автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Педагогическая поддержка умственного развития учащихся по химии с использованием креативных карт

Автореферат диссертации по теме "Педагогическая поддержка умственного развития учащихся по химии с использованием креативных карт"

005052296

На правах рукописи

ТУШАКОВА Зиля Рифатовна

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА УМСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ УЧАЩИХСЯ ПО ХИМИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЕАТИВНЫХ КАРТ

Специальность: 13.00.02-теория и методика обучения и воспитания (химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

1 Р /ПР лш

Москва 2013

005052296

Работа выполнена на кафедре химии, безопасности жизнедеятельности и методик преподавания Тобольской государственной социально - педагогической академии им. Д. И. Менделеева

Научный руководитель

Егорова Галина Ивановна

доктор педагогических наук, профессор

Официальные оппоненты Иванова Ольга Анатольевна

доктор педагогических наук, профессор, Богомолова Наталья Николаевна кандидат педагогических наук, доцент

Ведущая организация

Московский педагогический государственный университет

Защита состоится «12» марта 2013 года в 15.00 часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.155.03 в Московском государственном областном университете по адресу: 141014, Московская область, г. Мытищи, ул. В. Волошиной д. 24, ауд. 627.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного областного университета

Электронная версия автореферата размещена на сайте Московского государственного областного университета 2013 г. - }Шр//\¥\¥\у.mgou.ru Автореферат разослан «7» февраля 2013 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат биологических наук, доцент_

А.П. Коничева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования обусловлена изменившимися требованиями, предъявляемыми к выпускникам школы со стороны общества, прежде всего, к уровню их умственного развития. Акцент на умственное развитие усиливается за счет того, что учащиеся в большинстве своем не умеют интерпретировать, визуально, образно представлять химическую информацию, находить примеры химических явлений близких к действительности. В этой связи доминирующей становится лично-стно - развивающая миссия химического образования, его направленность на качественные изменения уровня умственных способностей как основы формирования ключевых компетенций.

В зарубежной и отечественной педагогической практике накоплен опыт повышения уровня умственного развития школьников с учетом метода креативных карт (Д. Новак, 60-е г.г. XX в.). Метод служит альтернативой использования стандартной схемы конспектирования текста, его объяснения, понимания основных идей (М.Е. Бершадский, Е.А. Бершадская и др.). В работах отечественных методистов известны карты для создания представлений о химических явлениях, объектах (С.Г. Шаповаленко); опорные конспекты (Г.М. Чернобельская); символико-графические средства для формирования систем химических понятий (Н.Е. Кузнецова); карты-инструкции (Т.С. Назарова); интегративно - модульные карточки (М.С. Пак) и др. Своевременными и востребованными стали в 80-е годы XX—го столетия опорные сигналы, конспекты, схемы В.Ф. Шаталова.

Не отрицая научную значимость проведенных исследований, отметим, что данные работы рассматривают карты как средство обучения и не раскрывают их влияние на уровень умственного развития школьников. Процесс обучения химии должен удовлетворять важным человеческим потребностям: с одной стороны, потребность познания мира, приобретения химических знаний, с другой — стремление к более полному развитию умственных способностей. Способов и методов обучения, обращенных к умственному развитию учащихся недостаточно и сегодня необходимы такие методы обучения, которые побуждают учащихся к творческому познанию действительности, к самостоятельному разрешению проблем.

Таким методом является метод креативных карт. Осмысление теории и практики организации образовательного процесса по химии в школах позволяет утверждать, что умственное развитие обучаемого посредством креативных карт достаточно важно.

При этом возникают противоречия между: уровнем обучения, который задают учебные программы, и реальным уровнем умственного развития каждого ученика; традиционным подходом к обучению, ориентирующим на знания, а не на развитие умственных операций; стремлением учителей реализовывать в обучении креативные карты и отсутствием организационно-педагогического обеспечения их применения.

Указанные противоречия позволили выделить проблему исследования, заключающуюся в теоретическом обосновании и разработке методики, позволяющей совершенствовать умственное развитие школьников в процессе обучения химии.

Цель исследования - совершенствование умственного развития учащихся по химии.

Объект исследования - процесс обучения химии в общеобразовательной школе.

Предмет исследования — совершенствование умственного развития учащихся но химии с использованием в процессе обучения креативных карт.

Гипотеза исследования - умственное развитие школьника при обучении химии будет более успешным, если:

1) раскрыть сущность понятия «креативная карта», их видовое многообразие, выявить функционально - дидактическую роль в образовательном процессе по химии; 2) разработать и проверить модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с применением комплекта креативных карт; 3) составить учебно-методический комплекс, с учетом взаимодействия «ученик - креативная карта - учитель»; «ученик - креативная карта».

Для достижения цели и проверки гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1) провести анализ психолого-педагогической, методической литературы для выявления сущности понятия «креативная карта», ее роли в обучении химии;

2) разработать комплект креативных карт по химии для учащихся 9 — 11 - х классов, определить критерии их доступности и влияния на уровень умственного развития (на основе изучения педагогической и психологической литературы);

3) разработать модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с использованием креативных карт, предложить этапы ее реализации;

4) проверить эффективность реализации модели педагогической поддержки умственного развития школьников с использованием креативных карт в педагогическом эксперименте.

