментальная проверка методической системы обучения обеспечивающей полноту усвоения процедурной информации.

III.I. Диагностика когнитивного развития учащихся.

III.II. Результаты контрольного эксперимента.

Выводы по третьей главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение полноты усвоения учащимися основной школы процедурной информации: на основе данных когнитивного мониторинга»

Актуальность темы диссертационного исследования. Современная цивилизация вступила в новую фазу своего развития, которая получила название информационного общества. Его отличительными чертами являются:

• увеличение роли информации и знаний в жизни общества;

• возрастание доли информационных коммуникаций, продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте;

• создание глобального информационного пространства, обеспечивающего эффективное информационное взаимодействие людей, их доступ к мировым информационным ресурсам и удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах.

Информация стала в постиндустриальную эпоху важнейшим ресурсом, поэтому в современном обществе востребована такая организация образовательного процесса, которая направлена на формирование умений воспринимать, перерабатывать, сохранять и использовать информацию разных видов, что составляет основу информационной компетентности личности. Результатом решения этой задачи должны стать успешные адаптация и востребованность личности в формирующемся информационном обществе 21 века [55] . Эти новые цели образования нашли своё отражение в установке государственной политики в области образования на формирование компетентной личности в контексте гуманизации, о чём говорится в Законе РФ «Об образовании» [67], Типовом положении об общеобразовательном учреждении [205] и других правоустанавливающих документах.

В последнее десятилетие проблема формирования информационной компетентности личности на разных ступенях образования стала предметом интенсивных исследований. В работах Е.В. Сидоровой, О.И. Кочуровой, A.A. Темербековой, М.М. Пшуковой, О.Б. Зайцевой, О.Г. Смоляниновой, Е.В. Достоваловой рассматриваются различные аспекты формирования информационной компетентности учителей в процессе повышения квалифика4 ции, причём все они связаны с компьютерными и мультимедиа технологиями.

Работы Л.Б. Сенкевич, В.В. Кюршуновой, И.М. Бапгганар, А.П. Базаевой, Т.Н. Лукиной, А.Н. Завьялова посвящены формированию информационной компетентности студентов педагогических университетов. Тематика этих работ более разнообразна. Так, Л.Б. Сенкевич, В.В. Кюршунова и Т.Н. Лукина рассматривают особенности формирования информационной компетентности у студентов различных специальностей (математиков, будущих учителей начальных классов и информатики). А.П. Базаева исследует информационные технологии библиотеки как средство формирования информационной компетентности студентов, И.М. Бапгганар выделяет коммуникативный компонент компетентности будущих специалистов, а А.Н. Завьялов — компонент информационной компетентности студентов в области компьютерных технологий. В этом же русле выполнено и исследование H.A. Ершовой, но на материале подготовки учителя начальных классов в педагогическом колледже.

Наибольшее число исследований выполнено по проблеме формирования информационной компетентности учащихся. Л.Н. Паламарчук, Л.Ф. Отвер-ченко, Е.В. Мартынова, Л.В. Сергеева, И.Н. Нахметов, Л.Д. Васильева рассмотрели компьютерные технологии как средство овладение учащимися системой методов и средств преобразования, хранения и передачи информации с помощью современных информационных технологий. Е.Ю. Федотова исследовала коммуникативные компоненты информационной компетентности, O.A. Кизик и С.А. Сладков рассмотрели особенности решения проблемы в условиях лицеев и гимназий, а C.B. Тришина и Л.В. Арьяева — в средней профильной школе, причём Л.В. Арьяева исследовала некоторые аспекты интеллектуального развития учащихся в процессе формирования информационной компетентности. Е.В. Вязовова уделила основное внимание формированию когнитивной компетентности школьников при обучении математике, Н.В. Шель исследовала проблему информационной компетентности при изу5 чении физики. Возможности дополнительного образования для формирования информационной компетентности на примере курса программирования были изучены А.Ю. Петуховым. Л.С. Черкашена выделила организационно-управленческие аспекты проблемы.

Благодаря проведённым исследованиям в настоящее время можно констатировать, что выделены структура, критерии, показатели и уровни информационной компетентности учащихся, однако процедурные вопросы управления познавательной деятельностью учащихся, направленной на формирование информационной компетентности, разработаны недостаточно. Можно согласиться с выводом, к которому пришла Л.С. Черкашена:«Общее состояние информационной компетентности школьников не может быть признано удовлетворительным» [230, с. 3].

