Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

SCIENTIFIC AND PEDAGOGICAL APPROACHES TO DIDACTIC ADAPTATION OF STUDENTS AND COMPUTER SUPPORT OF STUDYING OF SCIENTIFIC CONCEPTS

Prigodina A.G. 1
1 The Kuban state technological university
В статье изложены научно-педагогические подходы к созданию учебных материалов по математике с компьютерной поддержкой. Первый подход – это герменевтический подход, который рассматривается нами в рамках философской, лингвистической и педагогической герменевтики. Второй подход – систем-но-структурный подход. Необходимость обращения к этому подходу возникла в результате применения герменевтического подхода. Третий подход – междисциплинарный подход, где мы опирались на меж-предметную связь математики и информатики. Эти подходы нацелены на реализацию процесса понима-ния научных текстов, представляющих научные понятия. Изложенные методологические подходы и ме-ханизмы их педагогической реализации обобщены в матричной модели дидактической адаптации сту-дентов к изучению научных понятий. Приведены примеры инновационных приёмов обучения, исполь-зованных в качестве средств дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий.
In article scientific and pedagogical approaches to creation of training materials on mathematics with computer support are stated. The first approach is a hermeneutical approach which is considered by us within philosophical, linguistic and pedagogical hermeneutics. The second approach – system and structural approach. Need of the appeal to this approach resulted from application of hermeneutic approach. The third approach – interdisci-plinary approach where we relied on intersubject communication of mathematics and informatics. These ap-proaches are aimed at realization of process of understanding of the scientific texts representing scientific con-cepts. The stated methodological approaches and mechanisms of their pedagogical realization are generalized in matrix model of didactic adaptation of students to studying of scientific concepts. Examples of innovative recep-tions of the training used as means of didactic adaptation of students to studying of scientific concepts are given.
innovative receptions of training
coherence models
intersubject communication
interdisciplinary approach
system and structural approach
pedagogical hermeneutics
linguistic hermeneutics
philosophical hermeneutics
hermeneutic approach
scientific and methodical approaches
scientific concepts
didactic adaptation

Введение. Новая редакция Закона РФ «Об образовании» (принят в 2012 г.) нацеливает педагогические коллективы вузов на существенные изменения в организации учебно-воспитательного процесса в направлении его трансформации в инновационный тип, что должно обеспечить условия для подготовки выпускников с высоким уровнем общенаучных и профессиональных знаний, с ориентацией на самосовершенствование и саморазвитие, где доминантой являются общественно значимые ценности. Решение этой задачи для контингента студентов-первокурсников осложняется трудностями адаптационного периода, которые в основном связаны с отсутствием опыта рационального умственного труда, что проявляется уже в процессе понимания студентами научных текстов, представляющих научные понятия. В связи с этим актуальна задача конструирования специфических обучающих систем с компьютерной поддержкой, как средств, обеспечивающих понимание и осмысление научных понятий [1, 5].

Процесс понимания научных текстов глубоко исследуется в герменевтических концепциях различных научных дисциплин. Так, в философской герменевтике в процессе адаптации к изучению научных понятий необходимо опираться на принципы: контекстуального подхода, разграничения смысла и значения, диалектической связи понимания и структуры языковых конструкций, диалогичности мышления, диалектического взаимодействия части и целого. Методами, соответствующими указанным принципам, являются: герменевтический круг как траектория движения процесса понимания, диалогический метод исследования текста, метод интерпретационной гипотезы, метод аналогий при переходе от части к целому, вопросно-ответный метод.

Концепция понимания в лингвистической герменевтике ориентирует на преодоление ошибочной трактовки процесса освоения понятий при игнорировании внутренней структуры процесса понимания, роли рефлексии в этом процессе [7]. Поэтому ориентация процесса дидактической адаптации на «конечный результат» посредством трансформации учебной информации в знании, минуя процесс понимания, доминирование в практике обучения установки «научить готовому знанию», приводящие к догматичности знаний и не способствующие развитию ментального опыта, должна быть заменена установкой на организацию активной мыслительной деятельности в процессе понимании учебных текстов и научных понятий, при которой происходит рефлексивный и творческий процесс освоения действительности, которая представлена в текстах, представляющих понятия [6].

Концепция понимания в педагогической герменевтике нацеливает педагогов на преодоление в процессе дидактической адаптации студентов противоречий, связанных с влиянием складывающейся в обществе киберкультуры, что, с одной стороны, приводит к рационализации учебной деятельности, наращиванию темпов «переработки» учебного материала и росту его объёма, а, с другой стороны, тормозит процесс развития научного мышления студентов, так как происходит подмена рефлексивного понимания, его превращения в знания, творческого смыслообразования ускоренным потреблением информации.