Методологической основой исследования является: теория и практика развития умственных способностей как основы общего развития учащихся (Б.Г. Ананьев, Д.Н. Богоявленский, Н.С. Лейтес, H.A. Менчинская и др.); системный, деятель-ностный подходы как основы создания, применения креативных карт (М.К. Акимова, И.Э. Унт и др.); психолого-педагогические закономерности применения креативных карт как важного средства умственного развития школьников (М.Е. Бершад-ский, Е.А. Бершадская и др.); дидактика и методика обучения химии в общеобразовательной школе (М.В. Зуева, Т.С. Назарова, П.А. Оржековский, Г. М. Чернобель-ская и др.).

Для исследования проблемы и решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:

. • теоретические: анализ, синтез, обобщение, сравнение, моделирование;

• эмпирические: анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент;

• методы математической статистики.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

1) впервые показано, что организация процесса обучения химии с помощью комплекта креативных карт положительно влияет на умственное развитие школьников;

2) раскрыты сущность понятия «креативная карта» как нестандартного способа преобразования и визуализации интегрированного химического материала на основе: системы действий по выделению компонентов теории из линейно представленной информации; анализа смысловых, ассоциативных, причинно-следственных связей между ними;

3) показаны особенности структуры, видового многообразия, принципов построения и отбора содержания креативных карт;

4) выявлены эффективные условия педагогической поддержки умственного развития школьников с применением комплекта креативных карт: сотрудничество в системе «ученик - креативная карта - учитель», педагогическая помощь учителя (консультирование, составление алгоритма, коррекция, оценочное реагирование).

5) разработана модель методической системы педагогической поддержки умственного развития школьников с учетом креативных карт, реализуемой поэтапно с включением педагогических приёмов, обеспечивающих контроль усвоения учебного материала.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

1) расширено знание в области методики обучения за счет обоснования креативной карты как эффективного средства, метода обучения, формы представления химического материала, влияющей на умственное развитие школьников;

2) раскрыта функционально-дидактическая значимость креативных карт при обучении химии (развивающая, мотивационная, деятельностная, когнитивная, коммуникативная), которая обеспечивает возможность организации процесса умственного развития школьников при изучении других предметов;

3) обоснован метод использования креативных карт как метод учебного познания, устанавливающий связь между химическим содержанием и процессом его усвоения, в рамках которого происходит наращивание объема химических знаний, опыта творческой деятельности. Метод креативных карт может служить основой для разработки программ дополнительного профессионального образования, в институтах повышения квалификации учителей.

Практическая значимость исследования:

1) разработан комплект креативных карт, включенный в учебный процесс изучения химии в 9 — 11 классах;

2) сформирован учебно-методический комплекс педагогической поддержки умственного развития учащихся, включающий: программу, креативные карты по органической и неорганической химии, учебное пособие, контрольно-оценочные материалы (задания контрольных работ, тесты);

3) разработана и внедрена в образовательный процесс программа элективного курса «Нефтехимия в креативных картах», «Химия элементов в креативных картах» с включением модулей регионального содержания;

4) разработано методическое сопровождение применения креативных карт на уроках и во внеурочное время.

Этапы исследования. Исследование проводилось с 2008 по 2012 гг. в три

этапа.

На первом этапе (2008 - 2009 гг.) был проведен анализ психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме; определя-

лись цели, задачи исследования, разрабатывались креативные карты, модель педагогической поддержки, отбирались критерии оценки уровня умственного развития школьников.

На втором этапе (2009 - 2012 гг.) осуществлялось внедрение модели педагогической поддержки умственного развития учащихся с использованием комплекта креативных карт в образовательный процесс школ Тюменской области, осуществлялась рефлексия, корректировка.

На третьем этапе (2011 - 2012 гг.) проходила математическая обработка, осуществлялась диагностика и анализ результатов эксперимента.

Проверка и практическое внедрение результатов исследования:

Разработанная модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся с использованием комплекта креативных карт внедрена в практику работы районных, городских муниципальных общеобразовательных школ Тюменской области, в курсы повышения квалификации учителей химии в «ТОГИРРО» (Тюмень). Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня, включая международные: «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» (Чистополь, 2009); «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (Ставрополь, 2010), «Студенты вуза— науке, производству» (Ишим, 2010); «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень,

2011); всероссийские: «Инновации. Интеллект. Культура» (Тюмень, 2009, 2010,

2012); «Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе» (СПб, 2010); «Проблемы реализации компетентностного подхода в российском профессиональном образовании» (Тюмень, 2010); «Педагогика в глобализирующемся пространстве науки» (Тобольск, 2011); «Менделеевские чтения» (Тобольск, 2010, 2011); «Мировоззренческие аспекты химического образования. Проблемы построения содержания химического знания» (Омск, 2011); «Образование и культура в контексте развития региона» (Тобольск, 2011); в сборниках научных трудов «Вестник ТГСПА», (Тобольск, 2009), «Связь времен и поколений. Наука. Образование и искусство (Москва, 2011); «Вестник ТИИ» (Тюмень, 2011, 2012) и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Современный курс химии общеобразовательной школы должен строиться с учетом комплекта креативных карт, влияющих на уровень умственного развития учащихся.

