Стремительные изменения в современном мире, в частности, прогрессирующий рост информации, существенно влияют на способы организации образовательного процесса. Следовательно, требует пересмотра сама методика преподавания школьных дисциплин в педагогических вузах.
Одна из технологий, направленных на формирование умений эффективной работы с информацией и повышение эффективности обучения в целом – технология составления интеллект-карт. История дидактики и ранее знала много примеров использования схем и рисунков для лучшего запоминания и восприятия информации, но только сравнительно недавно данную идею стали изучать и развивать как особый способ мышления. Технология составления интеллект-карт («mindmaping») была предложена американским учёным и бизнесменом Т. Бьюзеном. В основу майндмэпинга Тони Бьюзен положил принцип «радиантного мышления» (от лат. radians – «испускающий лучи»), демонстрирующий сходство со строением нейрона. «Радиантное мышление» – это ассоциативное мышление, отправной точкой которого является центральный образ. При этом процесс мышления визуализируется на бумаге. От центрального образа во все направления расходятся лучи-ассоциации. Каждая ассоциация – это крючок, с помощью которого абстрактные понятия связываются с комплексом человеческих ощущений и эмоций. Подобная запись позволяет интеллект-карте расти до бесконечности и постоянно дополняться [3].
Ассоциативная теория – одна из самых ранних психологических теорий, а в 20 веке она была подкреплена исследованиями в области нейрофизиологии. Нейрофизиологами было выяснено, что традиционные способы переработки информации, например, конспектирование задействует в основном кортикальные способности левого полушария, в то время как составление интеллект-карт активизирует творческие способности правого полушария [2].
Конспектирование как традиционная методика работы с материалом, изживает себя, поскольку имеет ряд существенных недостатков:
- фиксируется много ненужной информации, в которой теряются ключевые слова;
- информация плохо запоминается на этапе конспектирования и для того, чтобы ее выучить, нужно потратить много времени;
- информация существенноне преобразуется, а лишь немного сокращается;
- для такого рода записи нужно много времени;
- сплошной текст не позволяет увидеть описываемое в системе и во взаимосвязях;
- в результате создается ощущение законченности, в то время как любая информация – это основа для выхода за пределы известного [1].
Создание интеллект-карт позволяет преодолеть перечисленные недостатки, поэтому данная технология в числе прочих активно осваивается студентами Оренбургского государственного педагогического университета на занятиях по методике обучения химии, а также успешно внедряется в педагогическую практику в процессе подготовки выпускных квалификационных работ.
Главной целью использования технологии составления интеллект-карт в процессе обучения химии является повышение качества предметных знаний, а также формирование у учащихся метапредметных умений работы с химической информацией.
Нами была разработана комплексная методика использования интеллект-карт в школьном курсе химии, которая эффективна при реализации следующих методических условий:
- максимальная визуализация информации за счет создания атмосферы творческой свободы;
- использование разных типов интеллект-карт на всех этапах обучения (изучение нового материала, обобщение, актуализации знаний);
- сочетание фронтальной, групповой и индивидуальной форм работы.
Адаптация технологии составления интеллект-карт к обучению школьников – процесс длительный, требующий немалых усилий, в первую очередь со стороны педагога. Поэтому внедрение технологии в процесс обучения химии должно осуществляться поэтапно. На первом этапе интеллект-карта используется в качестве наглядного пособия, составленного учителем, с целью изучения или закрепления нового материала. При этом учитель не просто представляет законченный вариант карты, а создает ее на глазах учащихся, тем самым стараясь включить ребят в процесс сотворчества. На данном этапе учителю к соответствующим урокам химии целесообразно составить анимированные карты о биографии ученых-химиков, классификации соединений, правил и их применений и др. Возможна организация целого урока с использованием предложенной технологии. Так, нами был разработан урок по теме «Коррозия», на протяжении которого учитель и учащиеся в ходе актуализации и изучения нового материала заполняли интеллект-карту, причем учитель работал с видео-картой, выполненной в программе AdobeAfterEffects, а ребята фиксировали данные в специально распечатанных шаблонах интеллект-карт. Данная разработка заняла II место в категории «Фрагмент урока с использованием электронных образовательных ресурсов» на студенческой олимпиаде по методике преподавания химии, проходившей в ФГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» в апреле 2014 г.
Вторым этапом освоения технологии составления интеллект-карт должна стать групповая работа по их созданию. Для этого необходимо ознакомить детей с подробным алгоритмом ее построения, который рекомендует Т. Бьюзен. Учитель должен направлять и корректировать работу учащихся. Данную работу целесообразно осуществлять вне урока на элективных курсах. Этот этап является самым продолжительным, поскольку предполагает знакомство учащихся с разными видами интеллект-карт и составление карт всех видов учащимися каждой группы (3–5 человек). Целесообразно составить карты по следующим вопросам: «Учебник общей химии», «Минеральные удобрения» и др.