Поскольку метод герменевтического круга предполагает движение процесса понимания от осмысления «целого» к анализу его частей, а затем к их интеграции с целью истолкования и применения, то появляется необходимость обращения к системно-структурному подходу, который основывается на принципах декомпозиции, иерархического упорядочивания дидактических объектов, их непротиворечивости и согласованности, абстрагирования и моделирования, структурированности. При этом реализуются уровни дидактической адаптации к изучению научных понятий: первый уровень - символьный - ориентирует на освоение символьной референции элементов понятий, второй уровень - семантический - предполагает освоение семантической конструкции научного текста о понятии, третий - интегративный - заключается в интеграции символьных и семантических элементов, т.е. «в собирании понятия из символов» и конструировании полной дефиниции понятия.

Поскольку многие научные понятия имеют статус междисциплинарных, то, естественно, процесс понимания должен выстраиваться и с учётом этого феномена [2, 3]. Междисциплинарный подход к разработке обучающих систем для дидактической адаптации студентов, базирующийся на принципах межпредметных связей, системности, адекватности, технологичности, реализуется тремя этапами: нормативным, методическим и технологическим, что определено в принципе когерентности. Понятие «когерентность» мы разграничиваем с общепринятым понятием «согласованность», поскольку последнее предполагает только содержательную сопряжённость вопросов из смежных учебных курсов, в то время как создание компьютерных обучающих систем неизбежно приводит к условиям, когда эта согласованность распространяется и на технологическое обеспечение. Оно проявляется в использовании одних и тех же компьютерных технологий и программных платформ, но с разным наполнением контента.

При этом теоретическими ориентирами в процессе создания электронных обучающих ресурсов выступают модели когерентности, отражающие глубину реализации межпредметных связей от эпизодического уровня до генерирующего, при котором когерентность приводит к созданию инновационных программных продуктов.

Изложенные выше методологические подходы и механизмы их педагогической реализации обобщены в матричной модели дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий (таблица 1).

Таблица 1. Матричная модель дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий

Компоненты модели

Методологические подходы

Герменевтический

Системно-структурный

Междисциплинарный

1. Цель

Создание педагогических средств дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий (на примере математики)

2. Задачи

1.На основе синтеза философской, лингвистической и педагогической концепций понимания научных текстов сформировать требования к организации содержания и методов обучения с целью дидактической адаптации студентов.

2. Разработать обучающие системы, реализующие герменевтический подход к изучению текстов, представляющих научные понятия.

1. Разработать процедуру структурного анализа научных понятий математического образования.

2. Обосновать необходимость использования результатов структурного анализа дефиниций понятий в процессе создания практического инструментария для их рефлексивного освоения.

3. Создать электронную обучающую систему, демонстрирующую применение структурного подхода в дидактической адаптации студентов.

1. Обосновать принцип когерентности в рамках междисциплинарного подхода как теоретический ориентир согласованности всех составляющих учебного процесса.

2. Разработать модели когерентности учебных курсов и практические материалы, иллюстрирующие их практическую реализацию.

3. Принципы

Контекстуального подхода, диалектической связи понимания и структуры языковых конструкций, диалогичности мышления, диалектического взаимодействия части и целого, рефлексивного освоения научных понятий.

Структурированности научных тексов и понятий, декомпозиции, организации активной мыслительной деятельности в процессе освоения внутренней структуры научных понятий, отражения структуры понятий в учебных практических материалах и технологиях.

Межпредметных связей, системности в изучении сквозных научных понятий, адекватности системы понятий системе научной теории, технологичности как требования к интеграции дидактических технологий в рамках смежных учебных курсов.

4. Методы

Герменевтический круг, диалогического исследования текста, интерпретационной гипотезы, аналогий, вопросно-ответный.

Структурного анализа, структурной декомпозиции дефиниций научных понятий, символьной референции математических понятий.

Прямых и обратных межпредметных связей, методической и технологической экстраполяции, когерентной синхронизации учебных тем.

5. Концепции

Герменевтическая концепция понимания научных текстов в процессе рефлексивной мыследеятельности.

Концепция поэтапного освоения математических понятий (символьный, семантический, интегративный этапы).

Концепция построения моделей когерентности смежных учебных курсов на основе перспективных и ретроспективных связей.

6. Доминирующие понятия

Рефлексия как связка между индивидуальным ментальным опытом и осваиваемым гносеологическим образом, «производство» знаний.

Дидактическое приращение как показатель прироста знаний о научном понятии при переходе от исходного структурного элемента понятия к составному.

Когерентность учебных курсов как интегральное свойство, отражающее наличие методических и технологических связей.

7. Компьютерные технологии и приёмы обучения

Реконструкция, аналогии, диалог, приёмы трансформации текстов, опорные конспекты, поле знаний, матрица знаний и др.

Составление алгоритма, символы и значения, «слепая» схема, учебные лабиринты, «собрать формулу», распределение, словарь знаний и др.

