Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Шадринский государственный педагогический институт»

Кафедра педагогики и психологии

Формирование научных понятий на основе витагенного обучения на уроках информатики

Выпускная квалификационная работа

по специальности 050202 - информатика

Допущена к защите

«____»__________2009 г.

Зав. кафедрой педагогики и психологии,

профессор, д.п.н

________________ Л.П. Качалова

Выполнила:

студентка 581 группы

факультета информатики

Черных Елена Сергеевна.

Научный руководитель:

доцент кафедры

педагогики и психологии,

кандидат педагогических наук

Телеева Елена Викторовна

Шадринск, 2009

Оглавление

• Введение
• Глава 1. Формирование научных понятий как педагогическая проблема
• 1.1. Сущность научного понятия
• 1.2. Виды научных понятий
• 1.3. Психолого-педагогические основы формирования научных понятий
• Глава 2. Методические аспекты использования витагенного обучения в формировании понятий на уроках информатики
• 2.1. Сущность и источники витагенного обучения
• 2.2. Методы и приемы выявления и актуализации витагенного опыта учащихся
• 2.3. Примеры формирования научных понятий на основе витагенного обучения на уроках информатики
• Заключение
• Библиографический список
• Введение
• Одной из важнейших задач школы является обеспечение усвоения школьниками системы знаний основ наук. Научные понятия являются ключевым компонентом систем научных знаний. Поэтому формирование понятий занимает центральное место в обучении.
• Исследованием проблемы определения сущности понятия, механизмов их формирования в сознании человека занимались многие философы, психологи и методисты. Какую бы школьную дисциплину мы не рассматривали, овладение учащимися соответствующими знаниями было бы невозможно без усвоения системы понятий науки. Образуются они в результате анализа вновь открытых научных фактов. Через системы научных понятий формулируются законы. Каждый закон выражает связь с ними. Если не усвоены соответствующие понятия, не могут быть усвоены и законы
• Усвоение понятий в общеобразовательной школе очень часто отличается формализмом. Это значит, что учащиеся правильно воспроизводят определение понятий, осознают их содержание, но не умеют пользоваться ими при ориентировке в предметной действительности, при решении задач на примере этих понятий.
• Словесное знание определения понятия не меняет хода процесса его усвоения. И это убедительно доказывает невозможность передачи понятия в готовом виде. Лишь в результате своей собственной деятельности и жизненного опыта ребенок может полноценно усвоить его.
• Особенностью обучения учащихся в настоящее время является то, что современные дети приходят на урок с довольно обширными и разнообразными представлениями, полученными вне школы. Жизненный опыт, т.е. представления и понятия, приобретаемые вне организованного процесса обучения, оказывает все возрастающее влияние на формирование научного мировоззрения ребенка. Поэтому старый вопрос: как быть с жизненным опытом учащихся - в настоящий момент приобретает особую остроту.
• Практика учета и использования жизненного опыта в обучении выдвигает перед учителем ряд сложностей. Для их решения в данной работе делается попытка раскрыть сущность жизненного опыта ученика по уровню приближения его к научным знаниям, и рассмотреть доступные и эффективные методы для его выявления. А также решается проблема: как органически сливать жизненный опыт учащихся с научными знаниями, чтобы опыт служил опорой при их усвоении и, в свою очередь, систематизировался, осмысливался с позиции науки, а в необходимом случае перестраивался.
• Цель: проанализировать возможности витагенного обучения в формировании научных понятий и разработать примеры его использования на уроках информатики при формировании различных понятий.
• Объектом исследования является процесс витагенного обучения.
• Предметом является формирование научных понятий.
• Для достижения цели в работе решались следующие задачи:
• 1) проанализировать сущность научного понятия;
• 2) раскрыть виды научных понятий и психолого-педагогические основы их формирования;
• 3) выявить сущность и источники витагенного обучения;
• 4) рассмотреть методы и приемы выявления витагенного опыта при формировании понятий на уроках информатики;
• 5) разработать примеры использования приемов выявления и актуализации витагенного опыта при формировании различных понятий.
• По теме данной выпускной квалификационной работы имеется публикация в сборнике статей: «Актуальные проблемы прикладной информатики и методики обучения информатике. Материалы молодежной всероссийской научно-практической конференции (г. Шадринск, 18-19 марта 2009 г.)»
• Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографического списка.

Глава 1. Формирование научных понятий как педагогическая проблема

1.1 Сущность научного понятия

Исторически сложились различные точки зрения на проблему определения сущности понятия. Проанализируем некоторые из них.

По мнению Кобылиной И.В., понятие - это фундаментальная форма обобщения научного знания. Понятия и теории как форма организации знания занимают центральное место в системе научного познания. [28]

В своих работах А.С. Арсеньев, В.С. Библер, А.Д. Гетманова, Д.П. Горский, В.С. Готт, Б.М. Кедров, Е.А. Хоменко и другие философы отмечают, что понятие выступает как предмет познания, способ понимания, средство познания, орудие мыслительной деятельности. В философской литературе раскрыта сущность понятия как особой формы отражения действительности, проанализирована роль понятия в научном познании, специфика и взаимосвязь с другими формами мышления [1, 12, 13, 15, 41].