Виды интеллект-карт, которые могут быть использованы в процессе обучения химии:
1. «КАРТА ТЕКСТА» позволяет понять и запомнить любой текст, увидеть его структуру и перестроить ее, запомнить текст и воспроизвести его в нужный момент по зрительному образу [4]. Так можно проработать материал любого параграфа учебника химии, а также любой раздаточный материал.
2. «КАРТА ПРАВИЛА» ускоряет процесс запоминания правил и формирование навыков их практического применения. Например, так можно выявить сложности, возникающие у учащихся при расстановке коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса. С помощью карт данного типа проще запомнить правила электролиза, технику безопасности, действие принципа Ле Шателье для обратимых реакций, а также рассмотреть случаи гидролиза солей. Здесь уместно привлечение множества приемов мнемотехники, например: рифмование «окислитель-грабитель», эмоциональный отклик «лимон кладут в чай», созвучие «пробирка – проба» и т.д.
3. «КАРТА УЧЕБНИКА» позволяет понять организацию и структуру учебника или раздела химии. Так, можно составить карту учебника 8 класса, который условно назван «Учебник общей химии», что позволяет увидеть систему иерархии и взаимосвязи ключевых понятий химии.
5. «КОНСПЕКТ-КАРТА» ускоряет процесс записи объяснений учителя, школьной лекции и их качественное усвоение. «КОНСПЕКТ–КАРТА» позволяет также быстро повторять материал урока. Подобный конспект реализует принцип «одна тема – один разворот», что давно признано эффективным и использовалось педагогами (например, идея опорных сигналов В.Ф. Шаталова [5]).
6. «ВОПРОС–КАРТА» ускоряет процесс формирования навыков с опорой на алгоритмы мышления, например, навык применения законов в химии и понимание сферы их действия. Примером являются карты «Периодическая система – это отражение строения атома?», «Как вырастить кристалл?», «Почему металлы ковкие?», «Почему вода –самое удивительное вещество в мире?» и др.
7. «КАРТА МЫШЛЕНИЯ» применяется для всестороннего анализа и планирования деятельности, например, проектной. «КАРТА МЫШЛЕНИЯ» представляет собой систему из нескольких интеллект-карт. «КАРТА МЫШЛЕНИЯ» позволяет выстроить цепочку целей (долгосрочных, среднесрочных, краткосрочных) и в долгосрочной перспективе спланировать деятельность учащихся.
В дальнейшем при сформированном навыке составления интеллект-карт в группе, можно перейти к третьему этапу – составлению индивидуальных интеллект-карт. При этом ребята работают как на уроке (перерабатывают раздаточный материал), так и дома по индивидуальным творческим заданиям.
Для создания интеллект-карт мы ориентируем будущих учителей на объемные темы, требующие систематизации, уточнения, актуализации знаний. При реализации методики мы обращаем внимание как студентов, так и учащихся на следующие важнейшие характеристики интеллект-карт:
А) наглядность и экономичность. Самое важное – найти адекватный объемной информации образ, выразить мысль одним словом, аббревиатурой, знаком. Только в этом случае всю проблему с ее многочисленными сторонами и гранями можно окинуть одним взглядом.
Б) Привлекательность. Интеллект-карта должна быть яркая, красочная, чтобы рассматривать ее было не только интересно, но и приятно. Тони Бьюзен рекомендовал: «Настраивайтесь на создание красивых интеллект-карт» [3].
В) Бесконечность. Не ограничивайте себя имеющейся информацией – ищите слабые стороны в понимании текста, ставьте вопросы и переходите на другой уровень познания.
Для составления карт можно использовать наиболее удобные средства – лист бумаги, карандаши, компьютерные программы Paint, iMindMap, XMind, и др.
Экспериментальное исследование по предложенной методике проводилось впериод с 2011 по 2015 гг. на:
- занятиях по методике обучения химии среди студентов отделения «химия» и «химия-БЖ» ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет»;
- проблемных курсах для учителей химии «Введение ФГОС ООО» Института повышения квалификации ОГПУ;
- на педагогической практике в СОШ № 68 г. Оренбурга. В эксперименте принимали участие учащиеся 10-х классов.
На подготовительном этапе эксперимента (2011–2012 гг.) мы ознакомились с состоянием проблемы на практике. Для этого осуществлялся опрос учителей химии Оренбургской области на предмет владения технологий составления интеллект-карт. Было выяснено, что 59 % учителей не знакомы с данной технологией, 24 % полностью ассоциируют ее с опорными сигналами В.Ф. Шаталова, и лишь 17 % имеют общие представления об интеллект-картах. С учителями проводились тренинги по составлению карт разных видов, после чего осуществлялся обмен мнениями о вновь освоенной технологии. 72 % учителей нашли майндмепинг перспективной и полезной формой работы с информацией.