2. Педагогическая поддержка умственного развития учащихся по химии раскрывается с учетом понимания, креативной карты как: метода рационального взаимодействия учителя и учащихся, ориентированного на развитие умственных способностей; эффективного средства обучения, повышающего интерес к химии; особой формы структурирования химического содержания на основе анализа смысловых, ассоциативных, причинно-следственных связей и визуализации результата.

3. Модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии строится с учетом набора креативных карт, представлена совокупностью взаимосвязанных компонентов (целевого, содержательного, деятельностного, результативного) и реализуется поэтапно с учетом дидактических принципов: доступности, системности, сотрудничества.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложения. Объем диссертации составил 130 с. Библиография - 200 наименований, из них 10 на английском языке.

Основное содержание диссертации:

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены его цель, объект, предмет, гипотеза и задачи. Раскрываются научная новизна, теоретическая и практическая значимость, положения, выносимые на защиту, охарактеризованы этапы исследования.

В первой главе «Теоретические аспекты педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с использованием креативных карт» раскрыта сущность понятий «креативная карта», «метод креативных карт», «умственное развитие»; проанализировано видовое многообразие, принципы построения, особенности применения креативных карт.

В отечественной и зарубежной педагогической практике накоплен опыт реализации метода креативных карт. Впервые метод креативной карты был применен американскими социологами в 60-е годы XX в. (Д. Новак, Ч. Лумис) для анализа индивидуальной картины мира людей различных групп американского общества. Широкое распространение получил метод креативной карты у российских социологов, педагогов как визуальный метод детализации и конструирования баз знаний с учетом их сложности. Подтверждением тому являются широко известные когнитивные карты индивида как описание картины проблемной ситуации (Ю.М. Плотин-ский). Метод служит альтернативой использования стандартной схемы конспектирования и применяется при объяснении тем, для понимания, структурирования идей. Под методом креативной карты вслед за М.Е. Бершадским, понимаем визуальный метод детализации и конструирования баз знаний, эффективный инструмент познания. Метод креативных карт обеспечивает накопление опыта деятельности, умений анализировать и визуально представлять структурно-логические взаимосвязи понятий, фактов, законов, с учетом их сложности, разнообразия.

Проведенный контент-анализ статей в журнале «Химия в школе» с 1963 -2011 год выявил различные виды карт, как особых способов структурирования химического содержания: инструкционная карта (С.Г. Шаповаленко); карты-инструкции (Т.С. Назаровой); интегративно - модульные (М.С. Пак); модульные (Е.О. Емельяновой); карты - визуальные модели (М.А. Ахметова); карта - кластер (Е.В. Бересневой, E.H. Загвоздкиной) и др., ориентированных на изучение, закрепление химического материала.

Широко востребованы в психологии, социологии, педагогике следующие виды карт: «мыслящие карты» (круговые, пузырьковые (кластер), карта-поток, карта -мост, карта - дерево (граф) (Hyerle, D.)), карта-понятие (М.Е. Бершадского), интеллект-карта (Т.Бьюзен); технологическая карта урока (A.B. Хуторского); логико-смысловая карта проблемы (Л.Ю.Денискиной); многомерная структурная карта (A.B. Ермакова); учебная карта (Е.В. Куратова); ментальная карта (Д.А. Карнаухова), когнитивная карта (Ю.М. Плотинского) и т.д.

Определенный опыт работы с картами накоплен в работах методистов. Логико-смысловые модели Н.П. Воскобойниковой, информационная карта Е.В. Нечитай-

ловой, модульная карта Е.О. Емельяновой, карты - конспекты Н.Ф. Герасимовой, Т.В. Смирновой, И. И. Супоницкой, интегративно-модульные карточки М.С. Пак, А.Н. Ласточкина.

Анализ диссертационных исследований показал неоднозначные приемы, подходы к использованию карт в обучении (Т.М. Фроловой, Я.Д. Лебедева, С.А. Бута-кова, Л.С. Чернышовой, О.В. Филатовой, О.В. Яценко, A.B. Ермакова и других). Предметом специального анализа в диссертационном исследовании стал факт выявления видового многообразия креативных карт, их преимуществ и недостатков, особенностей их влияния на уровень умственного развития школьников (рисунок 1).

Рис.1. Видовое многообразие карт по уровням умственного развития школьников по химии

1,2,3 - логико-смысловая модель, карта - понятий, карта-инструкция; 4,5,6 -персонифицированная карта, опорная карта, причинная карта; 7,8,9 - денотатный граф, интеллект-карта, карта - кластер.

Под креативной картой понимаем нестандартный способ преобразования и визуализации химического материала на основе: системы умственных операций и действий по выделению компонентов теории из линейно представленной информации; анализа и синтеза смысловых, ассоциативных, причинно-следственных связей между ними.

