автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Обобщенные наглядные ориентиры в учебной деятельности (на примере школьного курса химии)

Автореферат диссертации по теме "Обобщенные наглядные ориентиры в учебной деятельности (на примере школьного курса химии)"

На правах ру

п.-О

КИБИЗОВА ЖАНЕТА СУЛЕЙМАНОВНА

ОБОБЩЕННЫЕ НАГЛЯДНЫЕ ОРИЕНТИРЫ В УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (на примере школьного курса химии)

Специальность 13.00.01 - общая педагогика

Автореферат

на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Владикавказ - 1999

Работа выполнена на кафедре педагогики Северо-Осетинского государстве университета им. К.Л.Хетагурова.

Научный руководитель - действительный член Академии педагогических

социальных наук, д.п.н., профессор Г.Н.Александров

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор

Г.И.Михайлевская кандидат педагогических наук Ю.С.Кимов

Ведущая организация: Пятигорский государственный лингвистический

университет

Зашита диссертации состоится » 1999 г. в часое

на заседании диссертационного Совета к.064,37,04 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.01 - Общая педагогика при Северо-Осетинском государственно университете им. К.Л.Хетагурова по адресу: 362025, г. Владикавказ, ул. Ватутина, 46, корп.4, аул. 156.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан » 1999 г.

'¿/Г. £/5.) а

1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Актуальность исследования. В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебного процесса. Все это ставит перед школой новые и сложные задачи. Она должна научить учащихся правильно ориентироваться в стремительном потоке научной и политической информации, активно добиваться знания по собственной инициативе и использовать их в процессе деятельности (учебной, трудовой). Повышается роль таких личностных качеств, как активная жизненная позиция, ответственность, самостоятельность, творческий подход, интерес к учебе. Все это выдвигает изучение и разработку эффективных, более совершенных методов обучения, включающих и управление учебной деятельностью, в число актуальнейших проблем психолого-педагогической науки.

Для управления процессом усвоения знаний и учения необходима программа действий, направленная на получение в итоге гарантированного управляемого эффекта и для этого необходимо создавать такие педагогические условия, при которых знания способствовали бы формированию социально значимых устремлений и склонностей.

Управление учебной деятельностью учащихся необходимо подвергнуть психологическому анализу как регулятор учения, чтобы выявить его компоненты и определить роль учащегося в процессе выполнения им различных задач.

Учебная деятельность оказывает прямое влияние на эффективность усвоения знаний, на формирование таких исключительных новообразований, которые характеризуют умственное развитие обучаемых.

В зависимости от того, как строится обучение приемам, какая при этом выделяется "ориентировочная основа", формируются учебные действия разной обобщенности. В работах В.В.Давыдова, Д.Б.Эльконина, Л.Н.Ланда, Н.А.Менчинской,

Е.Н.Кабановой-Меллер, Д.Н.Богоявленского,

И.С.Якиманской, З.И.Калмыковой показано, что выработка у школьников обобщенных приемов учебной работы приводит к значительным сдвигам в их умственном развитии. Усвоив эти приемы, учащиеся начинают самостоятельно использовать, перестраивать по собственной инициативе, анализировать способы достижения получаемых ими результатов, что закономерно приводит к новому, качественно более высокому уровню организации учебной деятельности.

В работах П.Я.Гальперина, Н.Ф.Талызиной подробно изучены возможности управления ходом формирования у школьников умственных действий. Выделены три типа управления, дается оценка их эффективности. Наиболее развивающий эффект из них имеет обучение, организованное на основе обобщенных ориентиров выполнения учебных задач. С их помощью у учащихся формируются обобщенные способы работы, что обеспечивает их широкий перенос, гибкость использования, самостоятельность применения.

Одной из актуальнейших задач обучения является поиск рациональных путей обобщения учебного материала. Обобщение позволяет выделить главное во все увеличивающемся потоке информации, способствует систематизации знаний, развитию мыслительной деятельности учащихся.

Проблеме обобщения посвящено немало работ. Еще Л.М.Сморгонский отмечал, что "рационально поставленное преподавание требует, чтобы сообщение фактов и их обобщение постоянно шло рука об руку".

Большой опыт накоплен по обобщению проведении заключительных уроков. Это отражено в работах Л.А.Цветкова, Е.К.Зоткиной, Т.З.Савич, Г.И.Аверкиной. А.М.Бутлеров в своем учебнике "Введение к полному изучению органической химии" указал на необходимость обобщения в конце темы, предмета, что имеет важное дидактическое и методическое значение. На уроках широко используются схемы, таблицы, диаграммы. Многие методисты рекомендуют при обобщении наряду с классическими таблицами, схемами применять так называемые обобщенные

наглядные ориентиры. Их в течение последних лет успешно используют при обучении математике, физике, астрономии, истории, русскому языку. Накоплен некоторый опыт составления и применения обобщенных наглядных ориентиров учителями химии - последователями В.Ф.Шаталова. Опыт работы С.М.Ласенко, А.В.Воронцовой, Е.В.Троицкой, Ю.Г Орлик, Л.В..Мозолевской, Ю.Б.Жигалко широко освещен в печатных работах. Но в зависимости от цели урока, обобщенные наглядные ориентиры использовались по-разному: в ходе объяснения нового материала, в конце урока для закрепления, а также как обобщающие - после изучения соответствующего раздела.