На данном этапе также была проведена аналогичная работа со студентами в рамках изучения дисциплины «Методика обучения химии» и выявлены типичные ошибки, которые допускают люди, впервые столкнувшиеся с составлением интеллект-карт.
Нами была отобрана группа студентов, принявших участие в разработке отдельных компонентов методики использования технологии составления интеллект-карт в школьном курсе химии и осуществлении эксперимента на педагогической практике.
На констатирующем этапе эксперимента (2012–2013 гг.) с помощью анкетирования, целенаправленного педагогического наблюдения, бесед с учащимися был выявлен уровень заинтересованности и осведомленности учащихся в сущности технологии составления интеллект-карт. Также мы выявили перечень вопросов, которые вызывают наибольшую сложность для учащихся. Таковыми оказались: коррозия, электролиз, гидролиз, химическая связь, производство серной кислоты, природные источники углеводородов, строение углеводородов и др. Причем, основной причиной возникших проблем ребята называли: большой объем информации (41 %), ее абстрактность (32 %), представление изучаемого материала вне системы (31 %), недостаточная практическая ориентация изучаемого вопроса (18 %). Выяснилось, что большинство учащихся (87 %) никогда не слышали об интеллект-картах, 13 % имели определенные представления и хотели бы использовать их при обучении химии.
Кроме того, с помощью тестирования и контрольных работ мы выявили начальный уровень сформированности знаний учащихся. В качестве критериев были выбраны три количественных (полнота усвоения, прочность и системность) и два качественных (самостоятельность и осознанность).
На этапе формирующего эксперимента (2013–2015 гг.) мы применили разработанную методику.
Для контроля и оценки результатов использовали тесты, повторное анкетирование, наблюдение. Данные методы показали, что использование технологии составления интеллект-карт при обучении химии позволяет повысить интерес учащихся на 27 %, при этом о желании использовать интеллект-карты в дальнейшем заявляют 43 %. В конце опытно-поисковой работы средние показатели сформированности предметных знаний по каждому критерию возросли как в экспериментальной, так и в контрольной группах. Однако в экспериментальной группе рост существенно больше. Так, уровень прироста химических знаний по высокому уровню в экспериментальном классе (ЭК) составляет 10,35 %, в то время как в контрольном классе (КК) он равен 0, при этом количество учащихся с низким уровнем в ЭК снизилось на 34,49 %, а в КК – на 7,14 %.
Динамика уровней сформированности знаний учащихся в экспериментальном и контрольном классах в ходе опытно-экспериментальной работы
|
Группа |
Показатель абсолютного прироста G по уровням (в %) |
|||
|
Высокий |
Средний |
Допустимый |
Низкий |
|
|
Экспериментальный класс |
10,35 |
10,34 |
13,8 |
-34,49 |
|
Контрольный класс |
0 |
3,57 |
3,57 |
-7,14 |
Рис.1. Абсолютный прирост уровня сформированности знаний учащихся в экспериментальном и контрольном классах в ходе опытно-экспериментальной работы (G – показатель абсолютного прироста знаний)
Анализ карт, разработанных учащимися, показал, что чаще всего при их составлении учащиеся допускают следующие ошибки:
1) отхождение от правил составления карт;
2) несоблюдение иерархии между понятиями;
3) неумение выявлять свои «слабые места» при изучении темы, ставить вопросы;
4) неспособность мыслить образами.
Преодоление перечисленных недостатков при работе над картами будет свидетельствовать о сформированности целого комплекса универсальных учебных действий, что может лечь в основу дальнейшего исследования в этой сфере.
Результаты повторного анкетного опроса после реализации нашей методики подтвердили существенное повышение интереса учащихся не только к самой технологии составления интеллект-карт (75 % учащихся отметили, что будут использовать интеллект-карты в дальнейшем), но и к предмету химии (43 %).
Было выявлено, что диапазон возможностей технологии велик. С ее помощью можно:
- формировать общеучебные умения, связанные с восприятием, переработкой и обменом информацией (участие в дискуссиях, подготовка докладов, написание рефератов, статей и т. д.);
- улучшать все виды памяти (кратковременную, долговременную, семантическую, образную и т. д.) учащихся;
- обнаружить затруднения ребенка и выявить его причины;
- ускорять процесс обучения химии;
- формировать навыки работы в группе при составлении интеллект-карт;
- развивать креативность учащихся;
- формировать умения, связанные с контролем собственной интеллектуальной деятельности.
Таким образом, использование технологии составления интеллект-карт в обучении химии не только возможно, но и необходимо, поскольку способствует визуализации самого процесса мышления ребенка, что особенно ценно в освоении такой сложной дисциплины, как химия.
Рецензенты:
Рындак В.Г., д.п.н., профессор ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет», г. Оренбург;
Иванищева Н.А., д.п.н., доцент ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет», г. Оренбург.