Умственное развитие рассматриваем как сложный динамический процесс количественных и качественных изменений, происходящих в умственной деятельности школьника в связи с овладением им опыта работы с креативной картой на основе возрастных особенностей его психики. Характерной чертой умственного развития является накопление умственных операций: анализа, синтеза, классификации, сравнения, обобщения, систематизации, установления причинно - следственных связей, их особенности положены в основу креативных карт различного уровня.

Предметные карты (репродуктивный уровень умственного развития) формируют первоначальное представление о химических явлениях, фактах, используя в качестве метода познания индуктивно - дедуктивный. Предметно-интегральные карты (продуктивный уровень умственного развития) позволяют путем деления материала на логически завершенные части, осуществлять поиск общей картины и смысла химического явления с учетом существенных признаков. Интегральные карты (творческий уровень умственного развития) - позволяют представить химиче-

скую теорию во всей взаимосвязи ее компонентов, сочетая несколько принципов систематизации, классификации, обобщения учебной информации на основе осознанного применения эвристических методов познания (таблица 1).

Таблица 1

Сущностные основы креативных карт_

Виды карт Сущностные основы Условия для успешного формирования умственной операции

Карты предметные (репродуктивный уровень умственного развития)

Карта - анализа Позволяют мысленно расчленить, выделить отдельные свойства явления, узнать, из каких частей состоит то, что мы воспринимаем. Позволяют разложить целое на части, позволяют понять структуру того, что школьник воспринимает, выделить и отдельные свойства предмета, такие как цвет, форма, скорость процесса и др. Применяются не только тогда, когда школьник воспринимает какой-либо предмет, но и тогда, когда воспроизводит его образ по памяти

Карта - синтеза Позволяют мысленно соединить части предмета или явления в одно целое, а также мысленно провести сочетание отдельных их свойств Характерно мысленное оперирование свойствами предмета Помогают воссоздать химический образ в целом. Синтез осуществляется как на основе восприятия, так и на основе воспоминаний или представлений

Карты предметно - интегральные (продуктивный уровень умственного развития)

Карта - сравнения Позволяют устанавливать сходства и различия между химическими явлениями. Глубокий анализ существенных признаков Необходимость выделения существенных признаков сравниваемых явлений, избегать одностороннего (неполного, по одному признаку) сравнения и стремиться к многостороннему сравнению

Карта - причинная Помогают генерировать идеи, объединять химическую информацию, структурировать процесс, идентифицировать возможные причины проблемы, проанализировать причины событий более глубоко, поставить цели, показать внутренние связи между разными частями проблемы Необходимость показа причинно-следственных отношений, которые позволяют организовать информацию для сравнения, противопоставления и обнаружения сходств и различий

Карты - интегральные (творческий уровень умственного развития)

Карта - обобщение Соединяют сходные предметы, явления по общим для них признакам. Объединение предметов, явлений имеющих множество сходных признаков, как основных, существенных, гак и частных, случайных Важно знать сущность явлений, закономерность, причины развития, уметь установить необходимую связь единичных явлений внутри некоторого целого, открыть закономерности становления целого

Карта - классификация Позволяют мысленно распределять объекты по отдельным группам и подгруппам на основе процессов сравнения и обобщения. При классификации на основании наличия признаков сходства мелкие группы объединяются в более крупные, а различия дают основания разбить широкие группы на ряд дробных групп Для осуществления правильного умозаключения важно знать, от каких свойств или качеств предмета зависит наблюдаемый факт или явление, и установить, меняется ли это свойство, или качество, в тех единичных случаях, которые наблюдали в процессе изучения

Количественные и качественные изменения в умственном развитии школьников определяются сложностью умственных операций при работе с креативной картой, на основе уровней доступности.

1 уровень доступности (предметные карты) - уровень воспроизведения, охватывает логические взаимосвязи (анализа и синтеза) между изучаемыми химическими понятиями и явлениями. В качестве объекта на этом уровне выступает конкретный факт, явление. Креативные карты содержат проблемный вопрос или проблемную ситуацию и предназначены для развития интуиции, внимания к деталям, частностям. Заполнение готового каркаса креативных карт осуществляется на основе переработки накопленных знаний по химии.

2 уровень доступности (предметно-интегральные карты) направлен на развитие основ сравнения, установления причинно-следственных связей. Объектом креативной карты становится противоречие в явной форме. Работа с креативной картой учит ориентироваться в полученной информации и воспроизводить ее как целиком, так и по отдельным смысловым частям.

3 уровень доступности (интегральные карты) предназначены для развития основ обобщения, классификации, систематизации. В роли объекта креативной карты на этом уровне выступают открытые задачи из различных областей знания, школьники оказываются способными применить полученные знания в новой ситуации. Доступность этого уровня предполагает глубокое осмысление полученного знания, осознание связей и количественных отношений между изучаемыми явлениями.

