Федеральные образовательные стандарты нового поколения по направлению «Педагогическое образование» [1] ориентированы на соответствие европейским нормам формирования содержания образовательных программ и организации высшего образования, приоритетное использование и развитие самообразовательной деятельности обучающихся, о чем свидетельствует увеличение трудоемкости самостоятельной работы студентов над усвоением образовательных программ. В профессиональном стандарте «Педагог» (педагогическая деятельность в дошкольном, начальном общем, основном общем, среднем общем образовании) [2] и Концепции развития математического образования в Российской Федерации [3] нашли отражения высокие требования, предъявляемые государством к профессиональной подготовке специалиста в сфере математического образования. В то же время анализ итогов ЕГЭ по математике в различных регионах России [4] и исследования многих ученых-педагогов, например С.С. Некрылова [5] и авторов настоящей статьи [6], свидетельствуют о наличии формализма в усвоении математических знаний и математической деятельности у выпускников средней общеобразовательной школы. Создавшаяся ситуация свидетельствует о необходимости определения средств и способов организации образовательного процесса по математическим дисциплинам в педагогическом вузе, позволяющих преодолеть последствия формального усвоения математики в школе и предотвратить появление формализма в усвоении теоретического материала по профильным математическим дисциплинам и его практического применения. В силу того что самостоятельная работа составляет примерно половину трудоемкости основной образовательной программы, возникает проблема выяснения средств и способов организации самостоятельной работы первокурсников по математике, которые будут способствовать преодолению и профилактике появления формализма в усвоении математических знаний и способов деятельности.
Результаты изучения и анализа психолого-педагогической литературы, посвященной выяснению структуры процесса усвоения знаний и способов деятельности, позволили сделать некоторые предварительные выводы. Так, из анализа работ М.С. Кагана и Т.И. Шамовой [7] сделано заключение, что рефлексия должна являться обязательным компонентом процесса усвоения знаний и способов деятельности; из анализа работ П.Н. Осипова и Т.Е. Седанкиной [8], Л.А. Одинцовой, О.Ю. Григорьевой [6] и иных – об эффективности организации различных видов рефлексии на разных этапах учебного занятия; из анализа работ Г.С. Пьянковой [9], И.Н. Семенова [10] – об эффективности использования различных рефлексивных заданий для организации самостоятельной работы обучающихся по педагогике. Из указанных соображений вытекает предположение о том, что средством решения поставленной проблемы может быть специально сформированная система рефлексивных заданий для самостоятельной работы, ориентированных на профилактику появления формализма в усвоении математического материала.
Целью настоящей статьи является теоретическое обоснование и конструирование системы рефлексивных заданий для контактной и внеконтактной самостоятельной работы по математике, ориентированных на профилактику формализма в усвоении математических знаний и способов деятельности.
Материал и методы исследования. Теоретическая база исследования включает: основные положения деятельностного подхода в образовании, отраженные в работах И.А. Зимней [11] и иных; результаты исследований М.С. Кагана и Т.И. Шамовой [7] в области выяснения структуры процесса усвоения и места рефлексии в этом процессе; результаты исследований А.Я. Хинчина [12], Л.И. Божович [13] в области выявления сущности формализма в знаниях обучающихся; основные положения работ С.С. Некрылова [5], Л.А. Одинцовой [6] в области выявления наличия и преодоления формализма в математических знаниях и деятельности; основные положения исследований Г.С. Пьянковой [9], И.Н. Семенова [10], П.Н. Осипова и Т.Е. Седанкиной [8] в области разработки технологий использования рефлексии в образовательном процессе, в том числе для повышения эффективности самостоятельной работы обучающихся; результаты исследования И.А. Зимней [11], Л.М. Бронниковой и Л.А. Одинцовой [14, 15] в области организации самостоятельной работы обучающихся; основные положения работы Л.А. Одинцовой и О.Ю. Григорьевой [6] в области выяснения эффективности организации различных видов рефлексии на разных этапах учебного занятия.