Одна из возможных причин состоит в том, что во всех проанализированных нами работах игнорируется качественное своеобразие различных видов информации, которую должен научиться получать и применять школьник в процессе обучения, оказывающие существенное влияние на формирование информационных умений. В настоящее время особенности обработки различных видов информации активно исследуются в работах в области искусственного интеллекта, связанных с обучением компьютеров. Однако между искусственным интеллектом, когнитивной психологией и дидактикой возникли междисциплинарные связи, позволяющие использовать достижения в одной из этих областей в других. Р. Солсо отмечает: «Между ИИ (искусственным интеллектом — Е.Ш.) и когнитивной психологией установились своего рода симбиотические отношения, где каждый выигрывает от развития другого. Ибо для того, чтобы искусственным способом сделать точную копию человеческого восприятия, памяти, языка и мышления, нужно знать, как эти процессы происходят у человека. И в то же время, развитие искусственного интеллекта даёт новые возможности к пониманию человеческого познания» [199, с. 496]. Благодаря этому взаимодействию появилось новое научное б направление, получившее название искусственный интеллект в обучении. Г.А. Атанов определяет его следующим образом: «Искусственный интеллект в обучении рассматривается как новая методология психологических и дидактических исследований, ориентированная на моделирование поведения человека в процессе обучения и опирающаяся на методы инженерии знаний» [7, с. 5].

В инженерии знаний выделяют два вида информации - декларативную и процедурную. В состав декларативной информации входят факты — понятия, определения, следствия, выводы, признаки объектов, событий, явлений, даты, численные значения каких-либо величин, формулировки законов, теорем ит. д.

Всё множество фактов, хранящихся в памяти человека, образуют так называемую базу данных. В ней факты образуют некий комплекс или систему благодаря существующим между ними правилам связи. В базе данных факты хранятся, воспроизводятся, проверяются и обновляются, но не могут преобразовываться. Для превращения базы данных в базу знаний, позволяющую интерпретировать и преобразовывать информацию с целью её применения в новых ситуациях, необходимо дополнительно ввести так называемые правила преобразования. Совокупность этих правил образует процедурную информацию. В её состав входят действия - правила и алгоритмы выполнения различных видов деятельности, способы преобразования объектов, различные методики. Владение процедурной информацией позволяет личности оперировать фактами, осуществляя мысленное моделирование явлений и практическое преобразование объектов в ходе собственной познавательной деятельности. Таким образом, владение процедурной информацией является необходимой составляющей информационной компетентности личности.

Закономерности усвоения процедурной информации подчинены законам усвоения деятельности, однако имеют ряд особенностей, связанных со свойствами данного вида информации. Обучению деятельности посвящён ряд ис7 следований А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, И.И. Ильясова, П.Я. Гальперина, Д.Б. Эльконина, Н.Ф. Талызиной, Л.Г. Петерсон, А.В.Хуторского и других авторов, но усвоение процедурной информации в них как отдельная проблема не рассматривается.

Особое влияние на усвоение процедурной информации оказывают особенности когнитивной сферы учащихся, так как процессы приобретения, преобразования, представления, хранения, извлечения из памяти информации имеют когнитивную основу [199]. Роль когнитивных процессов в развитии современного общества настолько велика, что эксперты Совета Европы были вынуждены констатировать, что: «Особенностью современного этапа развития образования в мире является ведущая роль умственной деятельности, переход к когнитивному обществу, эндогенным процессам, предопределяющим новые открытия и их использование в различных областях человеческой деятельности» [235, с. 10]. Этот факт имеет решающее значение при проектировании дидактической системы, обеспечивающей полное усвоение процедурной информации, так как в развитии мирового образовательного процесса в условиях когнитивного общества к настоящему времени выявилось противоречие, состоящее в неспособности удовлетворить потребности современного общества в усвоении научной информации, имеющей тенденцию к постоянному увеличению (А.Д. Урсул). Данное противоречие имеет непосредственное отношение к когнитивным процессам, так как его можно конкретизировать следующим образом: в образовании существует противоречие между огромной скоростью накопления знаний человечеством и сравнительно низкой скоростью накопления знаний отдельным человеком. Традиционное обучение не обеспечивает соответствующего роста усвоения знаний. Одно из возможных решений состоит в том, чтобы при проектировании учебного процесса, направленного на усвоение всё возрастающего количества информации, учитывать когнитивные особенности личности учащегося, влияющие на информационные процессы.