В нашем понимании креативная карта это особая форма представления химической информации и эффективный метод обучения. Метод креативных карт как метод обучения обеспечивает рациональное взаимодействие учителя и учащегося на основе структурирования знаний, установления связей между компонентами теоретического материала, понимания характера этих связей, кодирования, «свертывания» и «развертывания» знаний и их последующего полноценного воспроизведения в сознании учащегося. Креативная карта - эффективное средство обучения, так как содержит не только переработанный и специально сконструированный учебный материал, но и алгоритм действий для учащихся по их составлению.

В диссертации раскрыта дидактическая роль креативных карт, которая проявляется через ряд значимых функций: развивающая (развитие умственных умений); мотивационная (повышение интереса к теме, предмету); деятельностная (оперирование объектами различной формы, визуализация); когнитивная (приобретение, преобразование, передача знаний); коммуникативная (общение, работа в команде).

Для характеристики уровня умственного развития школьника нами учтены составные компоненты процесса: когнитивный, ориентированный на усвоение химических знаний (образовательный рейтинг, общая и качественная успеваемость); деятельностный, определяющий качественные стороны умственного развития при работе с креативной картой через выполнение мыслительных операций; личностный компонент, выявляющий развитие индивидуальных качеств школьника: самостоятельность, ответственность, коммуникативность.

Во второй главе «Модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с использованием комплекта креативных карт» разработана структурно — логическая схема креативной кар-

ты, показаны особенности преобразования химического материала, раскрыты основные структурные компоненты модели методической системы, выявлены организационно-педагогические, методические условия и этапы ее реализации при обучении химии в школе.

В диссертации раскрыта структурно - логическая схема составления креативной карты, основанная на использовании наличных и приобретенных умственных операций (рисунок 2).

Карты творческого уровня ♦

Кодирование информации

Карты продуктивного уровня г, с „„

а Преобразование материала на ос-

Преобразование материала, исходя нове сочетания форм и способов из выбранного способа структурирования

Выбор способа структурирования материала

Установление причинно-следственных,

ассоциативных, логических связей +

Выделение структурных единиц \

Карты репродуктивного уровня

Анализ информации Накопление информации

Рис. 2. Структурно-логическая схема создания креативных карт

Методические аспекты преобразования химического содержания при построении креативных карт связаны с рядом особенностей: применение больших массивов химической информации; сочетание в креативной карте нескольких принципов систематизации учебной информации; свобода форм структурирования и уровня сложности при кодировке информации; возможность составления креативной карты учителем и школьником; использованием креативных карт применительно к другим дисциплинам.

Под педагогической поддержкой вслед за О.С. Газманом, понимаем помощь школьникам в организации деятельности по составлению, применению креативных карт, обеспечивающих эффективное продвижение в обучении. Элементы педагогической поддержки: сотрудничество; педагогическая помощь; работа в команде; анализ, наблюдение, получение обратной связи; коррекция; оценочное реагирование.

Модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с использованием креативных карт представлена совокупностью взаимосвязанных компонентов: целевого, содержательного, деятельно-стного, результативного (рисунок 3). Целевым компонентом является умственное развитие учащихся. Содержательный компонент при построении креативных карт включает инвариантное и вариативное содержание, что позволяет усилить развивающие возможности химии для учащихся с различными умственными способностями.

Целевой компонент: умственное развитие школьников

Содержательный компонент по химии

Инвариантное содержание: понятия, законы, факты Вариативное содержание: научно-популярное, историческое, экологическое

Деятельностмый компонент

Деятельность учителя: помощь в составлении, применении креативных карт, обеспечивающих эффективное продвижение в обучении:* консультирование, анализ, наблюдение, получение обратной связи; коррекция; стабилизация взаимодействий, оценочное реагирование | Метод | ________-- К"р1':111|н\ Ч^гаякапт^ Деятельность ученика: сбор, обобщение, анализ информации, выделение структурных единиц, ус-становление связей, кодирование информации, отображение на карте, работа в команде, индивидуальная презентация

Средство | форма

Виды креативных карт, востребованных в умственном развитии школьников

Предметные **—Предметно—интегральные Интегральные

^ \ У \ ^ \

1 2 3 4 5 6

г

Когнитивный Деятельно стный Личностный |

...... 1 ^

Результативный компонент

Рис. 3. Модель методической системы педагогической поддержки умственного развития школьников с использованием комплекта креативных карт, где 1,2 -карта — анализа, карта - синтеза; 3,4- карта - сравнения, причинная карта; 5, 6 - карта - обобщения; карта - классификация.

Реализация методической системы осуществлялась поэтапно.

На подготовительном этапе формируются умения фиксировать и воспринимать учебную информацию, осуществлять освоение основных понятий курса, происходит накопление фактологического материала, через работу школьников с предметными картами, с помощью которых раскрывались признаки явления, объекта, их окружение и отношения между ними. Работа школьников происходит по заранее заданному алгоритму. Креативная карта здесь выступает в качестве средства наглядности и является ориентировочной основой деятельности, предложенной в готовом виде, что активизирует познавательную деятельность, лучшее восприятие материала и соответствует репродуктивному уровню развития (рисунок 4). Школьники используют готовые креативные карты «анализа и синтеза» по следующим темам: «Положение металлов в Периодической системе Д. И. Менделеева и строение их атомов», «Металлы», «Сплавы», «Коррозия металлов», «Неметаллы — атомы и простые вещества», «Неметаллы: атомы и простые вещества», «Азот. Соединения азота», «Углерод. Соединения углерода», «Углеводороды» и др.