Результаты исследования и их обсуждение. Раскроем понятийный аппарат исследования. Будем трактовать формализм с позиций А.Я. Хинчина [12] и Л.И. Божович [13] как разрыв между недостаточно полным пониманием сути (смысла) понятия, факта и его внешним выражением. Вслед за Л.И. Божович выделим три его вида. Как показали исследования, первый возникает на ступени восхождения от конкретного в действительности к абстрактному в сознании, т.е. от конкретных предметов в действительности к их понятию, выраженному в определении; второй – на ступени восхождения от абстрактного в сознании к конкретному в сознании, т.е. от общего, выраженного в определении, к частному случаю его проявления. В этот момент конкретизации вновь проявляется формализм – разрыв между формулировкой определения и скрытым в нем смыслом. Некоторые обучающиеся затрудняются привести примеры, иллюстрирующие изучаемое понятие, в результате формального его усвоения. Третий вид формализма проявляется в процессе использования определения понятия или формулировки теоремы при решении конкретной задачи [6].
Опираясь на воззрения И.А. Зимней [11], под самостоятельной работой обучающихся будем понимать особого рода учебную деятельность, осуществляемую в процессе непосредственного или опосредованного взаимодействия обучающихся и преподавателя на основе разработанного преподавателем дидактического обеспечения, включающего систему специальных заданий, ориентированных на достижение поставленной цели.
Проанализировав трактовки рефлексии различными авторами (как психический процесс, как состояние, как деятельность), вслед за Г.С. Пьянковой выделим важнейшее свойство рефлексии: «…обеспечивать основные функции сознания: обобщенное, целенаправленное отражение внешнего мира, узнавание, понимание, т.е. связывание прошлого опыта с полученной новой информацией, целеполагание, прогноз, контроль, управление поведением личности, ее способность сознавать, что происходит» [9, с. 16], которое мы возьмем за основу при дальнейшем описании исследования.
Далее перейдем к теоретическому обоснованию конструирования системы рефлексивных заданий для контактной и внеконтактной самостоятельной работы по математике, ориентированных на профилактику формализма в усвоении знаний и способов деятельности. Подчеркнем, что в отличие от других исследований, например [6], где создаются учебные рефлексивные задания и исследуется их эффективность для предупреждения появления формализма во время проведения лекционных и практических занятий по математике под непосредственным управлением преподавателя, или исследования [9], где изучаются приемы организации рефлексивной деятельности во время самостоятельной работы студентов по педагогике, настоящее исследование посвящено созданию системы рефлексивных заданий, ориентированных на профилактику появления формализма при организации самостоятельной работы студентов в предметном поле «Математика» и изучению их влияния на осознанное усвоение математических знаний и способов деятельности. В основу конструирования указанной системы положим принципы:
– рефлексии: означает, что каждое предметное задание для самостоятельной работы должно предусматривать выполнение рефлексивных действий, которые помогут студенту усвоить умения критически оценивать и регулировать ход своих рассуждений;
– деятельности: освоение и применение рефлексивных приемов должно происходить в процессе целенаправленно организованной самостоятельной деятельности обучающихся;
– системности: содержание самостоятельной работы по математическим дисциплинам должно предусматривать гармоничное сочетание предметной и рефлексивной составляющих, что будет способствовать активизации деятельности студентов по самоанализу выполняемой работы;
– непрерывности: последовательная реализация цепочки рефлексивных действий;
– рационального сочетания контактной и внеконтактной самостоятельной рефлексивной деятельности студентов: работа, выполняемая в аудитории под непосредственным управлением преподавателя, должна прогнозировать содержание и приемы рефлексивной деятельности во внеконтактной самостоятельной работе студентов.