Зависимость усвоения знаний от особенностей интеллекта была выявлена и подтверждена многими психологами и педагогами (Г. Айзенк, О.В. Алексеева, А. Анастази, Г.А. Берулава, М.Е. Бершадский, Р. Кеттелл, Д.Ш. Матрос, НА. Менчинская, М.А. Холодная, И.С. Якиманская и др.). Накопление информации о структуре интеллектуальных способностей позволило констатировать факт зависимости учебной успешности от структуры интеллекта, но только в рамках когнитивной психологии была отмечена зависимость информационных процессов от особенностей индивидуального когнитивного развития.

Решению проблемы проектирования учебного процесса с учётом особенностей индивидуального когнитивного развития посвящен ряд современных исследований (A.B. Бехтерев, А.П. Зиновьева, O.A. Крошкина, М.А. Ку-саинова, Д.В. Люсин, Л.П. Очирова). Но авторы исследований решают данную проблему в другом аспекте. Работы A.B. Бехтерева, А.П. Зиновьевой, O.A. Крошкиной и М.А. Кусаиновой защищены на базе начальной школы. Диссертационное исследование Л.П. Очировой рассматривает данную проблему применительно к одной учебной дисциплине - химии. Исследование Д.В. Люсина имеет целью обоснование системы диагностики, а не организацию когнитивно ориентированного учебного процесса.

Моделирование процесса обучения осложняется необходимостью выбора когнитивных параметров, которые необходимо учитывать при построении конкретной модели взаимодействия с учащимися. В работах О.В. Алексеевой, М.Е. Бершадского, Р. Солсо, Е.И. Свиридовой, У. Найссера, A.M. Аверина, Т.П. Зинченко выделены некоторые свойства когнитивной сферы, влияющие на усвоение информации, но когнитивная модель учащегося основной школы, необходимая для проектирования учебного процесса, обеспечивающего усвоение процедурной информации, не разработана.

Таким образом, можно констатировать наличие противоречия между потребностью современного общества в целом и каждого отдельного учаще9 гося в частности в полном усвоении процедурной информации, составляющей основу информационной компетентности, и недостаточной разработкой комплекса организационных форм, методов и дидактических средств, обеспечивающих её усвоение. Существование данного противоречия позволяет говорить об актуальности исследования проблемы разработки методической системы обучения в основной школе, обеспечивающей полноту усвоения процедурной информации на основе учёта особенностей когнитивной сферы учащихся. Это позволяет следующим образом сформулировать тему исследования: «Обеспечение полноты усвоения учащимися основной школы процедурной информации (на основе данных когнитивного мониторинга)».

Объект исследования - процесс усвоения учащимися основной школы процедурной информации.

Предмет исследования - обеспечение полноты усвоения учащимися основной школы процедурной информации.

Цель исследования - теоретически обосновать, разработать и экспериментально проверить методическую систему, обеспечивающую полноту усвоения учащимися основной школы процедурной информации на основе данных когнитивного мониторинга.

Гипотеза исследования: проблема разработки методической системы обучения в основной школе, обеспечивающей полноту усвоения процедурной информации на основе учёта особенностей когнитивной сферы учащихся будет разрешена, если:

• процедурная информация представлена в учебном процессе основной школы эксплицитно как объект изучения в соответствии со следующей содержательной триадой: структура процедуры, объекты, для преобразования которых применяется процедура, условия и границы применимости процедуры;

• комплекс средств диагностики полноты усвоения процедурной информации позволяет идентифицировать необходимые свойства информации,

10 применяемой учеником: внутренняя интепретируемость; структурируемость; связность; отношение релевантности; активность;

• мониторинг позволяет определять общие когнитивные способности и частные когнитивные схемы, необходимые для полного усвоения процедурной информации;

• содержание обучения, применяемые методы и формы обучения, комплекс заданий для организации учебной деятельности, темп обучения и его продолжительность определяются на основе данных когнитивного мониторинга.