Однако в нынешней практике создания и использования обобщенных наглядных ориентиров есть проблемы. Их применение обеспечивает усвоение готовых обобщений и создает условия для включения учащихся в процесс формирования обобщенных знаний лишь на отдельных этапах познания. В результате в процессе учения не достигается единства в усвоении конкретного и обобщенного содержания, а вместе с этим взаимосвязь восприятия, осмысления, запоминания и применения. Поэтому продвижение учащихся в процессе учения происходит в силу внешней стимуляции. Управление учебной деятельностью учащихся не перерастает в самоуправление познавательными процессами. Основными проблемами можно считать следующие:

1. Стихийность и эпизодичность выбора и применения обобщенных наглядных ориентиров и их низкая дидактическая эффективность.

2. Поверхностность в формировании умений обобщения при

работе с обобщенными наглядными ориентирами.

3. Отсутствие классификации обобщенных наглядных

ориентиров

Проблема управления учебной деятельностью и средств ее организации, реализации ее основных положений в практике получила определенное освещение в работах Н.Ф.Талызиной, С.С.Левитиной, Э.Г.Газиева, Ю.А.Самарина, А.И.Раева, академика А.И.Берга, однако многие ее аспекты требуют углубленного психолого-педагогического исследования.

Важность создания обобщенных наглядных ориентиров использование их в учебной деятельности учащихся для решен] поставленных учебных задач определяет актуальное диссертационного исследования.

Цель исследования: совершенствование управлеш учебной деятельностью с использованием обобщенных нагляднь ориентиров.

Объект исследования: учебная деятельность учащих^ 8-11 классов.

Предмет исследования: закономерности управлеш учебной деятельностью с применением обобщенных нагляднь ориентиров (на примере школьного курса химии)

Гипотеза исследования: если для формироваш обобщенных наглядных ориентиров и при их использовании учебной деятельности опираться на концепцию взаимодейств! видов познавательной деятельности в обучении при ведущей ро; продуктивной, педагогически рациональное взаимодействие вид< обобщения, целенаправленно формировать умственные действ! и мыслительные операции, то разработанная система обобщеннь наглядных ориентиров приведет к углублению и систематизащ знаний, повышению их общих качественных характеристик, буд< способствовать умственному развитию обучаемых.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинуто гипотезы определены следующие задачи:

- осуществление анализа научной и психолого-педагогическс литературы по вопросам умственного развития и обобщения знаш в теории и практике обучения;

- определение понятия "обобщенный наглядный ориентир" разработка классификационной схемы таких ориентиров;

- разработка методики формирования и использована обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности (г примере изучения химии);

-экспериментальная проверка эффективности использован* обобщенных наглядных ориентиров в управлении познавательно деятельностью обучаемых;

- подготовка методических рекомендаций по созданию и

использованию обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности.

В процессе теоретического изучения проблемы и проведения экспериментальной работы используются следующие методы:

1. Теоретические: анализ психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования, сравнение, обобщение, системный подход к изучаемым явлениям

2. Эмпирические: анкетирование, тестирование, наблюдение, эксперимент, анализ продуктов деятельности.

3. Математические методы обработки экспериментальных данных.

Методологическую основу исследования составили: положения диалектико-материалистической философии о единстве сознания и деятельности, об активной роли личности как субъекта познания;

теория учебной деятельности В.В.Давыдова, Д.Б.Эльконина;

алгоэвристическая теория ЛНЛанда; концепция взаимодействия видов познавтельной деятельности при ведущей роли продуктивной Г.Н.Александрова.

Научная новизна исследования состоит в том, что

1. Сделана попытка построить систему умственных действий, приемов (разного уровня), умственных операций и установления в ней места и роли обобщения.

2. Впервые дано определение обобщенным наглядным ориентирам и построена их классификация по различным признакам.

3. В результате осуществленной исследовательской деятельности разработана методика формирования и использования обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности.

Теоретическая значимость исследования

1) может быть оценена с позиций утверждения в педагогической теории диалектического дуализма, исключающего какую-либо абсолютизацию отдельных сторон (аспектов)

психологических (педагогических) явлений и процессов; выдвижения в качестве главного критерия использования различных теоретических подходов

моделей изучаемых явлений - возможной области применимости;

2) состоит в том, что поисковая деятельность по установлению значимости обобщения, его роли и места в ряду других мыслительных операций вполне себя оправдывает.