Формула знаний, поле знаний, фасетный тест, перфокарты, иллюстративные приёмы, связывающие содержание смежных курсов.

8. Используемые программные среды

Приложения MicrosoftOffice, среда VisualBasic, встроенная в приложения MicrosoftOffice, язык гипертекстовой разметки HTML, язык программирования JavaScript.

9. Прогнозируемые результаты

Дидактическая адаптация студентов к содержанию научных текстов, обучение процессу понимания, освоение приёмов рефлексии.

Дидактическая адаптация к сложным структурным построениям научных понятий, овладение приёмами структурного анализа понятий и текстов.

Дидактическая адаптация студентов к освоению сквозных понятий смежных курсов, понимание связей в их научном аппарате.

В связи с тем, что развитие творческого мышления возможно при условии, когда процесс освоения учебных текстов проходит рефлексивно, последовательно включая различные этапы процесса понимания и типы мышления, нами была разработана система методических приёмов на основе указанных выше подходов. Эти приёмы и технологии в комплексе составляют компьютерную поддержку дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий, некоторые из них вошли в состав предметных электронных образовательных ресурсов и размещены на сайте http://icdau.kubsu.ru/, раздел «Учебные методические комплексы».

Например, прием «распределение» нацелен на стимулирование вдумчивого отношения к прочтению определений и правил. «Реконструкция» - требуется реконструировать полное определение ключевой дефиниции или формулы. При этом мыслительные действия соответствуют методу герменевтического круга (его второму компоненту), предусматривающему движение мысли «от частного к общему» в пределах одного понятия (малый герменевтический круг). Прием «ключевые слова» заключается в лаконичном представлении главной мысли текста. Этим приёмом реализуется метод герменевтического круга, который мы обозначаем как средний, поскольку в этой ситуации осуществляется мыследеятельность обучаемого в пределах полной характеристики одного понятия. «Составление правила или характеристики понятия» - суть приёма в том, что правило или текст разбивается на элементы, из которых надо его составить, соблюдая общую логику текста. Движение мысли происходит от общего к частному, а от частного к общему. Здесь функционирует метод герменевтического круга, сопровождаемый логическими операциями анализа и синтеза (малый герменевтический круг). «Аналогия» - направляет мысль обучаемого на понимание смыслов и значений научных терминов в рамках одного понятия и их последующего сравнения для различных понятий в пределах одной компьютерной технологии. «Порядок действий или алгоритм» - приём воссоздания верного порядка для решения конкретной предметной задачи. Прием «компьютерный диалог» основан на диалогическом взаимодействии студента и компьютера с реализацией в вопросно-ответной форме. Цель приема «слепая схема» заключается в заполнении предложенной схемы, что требует осмысления структуры понятия, при этом мыслительная деятельность направлена на освоение референтных функций элементов и символов в его составе. Здесь происходит работа со значениями символов и их связями (малый герменевтический круг). В приеме «учебный лабиринт» учтены концепции понимания лингвистической герменевтики, в которых рекомендуется использовать в учебном процессе приёмы игровой деятельности, так как игровое пространство включает в себя процедуры смыслопостроения, поскольку в игре нет готового знания, его надо найти посредством игровых и мыслительных действий. Прием «экспресс-диктант» ориентирован на выполнение мыслительных операций анализа и выделения главного в тексте, на развитие умений грамотной записи математических терминов и понятий, а также умений работать с клавиатурой. В приеме «распутать клубок» использован перефразированный текст о математическом понятии, исключающий формулы и опирающийся только на вербальную форму представления информации, что способствует уяснению смыслов понятий, поскольку опора только на формулы обычно способствует механическому их запоминанию. Но в тексте есть логические ловушки, выполненные как итерация слов. Вследствие этого смыслы понятий искажены, но, переставив слова на свои места, обучающийся возвращает тексту верное содержание. Образы «компьютерного конспекта» направляют процесс рефлексии на актуализацию индивидуального опыта, сформированного в результате изучения всей темы, а также на осмысление каузальных связей между математическими понятиями.

Кроме указанных приёмов в состав компьютерной поддержки вошли также технологии обучения, созданные с помощью конструктора технологий «Сила знаний» на сайте http://ya-znau.ru/.

Выводы. Таким образом, созданные нами на основе комплекса научно-педагогических подходов средства компьютерной поддержки дидактической адаптации студентов к изучению научных понятий дополнили арсенал технологий инновационной компьютерной дидактики как современного направления в развитии теории и практики компьютерного обучения.

Рецензенты:

Архипова А.И., д.п.н., профессор кафедры физики Кубанского государственного университета, профессор кафедры информационных систем и технологий в образовании Кубанского государственного университета, г. Краснодар.

Шапошникова Т.Л., д.п.н., к.ф.-м.н., профессор кафедры физики Кубанского государственного технологического университета, г. Краснодар.