Итак, самостоятельная работа, ориентированная на профилактику формализма математических знаний и способов деятельности, должна быть организована на основе специально разработанной системы заданий, гармонично сочетающих предметную и рефлексивную составляющие. Иначе говоря, рефлексивная составляющая каждого задания для самостоятельной работы строится на предметном содержании. Ее выполнение способствует осознанию и пониманию предметного содержания, способов и приемов его применения к работе с определениями, к доказательству утверждений и решению задач, что повлечет за собой предупреждение формализма. Еще раз подчеркнем: особенность применения рефлексии в преподавании математики заключается в гармоничном сочетании математической и рефлексивной деятельности, посвященной анализу используемых приемов, способов деятельности, последовательности их выполнения, используемых носителей информации и достигнутых результатов. Сами по себе математические задания не являются рефлексивными, но дополняющие их вопросы позволяют организовать рефлексивную деятельность, способствующую осознанию обучающимся абстрактного математического содержания и самого процесса усвоения. Поэтому математические задания, сопровождающиеся системой вопросов, нацеленных на организацию рефлексивной деятельности, в настоящем исследовании называем рефлексивными.
В задачи настоящей статьи входит формирование системы рефлексивных заданий на базе математического содержания, которые будут включены в общую систему заданий для организации самостоятельной деятельности студентов, направленной на профилактику формализма. Самостоятельная работа теснейшим образом взаимосвязана с работой в аудитории под непосредственным управлением преподавателя. Исследования авторов настоящей статьи [14, 15] показывают, что интеграцию контактной и внеконтактной самостоятельной работы можно обеспечить тремя видами связи: 1) взаимодействия (обмен знаниями, умениями, навыками и опытом деятельности); 2) вещественными (обмен и применение материальных продуктов самостоятельной деятельности обучающихся); 3) личностными (обмен мотивирующей информацией, помогающей осознать практическую значимость усваиваемых знаний и способов деятельности, формировать установку на их творческое использование в освоении нового учебного материала и др.).
Для выявления основных видов рефлексивных заданий, ориентированных на профилактику формализма, гармонично вписывающихся в задания для самостоятельной работы по математическим дисциплинам, выделим основные этапы образовательного процесса по математике, на которых могут возникнуть различные виды формализма в знаниях и способах математической деятельности обучающихся: 1) мотивация; 2) введение понятия (выявление сущностных характеристик, формулирование определения) – 1-й вид формализма; 3) конкретизация понятия (подведение под понятие) – 2-й вид формализма; 4) анализ формулировки теоремы (выделение всех условий теоремы, выяснение их математического смысла) – 1-й вид формализма; 5) анализ проблемной ситуации, постановка проблемы – 1-й вид формализма; 6) поиск путей решения проблемы, доказательства теоремы, решения конкретной задачи, выявление наиболее рациональных приемов – 1-й и 2-й виды формализма; 7) выделение этапов решения проблемы, доказательства теоремы, решения конкретной задачи – 1-й и 2-й виды формализма; 8) аргументация каждого этапа решения проблемы, доказательства теоремы, решения конкретной задачи, выявление наиболее рациональных приемов – 3-й вид формализма; 9) подведение итогов решения проблемы, доказательства теоремы, решения задачи – 3-й вид формализма.
В соответствии с этапами образовательного процесса, представляющими опасность возникновения формализма, в общей системе рефлексивных заданий для самостоятельной работы, ориентированных на предупреждение появления формализма, выделим следующие девять блоков заданий: 1) способствующие созданию внутренней мотивации усвоения математических знаний и способов деятельности; 2) способствующие образованию в сознании обучающихся прочных взаимосвязей внутреннего содержания изучаемого материала (понятия, теоремы, способов деятельности) и его внешнего выражения при помощи различных носителей информации; 3) обеспечивающие гармоничное сочетание различных форм внешнего представления понятия или теоремы и его внутреннего смысла; 4) способствующие выработке осознанного контроля и регулирования обучающимся собственных действий с условиями теоремы, формированию умений четко понимать смысл каждого из них; 5) нацеленные на осознанное понимание взаимосвязи противоречий, порождающих проблему, и ее формулировки; 6) позволяющие осознанно осуществлять выбор адекватных методов и приемов решения проблемы, доказательства теоремы, решения конкретной задачи; 7) позволяющие исходя из выявленных условий некоторого утверждения и выбранных методов выстроить цепочку действий и операций, обеспечивающих решение задачи; 8) нацеленные на выработку умений четкой аргументации каждого этапа решения проблемы, доказательства теоремы, решения конкретной задачи; 9) на осуществление различных видов рефлексии (ретроспективной, интеллектуальной, коммуникативной, кооперативной), позволяющие обучающимся выработать умения оценить правильность построения цепочки рассуждений, выбора средств аргументации, правильность сделанных выводов. Приведем примеры рефлексивных заданий при изучении математического анализа в педвузе по выделенным блокам.