В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой исследования были поставлены и решались следующие задачи:

1) провести научный анализ современного состояния проблемы усвоения деятельностной информации в образовании с целью отбора теоретических оснований, необходимых и достаточных для проектирования системы обучения, обеспечивающей полноту усвоения процедурной информации учащимися основной школы;

2) построить взаимосвязанный комплекс средств диагностики полноты усвоения процедурной информации и когнитивных способностей учащихся и разработать процедуры его применения в основной школе;

3) разработать критерии отбора содержания образования, методов, форм и средств обучения и построить модель учебного процесса, обеспечивающую полноту усвоения процедурной информации на основе данных когнитивного мониторинга;

4) экспериментально проверить гипотезу исследования.

Теоретико-методологической основой исследования явились фундаментальные работы по философии образования и образовательной политике

Б.С. Гершунский, Э.Н. Гусинский, И .Я. Лернер, A.M. Новиков), концепция личностно ориентированного обучения и воспитания (Е.В. Бондаревская, В.В. Сериков, В.Д. Шадриков, И.С. Якиманская, М.Н. Берулава, A.M. Голь-дин, A.M. Тубельский, A.B. Хуторской), психологические теории деятельности (П.П. Блонский, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, E.H. Кабанова-Меллер, H.A. Менчинская, Т.П. Зинченко, Э.Г. Гельфман и др.), труды по когнитивной психологии и инженерии знаний (Дж. Андерсон, В.Н. Дружинин, У. Найссер, Р. Солсо, М.А. Холодная, и др.), идеи моделирования и проектирования образовательных технологий (В.П.Беспалько, И.П. Подласый, В.В. Гузеев, М.Е. Бершадский, М.В. Кла-рин, П.И. Третьяков, И.Б. Сенновский, Д.Ш. Матрос и др.), работы в области использования теорий научения в образовательной сфере (Г.А. Атанов, П.Я. Гальперин, Б.Ф. Скиннер, М. Вертгеймер, Ж. Пиаже, А. Бандура и др.).

Для решения поставленных задач использована совокупность общенаучных и педагогических методов исследования:

• анализ философской, психологической, педагогической, методической литературы по теме исследования;

• анализ содержания государственных стандартов общего образования, учебных планов, программ, учебной литературы основной школы;

• анализ состояния усвоения процедурной информации в основной школе;

• наблюдение за ходом учебного процесса, анкетирование и тестирование обучающихся;

• педагогический эксперимент в следующих формах: констатирующий, обучающий, контролирующий;

• статистическая обработка данных педагогического эксперимента, анализ и обобщение его результатов.

Экспериментальной базой исследования являлась ГОУ СОШ № 37 г. Москвы, ГОУ СОШ №1941 г. Москвы, МОУ СОШ № 1 г. Красноармейска Московской области, МОУ «Царёвская основная общеобразовательная школа» Пушкинского района Московской области. Диссертационное исследование выполнялось с 2004 по2010 гг. Экспериментальная часть исследования выполнена на материале предметов «Алгебра», «Химия», «История».

На первом этапе (2004-2006 гг.) был осуществлён анализ состояния процесса усвоения процедурной информации. Выявлена необходимость учёта когнитивной сферы в процессе обучения. Зафиксирована недостаточная разработанность в науке системы учёта когнитивных особенностей в образовательном процессе основной школы. Осуществлялся отбор и адаптация методов диагностики когнитивных особенностей учащихся. Определялись уровни содержания учебного материала. Проводилось тестирование учащихся по выявлению уровней усвоения знаний, уровней когнитивной готовности. Отбирались модели, методы обеспечивающие эффективность обучения. Осуществлялся контроль и коррекция процесса усвоения процедурной информации. Выявлялась специфика восприятия учебного материала учащимися в рамках выбранной модели обучения.

На втором этапе (2007-2008 гг.) проектировалась модель учебного процесса ориентированного на усвоение школьниками процедурной информации на основе данных когнитивного мониторинга.

На третьем этапе (2009-2010 гг.) осуществлялась экспериментальная проверка гипотезы исследования. Проверка полноты усвоения процедурной информации учащимися осуществлялась при условии отбора модели учебного процесса на основе данных когнитивного мониторинга. Обрабатывались результаты эксперимента, проводился их анализ. Определялись перспективы дальнейшего изучения проблемы исследования.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась соблюдением основных методологических принципов педагогической науки, комплексным применением апробированных в зарубежной и отечественной педагогике методов исследования, взаимопроверкой результатов, полученных по разным методикам, экспериментальной проверкой гипотезы, содержательным анализом выявленных фактов, использованием статистических процедур количественной обработки данных.

Апробация результатов исследования и внедрение их в практику осуществлялись через публикации в педагогической печати. Промежуточные и итоговые результаты исследования обсуждались и получили одобрение на заседаниях и научных семинарах кафедры образовательной технологии АПК и ППРО (2004-2009 г.г.), научно-практических конференциях:

2005 г. — VIII междисциплинарная научно-практическая конференция аспирантов и соискателей (г. Москва) — Философия современного образования и научная педагогическая мысль: от исследований к практике;

2006 г. - IX междисциплинарная научно-практическая конференция аспирантов и соискателей (г. Москва) - Философия современного образования и научная педагогическая мысль: от исследований к практике;

2007 г. - X междисциплинарная научно-практическая конференция аспирантов и соискателей (г. Москва) — Философия современного образования и научная педагогическая мысль: от исследований к практике;

Решение поставленных задач позволяет нам вынести на защиту следующие положения:

1. Система теоретических положений, необходимых и достаточных для проектирования системы обучения, обеспечивающей полноту усвоения процедурной информации учащимися основной школы, включает:

• подход, принятый в инженерии знаний к описанию информации, необходимой субъекту для успешного самостоятельного решения проблем;

• теорию адаптивного контроля мышления (ACT) Дж. Андерсона;

• модели структуры интеллектуальных способностей, принятые в психометрических теориях интеллекта;

• модели когнитивных способностей, разработанные в психологии (памяти, перекодирования информации, стратегии принятия решений), и элементы теории семантических сетей;

• положения теории построения образовательного мониторинга, касающиеся требований, предъявляемых к средствам получения информации обратной связи;

• идеи уровневого подхода к оценке результатов обучения.

2. Критерием отбора модели обучения является система данных когнитивного мониторинга и мониторинга полноты усвоения процедурной информации, определяющая три типовые образовательные траектории, ведущие к полному усвоению процедурной информации с учётом когнитивных возможностей обучающихся и состоящие из девяти стадий перехода от предыдущих к последующим уровням усвоения процедуры.

3. Для технологизации проектирования и реализации учебного процесса целесообразно использовать групповую модель для трёх уровней когнитивного развития учащихся: низкого, среднего и высокого.

4. Содержательным основанием для построения комплекса диагностики полноты усвоения процедурной информации является трёхмерная модель, основанная на:

• структуре продукционной системы;

• уровнях усвоения процедурной информации;

• показателях полноты усвоения процедурной информации.

Эти положения следуют из решения задач исследования и обладают следующими характеристиками.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

• предложена теоретическая модель обучения, обеспечивающая полноту усвоения процедурной информации, которая включает следующие компоненты: критерии отбора и композиции содержания образования, методов обучения и форм организации учебной деятельности, средств обучения, взаимосвязанный мониторинг когнитивной сферы и полноты усвоения процедурной информации учащимися основной школы.

• предложена когнитивная модель учащегося основной школы, необходимая для проектирования учебного процесса, обеспечивающего полноту усвоения процедурной информации;

• разработана структура системы заданий, позволяющих организовать познавательную деятельность учащихся, обеспечивающую полноту усвоения процедурной информации;

• разработана система мониторинга полноты усвоения процедурной информации учащимися основной школы.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что:

• теоретически обоснована возможность полного усвоения процедурной информации в образовательном процессе, основанном на использовании данных когнитивного мониторинга;

• введено понятие полноты усвоения процедурной информации как существенной характеристики результатов образовательного процесса в основной школе и обоснованы критерии полноты усвоения учащимися основной школы процедурной информации.

Практическая значимость исследования состоит в возможности применения разработанной системы заданий для реализации процесса обучения, направленного на обеспечение полноты усвоения процедурной информации учащимися при изучении различных предметных областей в основной школе. Результаты исследования могут быть использованы учителями в практике работы для проведения когнитивного мониторинга и мониторинга полноты усвоения процедурной информации в основной школе.

На основании приведенных выше характеристик выполненного исследования мы делаем вывод о его завершении. Из логики исследования вытекает структура диссертации: введение, содержащее общую характеристику работы; 3 главы, представляющие соответственно постановку задач исследования на основании анализа литературы, решение этих задач в общем виде и результаты экспериментальной проверки полученных решений; заключение, содержащее основные выводы; список литературы, включающий 246 наименований; IV приложения, в которых представлены примеры различных видов процедурной информации из разных образовательных областей курса основной школы, описаны диагностика полноты усвоения процедурной информации, и модели обучения для разных траекторий её усвоения, представлены и обсуждены некоторые результаты контр о пирующего эксперимента.

Заключение диссертации по теме «Общая педагогика, история педагогики и образования», Шмакова, Екатерина Геннадьевна

Выводы

В эпоху информационного общества одной из ведущих целей образования является формирование комплекса умений, связанных с восприятием, переработкой, сохранением и использованием информации разных видов, составляющих основу информационной компетентности личности. Анализ работ в области формирования информационной компетентности учащихся основной школы показал, что ни в одном из них проблема зависимости информационных умений школьников от вида учебной информации не являлась предметом специального исследования.

Данные, полученные в ходе международных исследований TIMSS и PISA, а также результаты ЕГЭ показывают наличие недостатков в обучении школьников способам работы с информацией: учащиеся испытывают затруднения при самостоятельном извлечении из условия необходимой информации, представленной в различной форме, её анализе, выполнении расчётов и выборе оптимального решения, не умеют решать проблемы, работать с различными источниками информации, выдвигать гипотезы и их обосновывать.

Для построения системы обучения, обеспечивающей успешное формирование умений работать с информацией, необходимо определить понятие учебной информации, выделить её виды, их количественные и качественные характеристики, методы действия с определёнными видами информации.

Анализ различных подходов к определению учебной информации позволил отдать предпочтение вероятностному её толкованию. Под учебной информацией понимаются сведения, позволяющие ученику уменьшить неопределённость исходов деятельности, которой он должен овладеть в процессе обучения.

Исходя из деятельностной парадигмы современного образования, в ка

45 честве основания для классификации учебной информации целесообразно использовать функции различных видов информации в процессе деятельности. В этом отношении информацию можно разделить на декларативную и процедурную.

Существование двух подсистем переработки информации подтверждается данными когнитивной психологии, в которой экспериментально доказано, что в процессе восприятия, переработки и сохранения декларативной и процедурной информации участвуют различные отделы мозга, причём свойства декларативной и процедурной памяти существенно отличаются. Отсюда следует, что также существенно должны различаться и дидактические системы обучения, предназначенные для формирования умений воспринимать, перерабатывать, сохранять и применять декларативную и процедурную информацию. В данной работе поставлена задача проектирования системы, обеспечивающей усвоение процедурной информации.

Сравнительный анализ структуры и этапов применения разных видов процедурной информации из различных предметных областей позволил установить, что:

• процедурная информация присутствует во всех школьных дисциплинах основной школы, принадлежащих различным образовательным областям;

• процедурная информация имеет одинаковую структуру, но отличается по полученной продукции и форме осуществления процедуры.

Изучение работ в области когнитивной психологии показало, что успешность усвоения процедурной информации зависит от следующих факторов:

• успешного усвоения декларативной информации, входящей в состав выполняемого действия в качестве объекта действия;

• индивидуальных когнитивных особенностей личности учащегося, влияющих на протекание информационных процессов (восприятие инфор

46 мации является когнитивным процессом, который осуществляется с помощью индивидуального набора когнитивных схем, сформировавшихся в результате прошлого опыта учащегося).

Так как в данной работе используются подходы, развитые в инженерии знаний при разработке систем, моделирующих процесс решения проблем, то в качестве основы, определяющей структуру учебного процесса, обеспечивающего усвоение процедурной информации, целесообразно применить структуру продукционной системы, предложенной Дж. Андерсоном. В составе учебной процедуры выделяются объекты, к которым процедура применима, условия применения процедуры и операции, реализующие данную процедуру. Усвоение процедуры происходит в два этапа. На первом этапе создаётся композиция обобщённой процедуры из нескольких частных процедур. На втором - процедура реализуется с помощью системы операций.

Показателями освоенности процедуры являются свойства информации, выделенные в инженерии знаний: 1) внутренняя интепретируемость; 2) струк-турируемость; 3) связность; 4) отношение релевантности; 5) активность.

Для построения системы заданий, позволяющей управлять усвоением процедурной информации, целесообразно использовать типологию процедур по виду получаемой продукции:

• способ получения информации об объекте;

• способ описания объекта;

• способ преобразования объекта;

• способ создания объекта;

• метод решения задачи с получением комплексной продукции.

I.II. Понятие полноты усвоения в психолого-педагогической

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Шмакова, Екатерина Геннадьевна, 2010 год

1. Передача и усвоение элементов социального опыта связаны с информационными процессами. Передача любого элемента социального опыта включает процесс идентификации, присвоения, использования в практике.

2. На каждом уровне ученик углубляет содержание знания, узнаёт его новые связи, усваивает способы деятельности.

3. В.П. Беспалько, рассматривая технологические аспекты образовательного процесса, вводит уровни усвоения, рассматривая их в контексте целепо-лагания:• репродуктивное учение;• вариативное учение;• эвристическое учение;• проблемное учение.

4. Недостаточная детализация уровней усвоения связана с усложнением действий, необходимых для усвоения более сложного материала. Диагностика должна показывать наличие усвоенных действий, присущих определённому уровню.

5. Параметр «уровень усвоения» должен обладать полной диагностично-стью и позволять точно задать цель изучения предмета и каждого учебного элемента, а также проверить с необходимой точностью и надежностью степень их усвоения учащимися.

6. Такое определение даёт возможность для построения модели учебного процесса, обеспечивающего полноту усвоения процедурной информации.1. Выводы.

7. Рассмотрим результаты исследований в данных областях с целью выбора тех когнитивных способностей, которые значимо влияют на усвоение процедурной информации.

8. О.В. Алексеева выделяет следующие группы логических умений:

9. Выделение признаков предметов и оперирование ими.1.. Классификация.

10. I. Понимание и правильное употребление логических слов ("и", "или","все", "некоторые" и др).1.. Определения.

11. V. Простейшие умозаключения и доказательства.

12. Сравнение объектов применимости процедуры входит в процесс анализа, условий её применимости.

13. При самостоятельно проводимой классификации возможно появление ошибок. Они связаны с тем, что нарушаются требования, предъявляемые к делению:

14. Деление должно быть соразмерным;

15. Члены деления должны исключать друг друга;

16. Деление должно производиться только по одному основанию;

17. Деление должно быть непрерывным 135.68

18. Продемонстрируем значение логики дедуктивного вывода в процессе выполнения учебных процедур. В качестве примера рассмотрим задачу из курса теории вероятности и статистики седьмого класса.

19. Задача. Найдём медиану набора 17, 4, 9, 11,3,5.

20. Решение данной задачи можно представить следующим образом:

21. Большая посылка: для нахождения медианы в наборе числа записаны в порядке возрастания.

22. Малая посылка: порядок чисел данного набора произволен.

23. Вывод: набор чисел необходимо упорядочить.

24. Большая посылка: в упорядоченном наборе чисел медианой является число, стоящее посередине набора.

25. Малая посылка: данный набор содержит чётное число чисел.

26. Вывод: посередине набора находятся два числа.

27. Большая посылка: если набор содержит чётное количество чисел, то медиана полусумма двух чисел, расположенных посередине этого набора.

28. Малая посылка:, в середине набора стоят числа 5 и 9.

29. Вывод: для нахождения медианы набора нужно найти полусумму чисел 5 и 9.

30. Большая посылка: полусумма чисел находится путём деления суммы двух чисел на два.

31. Малая посылка: сумма выбранных чисел делится на два.

32. Вывод: полусумма чисел 5 и 9 равна 7.

33. Определить, является ли набор упорядоченным по возрастанию.73

34. Если набор не упорядочен, изменить порядок чисел в наборе.

35. Выбрать число или числа, стоящие в середине набора.

36. Если серединой набора являются два числа, то найти их полусумму.

37. Структура алгоритма и составляющих его операций следует из логикидедуктивного вывода. Если в сознании учащегося не сформированы правила дедуктивного вывода, то с процедурой решения задачи он не справится.

38. Для усвоения процедурной информации необходимо, чтобы учащийся умел выполнять простое силлогистическое умозаключение. При этом необходимо правильно использовать логические связки.

39. Таким образом, выполнение процедуры невозможно без сформированное™ умений выполнять умозаключения, доказывать или опровергать утверждения.