^ Углерод ^ Соединения углерода *

Оксид углерода Угольная кислота

1/ Имеет аллотропные I модификации: алмаз) \ графит, карбин, / -...фуллерец--2. Проявляет \ восстановительные свойства: а) горит в кислороде: С + Ог = СО} б) взаимодействует с оксидом углерода (IV): С + СОг = СО в) восстанавливает металлы из их оксидов С + 2 Си0^=С02^2Си I. КИСЛОТНЫЙ оксид Я. При растворении **\взаилюдействует с I водой О СО, + //.о = и<<>, о А 3. Реагирует с тк оенованиялш СО,(ОН). -СаСО.*Н.О „— ,<---Г-------N § ,А 4. Реагирует с {основными оксидами V- '„ С02 + СаО = СаСОзУ' ___^ 1. Слабая двухосновная кислота л. Взаимодейст ву етг, с растворами шелоч^^, ТГО. V- pr«C>4f= Sííífto, 3. Вытесняется из солей более сильными кислотами 4. Соли угольной кислоты подвергаются гидролизу \ i \ 1 г г

Рис. 4. Фрагмент карты - анализа по теме «Углерод и его соединения»

Основной этап - (продуктивный уровень умственного развития учащихся) предполагает частично самостоятельную и совместную с учителем деятельность по составлению креативных карт предметно - интегрального характера. Школьники не только работают с готовыми креативными картами, но и получают задания заполнить некоторые фрагменты карты. Учащиеся самостоятельно составляли креативные карты сравнения, причинные карты по темам: «Оксиды», «Природный газ», «Алканы», «Алкены», «Арены», «Нефть и способы ее переработки», «Нефтепродукты», «Фенол», «Альдегиды и кетоны», «Карбоновые кислоты», «Сложные эфиры. Жиры. Мыла» и др.

Заключительный этап - соответствует творческому уровню умственного развития учащихся. Креативные карты на данном этапе применялись для организации поисковой, творческой деятельности учащихся по решению новых для них задач (рисунок 5).

Ученики получают задания по составлению интегральных креативных карт на основе предложенного или самостоятельно подобранного химического материала по следующим темам «Генетическая связь между классами органических и неорганических веществ», «Химия в жизни общества», «Химия и производство», «Химия и сельское хозяйство», «Химия и проблемы охраны окружающей среды», «Химия и повседневная жизнь человека» и др. Учащиеся работают самостоятельно по сбору и анализу информации, выделению структурных единиц, визуализации, установлению причинных связей.

Рис. 5. Фрагмент карты - обобщения по теме «Простые вещества углерода»

Реализация методической системы строилась с учетом элементов педагогической поддержки применения комплекта креативных карт (таблица 2).

Таблица 2

Элементы педагогической поддержки применения креативных карт

Элементы педагогической поддержки Методические условия и сущность проявления

Сотрудничество учителя и ученика Совместная деятельность в ходе построения карт, направленная на усвоение знаний, умений, повышение мотивации к обучению. В деятельности и общении школьников, педагогов культивируется самоуправление, равноправие и равноценность личностных позиций всех участников педагогического процесса.

Работа в команде - необходимое условие для личностного самоопределения учащихся Совместный поиск знаний и способов действий, необходимых для построения карты. Группа учеников выступает как коллективный субъект учебной деятельности, осуществляя при этом такие действия как, совместное принятие креативной карты, поиск путей её преобразования. Координация совместных действий, предметно-содержательный обмен способами действий; контроль и оценка; моделирование совместных карт, их преобразование, поиск новых форм и способов взаимодействия между участниками. Работа в команде помогает добиваться радости успеха.

Педагогическая помощь и ра- Взаимодействие в системе «ученик - креативная карта - учитель» основано на создании и генерировании идей. Любая ветвь креа-

циональное взаимодействие в системе «ученик - креативная карта - учитель» тивной карты используется как набор креативных стимулов, например, задайте себе вопрос? Сформулируйте мотивирующие идеи! Вспомните прошлые периоды! Раскройте корни проблемы в будущем! Проследите линию аналогичных ситуаций! Генерируйте идеи, используя ветвь «Факты» и «Артефакты». Проверьте свою точку зрения и т.д. Педагогическая поддержка организации деятельности, систематизации знаний, самостоятельной работы с креативными картами.

Коррекция, рефлексия Коррекция, рефлексия строится на основе механизмов самопознания: создание или обновление карты обладает позитивным действием, помогает собраться, осознать себя и свои умственные способности, ориентиры.

В третьей главе «Эффективность педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии с использованием комплекта креативных карт»

проанализированы полученные результаты реализации методической системы.