Практическая значимость исследования состоит в том, что выводы и рекомендации, полученные в ходе исследования, позволяют эффективно применять обобщенные ориентиры в управлении учебной деятельностью, т.е. способствуют развитию определенных умственных действий и познавательной активности, повышению качества знаний учащихся.

Достоверность и обоснованность исследования обеспечиваются положительными результатами опытно-экспериментальной работы в школах г.Владикавказа, устойчивой повторяемостью фактов, их тщательным отбором, а также логической непротиворечивостью проведенного исследования.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Определение роли и места обобщения в системе умственных действий. Приемов и операций, места обобщения в учебной деятельности.

2. Интерпретация обобщенных наглядных ориентиров и построенная схема их классификации.

3. Методика формирования обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности.

4. Использование обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности способствует развитию познавательной активности и повышению качества знаний учащихся.

5. Графовые модели учебного материала являются важным средством логического обоснования для построения обобщенных наглядных ориентиров

База исследования: средние общеобразовательные

школы №6, №11, №47 г. Владикавказа.

Апробация и внедрение результатов исследования в практику.

Ход и результаты исследования на различных этапах обсуждались и были одобрены на заседаниях кафедры педагогики и методики преподавания химии СевероОсетинского государственного университета имени К. Л.Хетагурова, на городских и республиканских заседаниях методических объединений учителей химии, на научно-практической конференции системы профессионально-технического образования Республики Северная Осетия -Алания. Материалы исследования изложены в публикациях, выводы используются в практике преподавания химии учителями средних общеобрзовательных школ № 6, № 11, № 47 и студентами-практикантами 5 курса химического и биологического факультета Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л.Хетагурова. Студентами этого факультета выполнены курсовая и дипломная работы по теме данного исследования.

Исследования проводились в три основных этапа.

Первый этап (1993-1995 гг.) - начальный. Сбор необходимой информацию осмысление наблюдений и известных фактов; определение предмета, цели, задач исследования; формулирования гипотезы; разработка программы эксперимента; уяснение методологического и методического инструментария исследования.

Второй этап (1995-1998гг.) - основной. Теоретическая разработка проблемы, осуществление педагогического эксперимента. Получение и обработка промежуточных результатов.

Третий этап (1998-1999гг.) - завершающий. Обработка полученных в ходе исследования результатов. Оформление диссертационного исследования.

На всех этапах эксперимент проводился согласно программе

диссертационного исследования, математическая обработка и анализ результатов экспериментальной работы, разработка практических рекомендаций и формулирование выводов.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложений.

П. СТРУКТУРА И ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность исследования, формулируются его цель, задачи, объект, предмет, гипотеза; определяется методологическая основа и методический инструментарий исследования, показаны научная новизна, практическая значимость работы, раскрыты выносимые на защиту положения.

В первой главе "Проблемы умственного развития и обобщения знаний в теории и практике обучения"

осуществлен анализ теоретических и опытно-экспериментальных исследований по проблеме; раскрывается исследовательский тезаурус в такой последовательности:

- общая характеристика развития, развитие личности; учебная деятельность и развитие; учебная деятельность и умственное развитие;

умственные действия, умственные операции и формы мышления; структуры интеллектуальных процессов в учебной деятельности;

место и роль обобщения как мыслительной операции в учебной деятельности и умственном развитии обучаемого.

Рассматривая развитие в общем плане как "необратимое направленное закономерное изменение материальных и идеальных объектов" отмечается, что только одновременное наличие трех указанных свойств выделяет процессы развития среди других изменений.

Опираясь на то, что способность к развитию есть одно из всеобщих свойств материи и сознания, это положение в исследовании применяется соответственно к таким объектам, как

психика и личность обучаемого.

Осуществлен анализ содержания и характеристик психического развития в различных литературных источниках

(Л.Н.Анциферова, А. Н. Леонтьев,------А. В. Запорожец,

А.В.Петровский), учебниках и учебных пособиях. Диссетрант, полагая, что эти характеристики достаточно четко изложены в учебном пособии И.А.Зимней, придерживается ее подхода.

Обращаясь к понятию "учебная деятельность" и ее направленности, рассматривая работы Н.И.Ильясова, Д.Б.Эльконина, И.Лнгарта диссертант выделяет основные положения концепции В.В.Давыдова и опираясь на них раскрывает сущность применяемых исследовательских решений. Особое внимание в исследовании уделяется постановке учебной задачи с позиций В.В.Давыдова, так как исследователь считает, что обобщенные наглядные ориентиры должны рассматриваться в качестве наглядно-смысловой опоры и для решения учебных задач в смысле В.В.Давыдова

Далее проводится сравнение традиционной методики обучения с методикой формирования понятий посредством обобщенных действий и делается вывод: если в первом случае усвоение идет как правило по линии движения мысли от частного к общему(формал ьно-общему), то во втором - по линии движения мысли от общего к частному (от содержательно всеобщего к частному).

Подчеркивается большая и своеобразная роль действий контроля и оценки, которые тесно связаны друг с другом. Их выполнение предполагает обращение внимания школьника к содержанию своих собственных действий, своему отношению к деятельности, своим поискам. Такое поведение школьника называется рефлексией, служит существенным условием построения действий и деятельности, их изменения.

Рассматриваемые в данной главе положения относительно учебных задач, содержания и структуры учебных действий, требующихся для их решения, имеют прямое отношение к построению системы обобщенных наглядных ориентиров.

Акцентируется внимание на общей характеристике процесса

умственного развития обучаемых, анализируются общие законы умственного развития, соотносящие его с системной организацией когнитивных структур, когнитивных схем-репрезентаций. Утверждается, что умственное развитие есть частное проявление всеобщего процесса развития, также подчиняющееся действию закона от общего к частному.

Для подтверждения высказанных соображений используется иерархическая схема "слоев" умственного развития, предложенная Г.Н.Александровым.

Синтезированными характеристиками умственного развития в обучении становятся: рефлексия, действия во внутреннем плане, обучаемость, единство гипераксиоматизации и наксиоматизации.

Один из центральных вопросов главы содержит рассмотрение системы мыслительных операций и умственных действий в учебной деятельности. Определяется роль и место в ней обобщения знаний.

Строится такая система:

-элементарные умственные действия (приемы умственной деятельности);

-умственные действия;

-мыслительные операции и формы мышления;

-способы умственной деятельности;

-структура умственных процессов.

Дается развернутая характеристика каждому из элементов системы, они иллюстрируются соответствующими примерами из школьного курса химии.

Особое внимание уделяется взаимодействию анализа и синтеза и особенно его проявлению в научном методе восхождения от абстрактного к конкретному.

Подчеркивается, что категория обобщения в логике считается одной из главных мыслительных операций, с помощью которой осуществляется выделение существенных признаков, принадлежащих классу предметов, переход от единичного к общему, от менее общего к более общему.

Построена схема восхождения от абстрактного к конкретному на примере вещества. При этом выделена роль

обобщения.

Подробно рассмотрены дидактические цели обобщения и показано, что обобщения формируются не только при изучении нового материала, но и становятся целью урока при уточнении и обобщении знаний, а также при проверке знаний, сформированности навыков и умений. Формирование обобщений происходит и в процессе применения знаний.

Специально обсуждается вопрос о выделении основных этапов формирования умений обобщать.

Опираясь на теоретический поход Г.Н.Александрова к взаимодействию видов познавательной деятельности в обучении и построенную им типологию обучения, диссертант предлагает пути использования этих взглядов в процессе овладения учащимися обобщением как мыслительной операцией.

Решаются такие задачи:

-как формировать обобщенные наглядные ориентиры;

-какое взаимодействие видов познавательной деятельности

при этом организовывать;

-как применять сформированные ориентиры, на каком уровне познавательной деятельности.

Исследователь стремится использовать элементы алгоэвристической теории (Л.Н.Ланда) в решении задач овладения обобщенными наглядными ориентирами и их применения.

Полнота ответов на поставленные вопросы, выявленные проблемы во многом зависят от понимания видов обобщения в обучении: теоретического и эмпирического. В связи с этим подробно анализируются исходные позиции концепции В.В.Давыдова.

Произведенный исследователем анализ, а также следование позиции научного руководителя - что нельзя абсолютизировать какую-то одну сторону психических явлений и процессов, что необходимо соблюдать определенный дуализм. Диалектическое единство противоположностей при объяснении механизмов освоения знаний, умственного развития обучаемых, дает основание сделать следующие выводы.

Умственное развитие в обучении предполагает единство и

взаимодействие: рассудочно-теоретического мышления, дедуктивных и индуктивных умозаключений; анализа и синтеза; процессов интериоризации и экстериоризации; теоретического и эмпирического обобщения; учебной задачи в смысле В.В.Давыдова и просто учебной задачи (Г.Н.Балл) или познавательной задачи в обучении.

Главным критерием такого подхода является область применимости.

Дается определение обобщенным наглядным ориентирам и предлагается их классификация по признакам:

-характер взаимодействия видов познавательной деятельности в обучении;

-вид интеллектуальных структур, которые лежат в основе конструирования и применения таких ориентирор;

-преимущественно используемый вид обобщения; -соответствие или несоответствие ориентира решению учебной задачи по В.В.Давыдову;

дидактическое предназначение. В заключение приводится пример построения обобщенного наглядного ориентира для изучения принципа Ле-Шателье в соответствии с интерпретации учебной задачи по Давыдову.

Во второй главе "Методические и организационно-педагогические основы формирования системы обобщенных ориентиров" рассматривается создание и использование обобщенных наглядных ориентиров в определенных разделах и темах школьного курса химии которые выделяются на основе анализа логической структуры учебного материала с помощью графовых моделей или структурных схем.