Средствами организации указанных видов самостоятельных работ являются специально созданные комплекты заданий, методических указаний, памяток по организации работы над заданием, памяток-ориентиров в случае возникновения затруднений, позволяющих студенту самостоятельно ликвидировать пробел в усвоении теоретического материала или способа деятельности; комплекты контрольно-измерительных материалов и корректировочных заданий.
С целью отслеживания эффективности использования в процессе самостоятельной работы созданной системы заданий для формирования рефлексивной деятельности и преодоления формализма в усвоении математики будущими учителями математики авторами разработана система индикаторов и дескрипторов проявления сформированности умений осуществления анализа обучающимися достигнутого собственного состояния усвоения абстрактных математических знаний, способов деятельности, умений оперирования при самостоятельном выполнении заданий. Сформированность рефлексивной деятельности характеризуется следующими индикаторами (и конкретизирующими дескрипторами): мощность (глубина, широта, гибкость) и истинность (доказательность, критичность, активность, оригинальность). Наличие формализма характеризуется следующими критериями: 1) мотивационным (осознание личностной и социальной значимости познавательной и исследовательской деятельности в предметном поле «Математика»); 2) информационным (наличие у обучающихся знаний и умений вести поиск необходимой информации по заданной теме); 3) содержательным (наличие знаний математических фактов, сущности общенаучных и математических методов исследования, приемов аргументации высказываемых утверждений, способов и приемов ее использования при самостоятельном изучении теоретического материала, решении различных типов задач, в том числе исследовательских); 4) деятельностным (сформированы умения и навыки: самостоятельно организовывать учебную деятельность в целях усвоения теоретического материала, применять изученный материал при решении задач, осуществлять постановку учебных проблем, вести поиск способов их решения, выбирать рациональные, анализировать результат решения, применять метод математического моделирования к решению практических задач, выстраивать цепочку действий, ведущую к достижению цели). Разработанные задания и результативно-оценочный аппарат применяются в преподавании математического анализа в педагогическом вузе.
Выводы. Настоящая работы выполнена в рамках исследования достаточно широкой проблемы «Дидактическое обеспечение развития непрерывного математического образования» в условиях функционирования учебно-научно-исследовательской лаборатории (УНИЛ) соответствующего профиля. Первым этапом исследования явилось выполнение группового проекта «Профилактика формализма в усвоении математических знаний и способов деятельности студентами педагогического колледжа» студентами-математиками педуниверситета под руководством авторов настоящей статьи. Результаты проекта обсуждены и одобрены на заседании УНИЛ, опубликованы в печати. В процессе руководства студенческим проектом у авторов появилась идея исследовать возможности использования рефлексии в условиях педвуза для профилактики формализма на аудиторных занятиях и в процессе самостоятельной работы по математике. Второе из указанных направлений реализовано авторами настоящей статьи: разработана система рефлексивных заданий для контактной и внеконтактной самостоятельной работы по математике, ориентированных на профилактику формализма в усвоении знаний и способов деятельности и ее дидактическое сопровождение. Подготовленные материалы внедрены в практику преподавания математического анализа у студентов, обучающихся на первом курсе по профилю «Математика и информатика», и в практику преподавания математики у студентов, обучающихся по профилю «Математика и физика». В сентябре 2019 г. подведены итоги годичной проверки использования рефлексивных заданий как средства профилактики формализма в предметном поле «Математика», показавшие положительные сдвиги в усвоении рефлексивной деятельности. Знания обучающихся стали более осознанными, глубокими, гибкими, аргументированными, способы деятельности с математической информацией – более уверенными, доказательства утверждений – более четкими, последовательными, выбор методов доказательства – более обоснованным. У большинства из них появились ответственное отношение к учебе и критическая оценка своей деятельности.