Целью экспериментального исследования являлась проверка правильности выдвинутой гипотезы. Эксперимент проводился в школах г. Тобольска, Тюмени и Тобольского района, эпизодически были задействованы отдельные школы Тюменской области. Всего было охвачено 360 учащихся 9-11 классов. Ведущее место при проведении эксперимента занимала совокупность методов сбора информации: наблюдение, беседы с учащимися и с учителями, анкетирование учащихся, изучение школьной документации, анализ устных и письменных ответов учащихся, анализ учебных программ, проведение самостоятельных и контрольных работ.

На констатирующем этапе эксперимента были проведены: контрольные проверки для выявления начальных уровней знания и умственного развития учащихся по химии 9-х классов; проведен анализ результатов анкетирования учителей, учеников. В результате этой работы были отобраны контрольные и экспериментальные группы учащихся.

В контрольных классах изучение материала шло традиционным путём.

На обучающем этапе эксперимента проводили сравнительный анализ динамики умственного развития школьников, которая отслеживалась с учетом прироста компонентов процесса (когнитивный, деятельностный, личностный) (рисунок 6). Дополнительно в ходе эксперимента использовали комплект тестов, анкет, индивидуальных заданий и контрольных работ.

в» Репродуктивный уровень умственного развития а Продуктивный уровень умственного развития 0 Творческий уровень умственного развития

[ когнитивный компонент [ [ деятельностный компонент

личностный компонент

до эксп. эксперимента

к э

эксперимента

Рис. 6. Выраженность компонентов умственного развития (%) учащихся

Диагностика умственного развития включала оценку развития мыслительных операций в ходе педагогического эксперимента (таблица 3). Для проверки уровня развития мыслительных операций школьников на констатирующем этапе эксперимента был проведен вводный тест на анализ, синтез, сравнение, установление причинно-следственных связей.

Таблица 3

Мыслительные операции

Содержание мыслительных операций баллы

Анализ - мысленное расчленение предмета на части или мысленное выделение в нем отдельных свойств, качеств 1 23 45

Синтез - мысленное соединение отдельных частей предметов или мысленное сочетание отдельных свойств 1 2345

Выявление причинно-следственных связей - умение выявлять взаимосвязь причины и следствия 1 23 4 5

Сравнение - мыслительная операция, заключающаяся в сопоставлении предметов и явлений, их свойств и отношений друг с другом и в установлении общности или различия между ними 12345

Обобщение - мысленное объединение предметов и явлений по их общим и существенным признакам 123 45

Классификация - операция разбиения множества объектов на классы по определенному основанию 1 23 45

На обучающем и контролирующем этапах эксперимента уровень развития мыслительных операций выявлялся с помощью тестов и креативных карт (рисунок 7).

Рис 7. Динамика развития мыслительных операций по этапам эксперимента

По итогам обучающего эксперимента, выявлена положительная динамика умственного развития: сократилось количество школьников, находящихся на репродуктивном уровне умственного развития (с 54 % до 36 %); увеличилось число школьников, находящихся на продуктивном уровне умственного развития (с 35 % до 51 %); творческого уровня (с 11 до 18 %).

Достоверность различий результатов, полученных в ходе эксперимента, определялся с помощью критерия Фишера для уровня значимости 0,05. Анализ статистических данных показал Ркрит> Рзмп (9,28>1,09; 9,28>3,56; 9,28>4,6) для всех уровней умственного развития, что доказывает положительную динамику умственного развития школьников в экспериментальных, чем в контрольных группах. Полученные в результате констатирующего и обучающего эксперимента данные, позволяют сделать вывод об эффективности предлагаемой модели методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся с использованием креативных карт.

ВЫВОДЫ

1.Обзор психолого-педагогической, методической литературы позволил выявить и провести анализ видового многообразия креативных карт, как особых способов преобразования химической информации.

2. Раскрыты сущностные основы понятия «креативная карта» как нестандартного способа преобразования и визуализации химического материала, в основе которого лежит система действий по выделению компонентов теории из линейно представленной информации, анализ смысловых, ассоциативных, причинно-следственных связей между ними; раскрыты особенности структуры, видового многообразия, принципы построения, отбора содержания.

3. Показано функционально - дидактическое значение креативной карты, как метода рационального взаимодействия учителя и учащихся, ориентированного на развитие умственных способностей; эффективного средства обучения, повышающего интерес к химии; особой формы структурирования химического содержания на основе анализа смысловых, ассоциативных, причинно-следственных связей и визуализации результата.

4. Предложена модель методической системы педагогической поддержки умственного развития учащихся по химии, строящаяся с учетом комплекта креативных карт, представленная совокупностью взаимосвязанных компонентов (целевого, содержательного, деятельностного, результативного).

5. Разработан комплект креативных карт для учащихся 9 - 11- х классов.

6. Сформирован учебно-методический комплекс, включающий программу, учебное пособие, креативные карты, алгоритмы действий, контрольно-оценочные материалы (задания контрольных работ, тесты).

7. Выявлены методические условия педагогической поддержки использования в учебном процессе комплекта креативных карт: сотрудничество учителя и ученика, работа в команде, педагогическая помощь и рациональное взаимодействие в системе «ученик - креативная карта - учитель», коррекция и рефлексия.

8. Экспериментально доказано положительное влияние комплекта креативных карт на умственное и личностное развитие учащихся (повышение мотивации, интереса к химии, высокий рейтинг, сформированность и развитость умственных операций, личностных качеств).

Проведенный педагогический эксперимент подтвердил правильность выдвинутой гипотезы, дал обоснование проведенным теоретическим положениям диссертационного исследования.

По теме диссертации опубликованы следующие работы В журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Тушакова З.Р. Применение креативных заданий при изучении химии З.Р. Тушакова//Химия в школе. - 2010. -№10. - С. 37-41.

2. Тушакова З.Р. Креативная карта: технология развития личности студентам/Известия высших учебных заведений. Социология. Экономика. Политика, 2012. -№ 2. - С.79 - 85.

3. Тушакова З.Р. Химия нефти и нефтепродуктов в креативных картах. Из опыта работы // Химия в школе. - 2013. - № - С. (в печати).

Учебно — методические работы

4. Тушакова З.Р. Химия элементов в креативных картах: Методические указания по дисциплине «Общая и неорганическая химия» для самостоятельной работы студентов специальности 050101.65 - «Химия». - ТГСПА им. Д.И.Менделеева, 2013.-30 с.

5. Тушакова З.Р. Химия элементов в креативных картах. Учебное пособие - Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. - 120 с.

Научно — методические статьи

6.Тушакова З.Р. Методика использования креативных карт при обучении химии как средство развития учащихся // Вестник ТГСПА. Выпуск 1. - Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2009. - С. 112-115.

7. Тушакова З.Р. Когнитивные карты по химии как средство развития будущего специалиста // Инновации. Интеллект. Культура: Материалы XVII Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и студентов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - С. 269-268.

8. Тушакова З.Р. Креативные карты как метод структурирования химического учебного материала // Научный потенциал студенчества в XXI веке: IV Международная научная конференция студентов, аспирантов, молодых ученых.- Ставрополь, 2010.-С. 383-385.

9. Тушакова З.Р. Электронные средства составления химических креативных карт // Проблемы реализации компетентностного подхода в российском профессиональном образовании: Материалы Всероссийской научно-методической конференции. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. - С. 249-252.

10. Тушакова З.Р. Об использовании креативных карт при обучении химии // Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях: Материалы IV Международной студенческой научно-практической конференции. - Чистополь: ИНЭ-КА, 2009. - С. 253-254.

11. Тушакова З.Р. Персональная креативная карта ученого // Проблемы педагогической инноватики в профессиональной школе: Материалы 11-й Межрегиональной межотраслевой научно-практической конференции с участием ближнего и дальнего зарубежья. - СПб.: ИПО РАО, 2010. - С. 104-105.

12. Тушакова З.Р. Развитие учащихся при обучении химии с помощью креативных карт. Инновационный подход// Студенты вузов - школе и производству: Международный сборник студенческих научных статей.- Ишим: ИГПИ, 2010. - С. 36-37.

13. Тушакова З.Р. Креативные задания как средство повышения мотивации к изучению химии // Вестник ТИИ. Выпуск 2. - Тобольск: ТюмГНГУ, 2010. - С. 266268.

14. Тушакова З.Р. Развитие у студентов индивидуального творческого опыта посредством креативных карт// Педагогика в глобализирующемся пространстве науки: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции,- Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2011.- С. 72-75.

15. Тушакова З.Р. Креативные карты по химии нефти в обучении студентов специальности ХТО// Материалы ХЫ1 региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых.- Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2011,-С. 176-177.

16. Тушакова З.Р. Креативные карты в развитии творческого мышления студентов по химии //Мировоззренческие аспекты химического образования. Проблемы построения содержания химического знания: Материалы Межрегиональной научно-практической конференции. - Омск: ОмГПУ, 2011. - С. 20-23.

17. Тушакова З.Р. Роль креативных карт в повышении качества химической подготовки // Нефть и газ Западной Сибири: Материалы Международной научно-

технической конференции, посвященной 55-летию Тюменского государственного нефтегазового университета. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. - С. 110-113.

18. Тушакова З.Р. Креативные карты в рамках элективного курса «Педагогический инжиниринг»// Образование и культура в контексте развития региона: Материалы XXVI всероссийских Менделеевских чтений. - Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2011. - С. 68-70.

19. Тушакова З.Р. Общая и неорганическая химия в креативных картах// Связь времен и поколений. Наука. Образование и искусство. Сборник материалов научной конференции преподавателей, аспирантов, молодых ученых Московской области, посвященной 300-летию М.В. Ломоносова и 80-летию МГОУ. - М.: МГОУ, 2011. -С. 170-174.

20. Тушакова З.Р. Педагогическая поддержка умственного развития школьников по химии средствами креативных карт// Инновации. Интеллект. Культура: Материалы XIX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и студентов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. - С. 245-249.

Отпечатано с готового набора в филиале «Тобольская типография» ОАО «ТИД». Заказ 214. Тираж 120. 2013 г.