В ходе анализа школьного курса химии в качестве элементов логической структуры учебного материала были выделены темы и понятия. Основанием для выделения понятий в качестве элементов логической структуры материала явилось то, что с точки зрения психологии мыслить - значит оперировать понятиями, а овладение понятиями означает овладение всей совокупностью знаний о предметах и явлениях. С другой стороны, как указывал А.А.Смирнов, "понимание взаимоотношений между

понятиями служит основой усвоения системы понятий, отражающих реальные связи и зависимости предметов и явлений действительности".

Исследованию внутренних связей учебного материала большое количество работ посвятил А.М.Сохор. В этих работах он указывает, что любой отрезок учебного материала характеризуется определенной логической структурой, которая зависит от следующих факторов: а) какие понятия используются для закономерности и б) какие связи между этими понятиями устанавливаются в процессе рассуждения.

Под графовыми моделями учебного материала будем понимать представление учебного материала, его описание с помощью графов.

Граф — это система отрезков, соединяющих заданные точки, называемые вершинами графа. Отрезки, посредством которых соединены вершины, называются ребрами графа. Вершины графа - это элементы учебного материала: понятия, совокупность понятий. Выбор вершин графа зависит от целей и задач исследования, а ребра графа описывают определенные отношения между элементами учебного материала:

1. Ассоциативные связи

- по смежности;

- по сходству;

- по контрасту;

- по смыслу;

2. Отношения, отражающие мыслительные операции и действия с объектами:

- анализа;

- синтеза;

- обобщения;

- сравнения;

3. Отношения, характеризующие уровень абстракции элементов учебного материала.

4. Отношения логического следования (посылки и заключения): -операции умозаключений;

- индуктивных;

- дедуктивных;

- по аналогии;

- отношения логического вывода.

5.Отношения, характеризующие последовательность и динамику познавательного процесса в обучении.

В данном диссертационном исследовании используются отношения, отмеченные в пункте 5.

В данной главе представлены в виде отдельных графовых моделей учебный материал школьного курса химии 8, 9 и 10 класса, затем составлялись и исследовались графовые модели по каждой теме. Далее была составлена графовая модель, показывающая последовательность и динамику познавательного процесса в обучении по 8,9 и 10 классам.

Результаты, полученные после проведенных рассчетов по графовым моделям, позволили выделить сложные темы для которых и разработаны обобщенные наглядные ориентиры. Выбор тем подтверждает определенный практический опыт и педагогическое чутье диссертанта.

Рассмотрим работу учащихся на уроке обобщения и систематизации знаний по теме "Оксиды".

Зная определение оксидов. Учащиеся выносят в основу схемы общую формулу Эх Оу"2, указав степень окисления кислорода.

Далее, опираясь на классификацию оксидов по одному признаку, делят их на солеобразующие и несолеобразующие (что также вносится в схему). Солеобразующие оксиды разделяют на три группы: основные, амфотерные и кислотные. Эту классификацию отражают в опорной схеме.

Записав формулы оксидов, проанализировав их состав и степени окисления образующих их элементов, делают вывод:

- основные оксиды образуются металлами, у которых степень окисления менее или равна 2;

- амфотерные оксиды образуются металлами, у которых степень окисления от 2 до 4;

- кислотные оксиды образуются металлами, у которых степень окисления более или равна 4, и неметаллами, у которых степень окисления более 2;

- несолеобразующие оксиды образуются неметаллами, у которых степень окисления менее или равна 2.

Данные выводы заносятся в опорную схему. Анализируя агрегатное состояние оксидов, делают следующий вывод:

- основные оксиды - это твердые вещества;

- амфотерные оксиды - это твердые вещества;

- кислотные оксиды - это твердые, жидкие и газообразные вещества.

Эти данные также заносятся в опорную схему.

ОКСИДЫ

несолеобразующие

Основные Амфотерные Кислотные Не Ме[с.о. < 2]

Ме[с.о. < 2] Ме[с.о. = 2-4] Ме[с.о. > 4]

не...Ме[с.о. > 2] г-тв., ж., г.

тв.

ТВ.

Третья глава "Экспериментальное исследование проблемы" содержит общую характеристику методов исследования: эмпирических, неэмпирических, используемых на эмпирическом и теоретическом уровнях исследования и частично методов научного познания, относящихся к уровню теоретического исследования.

Сводные данные по методам исследования приведены в таблице 1.