Л.С. Арсеньев, В.С. Библер, Б.М. Кедров считают, что понятие должно быть осмыслено как процесс взаимопроникновения его противоположных определений, что составляет важное условие научного отражения относительной сущности вещи в ее конкретной целостности [1].

Д.П. Горский отмечает, что всякое научное понятие, а тем более системы научных понятий выполняют ряд функций, главнейшими из которых являются следующие:

1) понятие - важнейшее средство упорядоченного мышления;

2) системы научных понятий являются концентрацией нашего знания, что позволяет человеку осмысливать явления, происходящие вокруг;

3) научное понятие является важнейшим средством ориентировки в массе единичных предметов и явлений действительности;

4) в системах понятий отражается опыт, накопленный людьми, и овладение совокупностью понятий является главным условием прогресса науки [14].

В одной из последних работ по логике Е.К. Войшвилло и М.Г. Дегтярев указывают, что понятие - это форма познания, способ мыслительной деятельности [6].

В классической литературе понятие отождествлялось с представлением (Х. Зигварт, И. Кант и др.). Понятие называлось всеобщим представлением того, что является общим для многих предметов. Но представление - это форма чувственного познания, а не логического мышления.

В современной литературе понятие часто трактуется как форма абстрактного мышления, способ воспроизведения предметов и явлений действительности в мышлении (Е.К. Войшвилло, В.И. Кирилов, А.А. Старченко, А.П. Шептулин и др.) [6, 9, 18, 20]. Оно может выступать как специфический результат мышления и является обобщенным отражением класса предметов в их наиболее общих и существенных особенностях. Благодаря понятиям мышление приобретает характер обобщенного отражения действительности.

Мышление - это отражение действительности посредством языка. Наиболее существенным моментом, определяющим возможность познания действительности с помощью языка, является обобщение предметов некоторого класса, вида (например, животных, растений и т.д.) и мысленное выделение их при этом. Результатом таких обобщений являются именно понятия. Применение понятий в мышлении необходимо всегда, когда к мышлению предъявляются требования определенности, точности и особенно доказательности.

Признаки предмета - это не только то, в чем они сходны друг с другом, но и то чем они отличаются.

Признаки предмета разделяются на существенные и несущественные. Существенными признаками предмета являются те признаки, которые выражают его внутреннюю природу, его сущность. Несущественными признаками называются признаки, не выражающие сущность предмета, они могут принадлежать, и могут не принадлежать предмету.

Характеристика понятия как формы познания, как способа мыслительной деятельности - это способ мыслительного выделения классов предметов посредством обобщения этих предметов. Понятия, в которых предметы обобщаются по существенным признакам, имеют наибольшую ценность в познании.

При усвоении научных знаний учащиеся сталкиваются с разными видами понятий. Неумение ученика дифференцировать понятия приводит к неадекватному их усвоению.

Л.С. Выготский впервые ввел в психологию деление понятий на научные и ненаучные - «житейские», при этом он имел в виду не содержание усваиваемых понятий, а путь их усвоения [10].

Ребенок застает сложившуюся в обществе систему понятий. Усвоение этой системы всегда происходит с помощью взрослых. До систематического обучения в школе взрослые не ведут специальной работы по формированию понятий у детей. Они обычно ограничиваются указанием на то, верно или неверно ребенок отнес предмет к соответствующему понятию. Вследствие этого ребенок усваивает понятие путем «проб и ошибок». При этом в одних случаях ориентировка фактически происходит по несущественным признакам, но в силу сочетания их в предметах с существенными в определенных пределах оказывается верной. В других - ориентировка происходит на существенные признаки, но они остаются неосознанными. Именно в этой неосознанности существенных признаков Л.С. Выготский видел специфику так называемых житейских понятий. Такое усвоение понятий не отражает всех сторон специфически человеческого способа приобретения новых знаний.

Совсем другое дело, считал Л.С. Выготский, когда ребенок попадает в школу. Процесс обучения предполагает переход от стихийного хода деятельности ребенка к деятельности целенаправленной, организованной. Понятия, которые формируются у ребенка в школе, характеризуются тем, что их усвоение начинается с осознания существенных признаков понятия, что достигается введением определения. Именно в этой осознанности существенных признаков Л.С. Выготский и видел специфику научных понятий. Этот путь, по его мнению, дает возможность ребенку в дальнейшем произвольно и сознательно действовать с понятием [38, с. 191; 10].

Для образования понятия необходимо выделить существенные признаки предмета, применив с этой целью ряд мыслительных (логических) приемов: сравнение, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение.

Слова-понятия позволяют человеку обобщать и углублять знания об объектах, выходя в их познании за пределы чувственного опыта. Новое знание может входить в старую систему понятий и выражаться с помощью уже известных слов. В связи с этим необходимость придумывать новые слова для выражения полученных знаний возникает редко. С помощью ограниченного числа слов, благодаря понятиям, можно обозначить практически бесконечное число предметов.

Достижения в части освоения объектов закрепляются в обществе посредством языка и письменности в научных понятиях (в понятиях конкретного вида). