Главная » 2014»Июль»15 » Скачать Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений. Черников, Вячеслав Васильевич бесплатно
03:40
Скачать Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений. Черников, Вячеслав Васильевич бесплатно
Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений
Диссертация
Автор: Черников, Вячеслав Васильевич
Название: Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений
Справка: Черников, Вячеслав Васильевич. Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений : диссертация кандидата педагогических наук : 13.00.01 Москва, 1998 149 c. : 61 98-13/171-7
Объем: 149 стр.
Информация: Москва, 1998
Содержание:
ГЛАВА
I Теоретико-методологические проблемы формирования системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений
11 Философско-методологическое основание формирования системного мышления стр
12 Понятийный аппарат формирования системного мышления старшеклассников стр
13 Научно-педагогические принципы формирования системного мышления у учащихся старших классов стр
ГЛАВА I
I Экспериментально-практическая направленность исследования по формированию системного мышления старшеклассников, с
21 Этапы формирования системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учрежденийстр
22 Условия и методы эффективного формирования системного мышления старшеклассников стр
23 Методы контроля и критерии оценки результатов стр
24 Статистическая обработка результатов экспериментастр 114 Заключение стр
Введение:
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Важнейшей образовательной задачей средней школы сегодня является подготовка личности, адекватно отвечающей требованиям эпохи новых информационных технологий (далее НИТ), под которыми мы понимаем совокупность современных компьютерных систем, аппаратных и программных средств, обеспечивающих поиск, хранение, передачу и обработку информации. В новой информационной и социально-экономической среде выпускникам средней школы предстоит адаптироваться к стремительному изменению количества и качества жизненно необходимой информации, психологически быть готовыми к любой смене профессиональной деятельности, к изменениям содержания и условий труда , которые будут динамично изменяться с внедрением новых технологий, в том числе информационных.Но непрерывно нарастающий информационный поток углубляет дифференциацию получаемых знаний, порождая все новые школьные дисциплины.Приобретая "предметную" сумму знаний выпускники школы испытывают трудности в целостном восприятии окружающего мира, в решении многофункциональных задач, с которыми им приходится сталкиваться в жизни, в моделировании процессов и систем окружающей действительности. Это создает трудности послешкольной адаптации как в получении профессионального образования, так и в дальнейшей профессиональной деятельности. И эту проблему не удается снять через межпредметные связи, бинарные уроку, интегрированные курсы и другие средства.Принципиально новый подход в решении этой проблемы открывают современные информационные технологии, которые, проникая в систему образования становятся активными компонентами процесса обучения, и, трансформируя традиционные принципы дидактики, изменяют структуру, организацию, формы и методы обучения (94, 95). Проводником идей и образовательных возможностей информационных технологий в средней школе должен стать курс ОИВТ (основы информатики и вычислительной техники), интегративные, общенаучные идеи, понятия, подходы, методы, которого могли бы качественно изменить основу мышления выпускников средней школы, ориентированную на научно обоснованную интеграцию необходимой информации. Но, как показала практика внедрения ОИВТ в средней школе, изначальный крен в сторону Computer Science (наука о компьютерах), безусловно сужает мировоззренческие и интегративные возможности этой метапредметной дисциплины, идеи которой рождены в недрах кибернетики, теории информации, теории систем, логики и других наук.. УСформировалось противоречие образовательного процесса, состоящее в том, что, с одной стороны, нарастающая дифференциация школьных дисциплин порождает трудности послешкольной адаптации выпускников средней школы, а с другой стороны, в процессе обучения практически не используется интегративный потенциал курса информатики, отсутствует практический опыт всестороннего использования его метапредметности. Каким путем в практической педагогике можно эффективно использовать мировоззренческий потенциал курса ОИВТ, интегративные, общенаучные (далее "интернаучные" /114. 14) идей, понятий, подходов, доминирующих в эпоху НИТ в процессе формирования личности современного выпускника средней школы? С точки зрения ряда ученых (М. В. Швецкий, В. М. Шепель и другие), которую разделяет автор, решением указанного противоречия может стать идея формирования инновационного мышления учащихся при обработке потока предметной информации. Поиск практических путей формирования нового мышления заставил нас обратить внимание на понятие "интегративный стиль мышления". Интегративный стиль мышления, в основе которого лежат системные, информационные, кибернетические и другие интернаучные подходы, идеи, понятия, методы исследования явлений природы и общественной жизни, доминирующие в науке в эпоху НИТ в философских работах получил обобщенное название - системный стиль мышления .(80) Анализ научной литературы в смежных областях знаний, основных характеристик системного стиля мышления выявили возможности практической реализации ряда основных его идей, понятий, подходов, в старших классах средней школы, а пробные эксперименты показали его высокую эффективность в решении ряда проблем обучения старшеклассников в процессе формирования у них системного мышления (далее СМ).Однако, изучение педагогической литературы показало, что не смотря на то, что в ряде работ подчеркивается необходимость внедрения в процесс обучения старшеклассников интернаучных понятий, подходов, методов, доминирующих в эпоху НИТ, сегодня пока эти вопросы теоретически не достаточно разработаны, нет методологических схем, методических рекомендаций по формированию у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений основ системного мышления (далее СМ).Данная работа посвящена исследованию этой актуальной педагогической проблемы.НАУЧНАЯ РАЗРАБОТАННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Проблема становления системного мышления в науке впервые целостно обозначена в философских работах. Однако, задолго до этого многие известные исследователи в педагогической науке и практике использовали интернаучные идеи, подходы, методы, создавая тем самым почву для "прорастания" феномена системного мышления в педагогике.В 1978 г., говоря о внедрении в процесс обучения системных, информационных и других общенаучных подходов И.Я.. Лернер, в частности, отмечает: ' Важно, чтобы учащиеся осознали общество, как систему, связи между элементами этой системыи.т.д. Необходимо однако заметить, что в целом этот вопрос не разработан ни в самих гуманитарных науках, ни в педагогике, и его еще предстоит исследовать".(60. .9) Использованию интернаучных подходов в процессе обучения посвящены ряд работ Ю.К. Бабанского (проблемы оптимизации в учебном процессе) (10), А.В. Брушлинского (проблемное обучение и информационно-кибернетические идеи) ( 21), Л.С. Выготского (26), СЛ. Рубинштейна (99), В.В. Давыдова (проблемы системности в педагогической психологии ) (36). Аспекты исследуемой проблемы отражены в работах К. Я, Вазиной (модульный подход в обучении)(22), Н.Ф. Талызиной (классификация понятий) (112), А.М. Новикова, Л.Я. Гришиной (деятельностный подход к отбору содержания профессионального образования) (35). Идеи системного подхода широко используются в работах В.П. Беспалько ( 17) и других исследователей.Значительные усилия ученых и школьных педагогов направлены на практическое внедрение отдельных интернаучных идей, конкретно, системного, информационного, кибернетического подходов, метода моделирования, в процесс преподавания некоторых дисциплин школьного курса и решения узкопредметных задач. (Например, Н. А. Солодухин рассматривает проблему моделирования в курсе физики (106), Н. Е. Кузнецова развивает идеи системности в курсе химии (56), П. Новиков рассматривает возможность внедрения интернаучных идей кибернетики в курс средней школы .(79).6 последние годы в педагогической печати активно обсуждается необходимость целенаправленного, систематизированного внедрения в процесс школьного обучения новых интернаучных идей, понятий, подходов, методов, рожденных эпохойНИТ. Активное развитие мировоззренческой составляющей курса ОИВТ обосновывают А. А. Кузнецов и В. П. Долматов.(52). М. В. Швецкий считает, что у учителей информатики нового поколения необходимо формировать новый уровень мышления, в основе которого должны лежать фундаментальные знания в области системного анализа, теории информации, моделирования, теории управления ил\д„ (129) Эту точку зрения разделяет И. В. Румянцев Н. Н. Леонов подчеркивает острую необходимость внедрения в процесс обучения в средних учебных заведениях интегративных идей и подходов, усиления мотивации при формирования мировоззренческих представлений о роли информации в управлении, нового типа мышления, направленного на поиск оптимальных решений(62).Москва).Сложность и трудоемкость проблемы исследования привели автора к необходимости расширения информационного поля и обратиться к литературным источникам по теории и методологии разработок интегративных идей, подходов, методов в ряде смежных областей знаний, в частности, в кибернетике (Н. Винер (24), У. Р.Эшби(137), В. М. Глушков(32), а также П. К. Анохин(3,4), Н. М. Амосов (5,6) и др.), теории систем (А. Богданов(13), Л. фон Берталанфи ( 14), И. Пригожин(90), а также И. В. Бпауберг, Э. М. Мирский (19), В. Н. Садовский (100), и др.), теории информации (К. Шеннон(130), А. Д. Урсул(119), К. Тринчер (115) и др.), теории оптимальных процессов (Л. Понтрягин, В. Г. Болтянский, Р. В. Гамкрелидзе(87) и др.), в вопросах управления (М. Питтнер (86), В. М. Шепель(131-133), А.Д. Кузнецов (53, 54.) и др.), в философских проблемах моделирования ( А. В. Кацура, В.В. Келле, И.Б. Новик (50)), в системных проблемах экологии Е. К. Федоров (27), Г. И. Царегородцев (126) и др.), философским проблемам надежности (В .Н. Пушкин(92)), адаптации и оптимизации систем разной сложности ( А. В. Медведев (73) , Э. Маркарян (70), Я. К. Ребане (98) и др.). Аналитика названной литературы позволила вычленить ряд диагностируемых интернаучных понятий, составляющих активную основу системного мышления,. которые сегодня целесообразно вводить в процесс обучения старшеклассников, глубже осмыслить сущность этих понятий. Анализируя и обобщая состояние научной разработанности проблемы можно констатировать: 1 .Современные интернаучные понятия, подходы, методы широко исполь- | зуются в различных областях знаний, области их применения достаточно полно | освещены в разнообразной фундаментальной и "отраслевой" научной литерату- 114, ре и их основополагающие теоретические положения можно эффективно исполь- I зевать в педагогической науке и практике.2. Системное мышление, в отличие от одностороннего толкования отдельных интернаучных понятий, подходов, методов, позволяет устанавливать более объективные имманентные связи между различными областями знаний, очерчивая общие закономерности их моделирования, обработки информации и другие.3. В педагогическом процессе, идеи системного мышления разработаны», лишь на уровне узкопредметных практических приложений или теоретических предпосылок (например, идея моделирования).Практика обучения в школе, результаты исследования обученности выпускников показывают, что внедрение идей системного мышления в процессе обучения старшеклассников средней школы может существенно повлиять на повышение качества обучения.Таким образом имеющиеся противоречия: а) между возможностью использования в процессе обучения старшеклассников современных знаний в целях развития системного мышления, и сложившаяся педагогическая практика предметнодифференцированного формирования их мышления; б) между практической потребностью формирования у старшеклассников системного мышления и недостаточной разработанностью этой проблемы в педагогической теории и практике и определили тему диссертационного исследования.ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: процесс обучения учащихся старших классов общеобразовательного учреждения на уроках физики, информатики, экологии и других дисциплин.ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: приоритетные педагогические условия формирования системного мышления у старшеклассников.ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: теоретически обосновать и практически подтвердить эффективность конкретных условий формирования системного мышления у старшеклассников средней школы (на примере преподавания физики и информатики).ГИПОТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЯ: В результативности обучения учащихся современной школы важную роль играет уровень развития их системного мышления, адекватно отражающий требования эпохи НИТ. Овладение им в значительной мере призвано способствовать выпускнику средней школы самостоятельно ориентироваться в нарастающем информационном потоке, находить и обрабатывать нужную информацию, быстро адаптироваться к новой социально-экономической средеМожно предположить, что если в содержание таких общеобразовательных дисциплин, как информатика и физика ввести систему интернаучных понятий, подходов, методов, составляющих основу СМ, разработать условия их эффективного поэтапного внедрения и практического использования, обосновать научнопедагогические принципы формирования системного мышления и обобщить наиболее эффективные методы контроля и критерии сформированное™, то общеобразовательная подготовка старшеклассников средней школы будет более адекватно соответствовать требованиям современной науки и практики, социальному заказу информационного общества.Можно так же предположить, что формирование системного мышления у старшеклассников в процессе преподавания физики , информатики и других технически ориентированных курсов, позволит им осмысленно подходить к решению сложной проблемы выбора своей будущей профессии и будет способствовать мобильной адаптации к быстро изменяющемуся содержанию разнообразных видов профессиональной деятельности, активнее включаться в социальную жизнь общества. Сформулированные цель и гипотеза исследования, актуальная потребность практической педагогики определили следующие ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: - выявить и систематизировать понятия, подходы, методы, составляющие Л основу системного мышления; - обосновать научно-педагогические принципы формирования системного мышления старшеклассников; - разработать содержание трех основных этапов формирования системного \ мышления с учетом возрастных особенностей школьников, критерии и методы контроля, адекватные содержанию обучения учащихся на каждом этапе. - определить методы эффективности процесса формирования системного мышления у старшеклассников средней школы.МЕТОДОЛОГИЧЕСКУЮ ОСНОВУ ИССЛЕДОВАНИЯ составили концепции, позиции, идеи отечественных и зарубежных ученых: философов, педагогов, психологов, специалистов в области новых информационных технологий: - философские идеи всеединства мира (Н. Бердяев, В. Соловьев, П. Флоренский, В. И. Вернадский.). идеи системности (А. А. Богданов, Л. фон Берталанфи, И. Пригожин, а также И. В. Бпауберг, Э. Г. Юдин, В. Н. Садовский); - информационно-кибернетические концепции (Н. Винер, К. Шеннон, Л .Бриллюэн); -теория математического моделирования и оптимизации (Л. Понтрягин, А. Д. Кузнецов, А. В.Кацура); - мировоззренческие понятия и дидактические разработки по курсу ОИВТ (А. Выбор экспериментальной базы был основан на необходимости привлечения к участию в эксперименте учителей различных дисциплин. Опытноэкспериментальная работа проводилась; на базе школы N 24, N 12 г. Мытищи Московской области, на курсах при ИПК и ПРНО МО. В эксперименте принимали уча-f стие учителя школы N 24.ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Исследования проводились с 1986 г. по 1997 гД и включало три этапа.Первый этап (1986-1990 гг.): изучалось состояние проблемы в литерату- / ре и на практике; место интернаучных подходов, методов в различных смежных областях знаний (кибернетике, теории систем, теории управления, теории информации, информатике и др.).; место их в педагогической литературе; философские проблемы системного мышления в науке; проблема системного мышления в теоретической и практической педагогике; проблемы мышления и психики на разных j этапах школьного возраста; Результатом работы на первом этапе явилось определение объекта и предмета исследования.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.
1. Совокупность основных и дополнительных понятий, составляющих основу системного мышления, формируемого у старшеклассников средней школы. К основным отнесены понятия; "система", "управление", "цель", "информация", "модель", "прогноз", "обучение", "адаптация", "оптимизация", "каналы ввода-вывода информации". К дополнительным отнесены понятия; "язык", "алгоритм", "память", "формализация", "структура", "подсистема", "среда".2. Дополнительные педагогические принципы формирования системного мышления у старшеклассников средней школы, обусловленные внедрением новых информационных технологий и особенности их реализации в педагогической практике. В качестве таковых принципов представлены: "принцип единства и взаимообусловленности мира", "принцип приоритета реальности над модельностью" в процессе познания, "принцип алгоритмичности процесса обучения", "принцип оптимальности информационных модулей процесса обучения", "принцип диагностируемости информационных модулей процесса обучения".З.Этапы и методы формирования системного мышления учащихся, их особенности, цели и задачи каждого этапа, методы и средства используемые учителем в практической работе на конкретном этапе.4. Фактологические данные по апробации парадигмы исследования в процессе лабораторных и естественных экспериментов.НАУЧНАЯ НОВИЗНА и ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Научная новизна состоит в теоретическом обосновании педагогических уело- , вий формирования системного мышления в целях реализации современной парадигмы образования, предполагающей подготовку человека, способного самостоя• тельно ориентироваться в возрастающем потоке новой информации, оперативно! находить нужную информацию и ее использовать с помощью инновационных ин-1 формационных технологий, адаптироваться к реальной информационной среде,/ используя интернаучные понятия, подходы, методы.В этом контексте: - обоснована классификация основных, дополнительных и производных понятий, составляющих основу СМ, - систематизированы педагогические принципы и условия эффективного \ формирования системного мышления у старшеклассников с учетом непрерывности и приемственности школьного образования, - разработано содержание основных этапов формирования системного мышления у старшеклассников с учетом их возрастных особенностей, наиболее эффективные методы контроля и критерии оценок данной работы ( например, предлагается методика создания компьютерных моделей систем высокой сложности и критерии оценки этой работы).ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ состоит в том, что в процессе исследования: - разработаны поэтапные методики практического использования основных и дополнительных понятий, составляющих активную основу системного мышления, которые можно эффективно применять в старших классах на уроках физики, информатики и других дисциплин при формировании системного мышления; -разработаны образцы контрольных работ, тестов, тренинг-семинара, схема/ анализа систем различных уровней сложности; ) -сделаны методические разработки ряда компьютерных моделей, которые могут использоваться учителем-практиком как метод контроля уровня сформированное™ СМ на разных этапах работы; - разработаны критерии оценок качества компьютерных моделей, контрольных работ, тестов, групповых проектов учеников.Результаты исследования дают учителю-практику новые возможности для более эффективного решения таких трудных задач процесса обучения как: -модельный подход к решению ряда задач естественнонаучной сферы (физика, астрономия, экология и др.), методы решения которых могут быть успешно использованы и при решении ряда задач гуманитарной сферы; -постановка задачи анализа сложных процессов и явлений, принципы и методы отбора информации для построения модели процесса или явления; -объяснение принципов управления системами и процессами разной сложности, которые можно перенести на другие дисциплины.ОБОСНОВАННОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов исследования достигнута за счет значительного числа разнообразных, продолжительных экспериментов в условиях реальной педагогической работы средней школе.Теоретические выводы опираются на результаты экспериментальной работы в учебном процессе, а так же на материалы анализа выборочного опроса бывших выпускников школы N 24, а ныне специалистов в различных областях знаний, принимавших участие в начале эксперимента.АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ осуществлялись в процессе практической работы в школе автором и коллегами по работе, через публикацию статей, методических материалов, выступлений на научных конференциях, семинарах и курсах при ИПК и ПРНО МО. Основные положения диссертации и результатов исследований обсуждались на заседаниях кафедры человековедческих технологий, кафедры профессионального образования, кафедры информатизации образования ИПК и ПРНО МО, на IV Международной конференции-выставке "Информационные технологии в образовании" (ноябрь 1995 г.-г.Москва), на VII Международном научно-практическом семинаре "Язык, общение, бизнесп(январь -февраль 1996 г. -г. Москва.), на VII Международной конференции "Применение новых технологий в образовании" (июнь-июль 1996 г .-г. Троицк.), на V Международной конференции-выставке "Информационные технологии в образованиил(ноябрь 1996 г .-г. Москва), на VI Международной конференциивыставке "Информационные технологии в образовании" (февраль 1997г .-г. Москва), на VIII Международной конференции "Применение информационных технологий в образовании" (июнь-июль 1997 г .-г. Троицк.), на VII Международной конференции-выставке "Информатизация непрерывного образования" (ноябрь 1997 г.- г.Москва).