Использованные методы количество участвовавших примечание

эксперимент 1.уч-ся 8 пл.-118/120 2.уч-ся9кл.-118/118 3.уч-сяЮ кл.-87/63 4.уч-ся11кл.- 86/63

наблюдение за уроками их анализ 1.посещено уроков другихучителей -58 2.посещено уроков студентов -практикантов - 64 3.наблюденияна своихуроках. -68

Анкетирование 1.Учащихся -238 2. студентов -36

анализ письменных работ 3092

беседа 1. с учителями-75 2. с учащимися-138 3. со студентами-36 4. с родителями-38

тестирование (.Компьютерное-238 2. обычное -238

Произведенное анкетирование учащихся, имевшее основной целью выявить отношение учащихся к учебному предмету химия. К используемой методике изучения, к отдельным характеристикам урока, к формируемым на уроках качествам мыслительной деятельности учеников, отражено в таблице 2 (первое и второе анкетирование осуществленные в начале изучения химии -сентябрь 1995 г.ив конце первого учебного года-апрель 1996г) Педагогический эксперимент выступает в качестве одного из основных методов, ориентированных на доказательство выдвинутой в диссертации гипотезы.

В исследовании эксперимент имеет форму сравнительного, педагогического, развивающего эксперимента. Так как континент экспериментальных классов сохраняется в течение четырех лет, то диссертант использует исследование и как лонгитюдное.

В эксперименте участвовало 4 экспериментальных класса (два из 47 средней школы, один из школы №11 и один из школы №6) и 4 контрольных класса из этих же школ.

конец >995г

экспер

• прель

контр.

жспер

КО!ГГр

V £

118

120

118

120

Как Ни

относитесь к химии как к учебному

предмету

вопросы

Как Ны считаем Получаете ли Вы Заставляют ли Пр.»™ ' '

бывает ли удовлетворение Вас думать Вы иш!-р!\ >

интересно на работая на уроке применяемые на о^обшечи1- ■

уроке уроке способы и как к

приемы ппре.-.?.".'нн'".'

обучения мы слил ель нг.й

_операции

1 и Ч<),1>1М11 ЛИ ци<чн ЗИЛИШ. .'^-■учлемые мл \р<>кс химии ■

ответы в %

48

17 I

30

58 ' 10

37

32

»9

40

48

22

20

30

.и !

I ; 1 I

I__

"21 Г 3 Г''

1К 1 4 1 . 3

78 I |< 01

5 ; 14, -»7

I

«

£ ' I

тг

1П 1 80

8

7

3

г

4

Стартовый состав экспериментальных классов - 118 человек контрольных классов - 120. К концу эксперимента i экспериментальных классах остались 87 учащихся. Е контрольных—64.

Так как изучение химии начинается впервые, то для того Чтобы возможности учащихся экспериментального t контрольного континентов были примерно одинаковыми, тс изучается их успеваемость по предметам естественно-математического цикла (биология, физика, математика).

В 1994-95 учебном году определялся их условный средний балл по этим предметам, затем средний балл каждого класса. Общие сводные результаты показаны в табл. №3. табл. №3.

экспериментальна контрольные

Класс 7г{47) 7д(47 7а(П) 7а(6) 7а(47) 76(47) 76(11) 76(6)

Балл ш 3,86 3,87 3,87 3,98 3,92 3,85 3,87

Результаты экспериментального исследования по 8-м классам (1995 - 1996 уч. год) представлены в следующих таблицах. Всего пропущено 4 среза знаний.

1-ый срез (21.10.95). В скобках рядом с указанием класса обозначен номер школы, в которой класс принадлежит, табл. №4

Кл Экспериментальный класс Контрольный класс

Г 47 д и А 11 А 6 Всего А 47 Б 47 Б 11 Б 6 всего

Огл. Н 9 S 1 11 F i Z 2. *0

Хор.1 и 1 9 9 31 3 9 f $ п

Удов. а п а 43 ц% <5 12 <5 V4

Неуд. к 3 3 3 п 6 & 6 ? 17

Всего г 9 31 19 19 •f 18 19 зо зо 31 120

Упрощенная таблица имеет вид. табл. №5

5 4 3 2 Всего

Эксперимент. Класс 22 37 48 11 118

Контрольный класс Ю 27 56 27 120

Второй срез (6. и 7.12.95 г.) используем упрощенную таблицу

табл. №6

5 4 3 2 Всего

Эксперимент. Класс 25 " 46 44- -з - 118

Контрольный класс 6 23 57 34 120

Третий срез (02. И 03.02.96г.) табл. №7

5 4 3 2 Всего

Эксперимент. Класс 20 54 42 2 118

Ко1ггрольный класс 6 38 61 15 120

Четвертый срез (6.04.96г.) табл. №8

5 4 3 2 Всего

Эксперимент. Класс 27 51 40 0 118

Контрольный класс 7 37 60 16 120

Итоговые результаты обучения в 8-х классах

табл. №9.

5 4 3 2 Всего

Эксперимент. Класс 23 48 47 0 118

Контрольный класс 6 31 69 14 120

Сравнивая данные итоговой таблицы с исходными данными /станавливаем, что количество отлично успевающих в жспериментальных группах почти не изменялось (23 и 22), в то фемя, как число хорошо успевающих возросло, плохих оценок не :тало. В контрольных классах количество отлично и хорошо успевающих не изменилось (37), а количество плохих оценок, хотя л уменьшилось, но еще осталось достаточно большим (14).

На лицо, выигрыш использованной методики обучения успеваемости на первом году обучения химии.

Этот анализ мы продолжили по результатам обучения и в старших классах (9, 10, 11).

Подвергнем анализу на статистическую надежность полученные результаты (опровержение Но подтверждение Н,).

С этой целью воспользуемся критерием %2 Для того, чтобы не нарушить обычно предъявляемых к использованию %2 требований (в каждой клеточке таблицы число объектов не должно быть менее 5), объединим данные последних двух столбцов ("3" и "2") в один.

В этом случае таблица для расчетов примет вид

5 4 3 и2 Всего

23 48 47

Эксперимент. Класс 14 9 39 9 65 -18 118

6 31 83

Контрольный класс 15 40 65 120

-9 -9 18

Всего 29 79 130 238

Напомним, что в первой строчке представлена фактическая численность учащихся, во второй строчке - "теоретические частоты" (т. е. Вычисленные в предположении независимости признаков). Эти числа получаются по формуле

29-120 _ 130-120 ^

например: -«15 или -~65

238 238

третье число в каждой клетке есть

4 и =п В- Пц

Правильность составленной таблицы проверяется по сумме чисел третьей строчки и по вертикали и по горизонтали. Они должны быть равны нулю.

2 2 ^Ь/^ьТ

Теперь находим % по формуле % = > -

4 "и

9': 14=5,8

92:39 =2,07 182: 65=5,0 92 : 15=5,4 92:40 = 2,02 18 :65 = 5,0 г =25,3

Для сравнения найдем х крнт из таблицы (см. Р.Рунион.

справочник по непараметрической статистике. М. Финансы и

статистика, 1982, табл. С, с. 133) для а=0,05; 1 - а =0,95, и

V (число степеней) свободы равное (2-1) (3-1) = 2 2 2 2 X кр =5,991 отсюда х набл >Х ч> (25,3> 5,991), что дает

основание для отклонения нулевой гипотезы - но и

подтверждения вывода, что обучавшиеся в педагогической

системе с использованием обобщенных наглядных

ориентиров получили более качественнее знания в прямом и

статистическом смысле.

Заметим, что эти выводы были бы верны и при более

высоких уровнях а

(сс= 0,025; 1-2 = 0,975; 25,3 > 7,378;)

(а = 0,001; 1-2=0,99; 25,3 > 9,21)

По 9-м классам произведено 6 срезов и полученные результаты проверялись на надежность.

По совету научного руководителя методика проверки статистической надежности результатов педагогического эксперимента в 10-х и 11-х классах была изменена.

С этой целью измерения велись по двум шкалам: порядковой и квазинтервальной.

Квазингервальный (почти интервальный) потому, что учащимся класса предлагалось выполнить серию задач, каждая из которых предполагалась равнотрудной. Такой подход позволил суммировать результаты по каждому ученику, по всему классу, находить средне взвешенное и затем пользоваться параметрическими критериями, в частности, критерием Стьюдента- Госсета. Ниже в табл.приводятся результаты срезов по 10-м классам, затем по 11 классам (табл

Срезы по 10-м классам

1-ый срез («Входной» - для 10 классов»)

табл. №11

XI 0 1 2 3 4 I

Эксп. кл. № 0 0 13 43 31

Конгр. кл. п' 1 9 6 29 14 5

2-ой срез ("Предельные углеводород^' 20.10.97г.) табл. №12.

XI 0 1 2 3 4 В

Эксп. кл. ш 0 0 18 33 38

Конгр. кл. п 1 9 6 26 18 4

3-ий срез ("непредельные углеводороды", 24.11.; 29.11.97г.) табл. №13.

X 0 1 2 3 4 В<

Эксп. кл 0 1 15 36 35

Конгр. кл. п 1 8 4 31 13 7 (

4-ый срез ("кислородсодержащие органические соедине! 20.05. - 22.05.97r.) табл.№14

X 0 1 2 3 4 Вс

Эксп. Кл и 0 0 12 42 33 8

Конгр. кл. пЧ 9 2 32 13 7 6

Рис 1

Рис 2

На рис. 12 показаны полигоны частот по результатам выполнения первого и четвертого срезов по 10-м классам. Они свидетельствуют о значительно более высоких результатах экспериментальных классов. Кривые, их характеризующие, имеют выраженную правую ассиметрию, в то время как кривые, характеризующие результаты контрольных классов, ближе к симметричным кривым с осью симметрии при х ¡= 2.

Это означает,что в области больших значений xi (xi= 3,4) показатели экспериментальных классов значительно превышают показатели контрольных и, наоборот, в области меньше а значений (х=0,1,2) показатели контрольных классов значительно превосходят показатели экспериментальных классов.

Такое же соотношение показателей экспериментальных и контрольных потоков мы получили и в 11-ых классах.

Теперь проверим выборочно на статистическую надежность результаты четвертых срезов 10-х и 11-х классов.

Как мы уже говорили ранее, эту проверку осуществим с помощью параметрического критерия Стьюденга-Госсета. Напомним, что суть применения критерия состоит в там, что мы ищем интервалы для выборочного среднего на заданном уровне доверительной вероятности (скажем а=0,05, 1- 0,05 = 0,95) как для ряда распределения экспериментальных классов, так и контрольных.

Затем поступают так, сравнивают эти интервалы и, если о] не пересекаются, то делают вывод о том, что полученш различия в значениях средних статистически устойчивы, ' есть в 95 случаях из 100 при повторении эксперимента соблюдением тех л« условий, значение Хэксп всегда буд< превышать Хютр.

Используются такие формулы.

Начнем с определения интервалов.

которой мы стремимся отыскать); X - выборочная средня (находим ее значение, как для вариационного ряд экспериментальных данных, так и для контрольных).

Бх -стандартное отклонение среднего значения; 1« значение параметра Стьюдента - Госсета для заданного числ; степеней свободы - £=п - 1 и а (Ь — табулировано).

Другие формулы:

(И)

или Б х- = (III),

ып - 1

где о - среднее квадратичное

отклонение.

ст - обычно находят по формуле:

Среднее значение определяется так

X ги ИХ1 хъх;

0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

2 4 12 24 48

3 9 42 126 378

4 16 33 132 528

87 282 954

сг2 = — • 954 - (3,2)2 =10,9-10,24 = 0,66; 87

<т = л/0,66= 0,81

081 ^ М1 = 0,087.0,09

х л/86 9,3 ^ (по таблицам - для а = 0,05; 1-0,05=0,95; Г =86)=1,99

X -^-32 =954

Находим доверительный интервал -Б

8=3,2-1,99- 0,99<х<3,2+1,99- 0,99=3,2-1,18<х<3,2+0,18=

3,02<х<3,38

Приведем вычисление интервалов для среднего значения данных по контрольным группам

X х2, га их; 2" " га XI

0 0 9 0 0

1 1 2 2 0

2 4 32 64 128

3 9 13 39 117

4 16 7 28 112

63 133 359

= ±. 359 _ (2,1)2 = 5,6 - 4,4 = 1,2; 63

сг = 1,1

' л/62 7,8 /в (а = 0,05;1 - 0,05 = 0,95; / = 62) = 2,0 ^ 133

контр

63

= 2,1

=359

Построим искомый интервал: 2,1-2 0,14< Х< 2,1+2 -0,4=2,1-0,2 8< Х<2,1+0,28=1,82 < Х< 2,38

Полученным интервалам дадим геометрическую интерпретацию

а.

I-

>< с

га X

О X эксп + Е ИХ эксп О X эксп - Е ■. О . ах контр +Е

■ X контр О X контр - Е

Области доверительных интервалов для Хэкп и X кон не пересекаются. Следовательно результаты статистически достоверны. Выполним аналогичные процедуры обработки данных для 4-го среза по 11-м классам.

Не загромождая диссертации вычислительными процедурами, определим доверительные интервалы для Хэюп и Хкон — в 4-м срезе для 11-х классов.

Окажется: для экспериментальных -1,52 < X > 2,08.

И в этом случае, мы можем с полной уверенностью утвердить, что результаты полученные в экспериментальных и контрольных классах статистически достоверны.

Гипотеза диссертационного исследования о том, что обучение с использованием р учебной деятельности системы обобщенных наглядных ориентиров обеспечивает достижение обучаемыми знаниями более высокого качества, осмысление и понимание учебного материала в результатах педагогического эксперимента получает полное подтверждение.

В заключении излагаются основные выводы, вытекающие из результатов исследования, намечаются направления практического использования результатов.

В библиографии приведены литературные источники по проблеме, использованные в ходе диссертационного исследования.

В приложении представлены:

1. Обобщенные наглядные ориентиры:

2. Данные обработки экспериментального исследования.

Основное содержание диссертации изложено в следующих

публикациях:

1 .Кибизова Ж.С., Дзеранова К.Б. Особенности преподавания курса химии в лицее швейного профиля. Научные труды Владикавказского высшего профессионального училища №4 (лицея), т.П Владикавказ, 1993, с 32-35

2.Кибизова Ж.С. Комбинированная система организации учебно-воспитательного процесса на уроках химии. Научные труды Владикавказского высшего профессионального училища №4 (лицея), т.П Владикавказ, 1993,с. 35-40.

3.Кибизова Ж.С. Проблемы педагогики начальной, средней и высшей школы. Сборник научно-методических трудов. Выпуск 1.(Под ред. Г.М.Александрова, Владикавказ, СОГУ, 1998 с.78-81.)

4.Кибизова Ж.С.Методические рекомендации по применению обобщенных наглядных ориентиров в учебной деятельности. Владикавказ: СОГУ.(в печати).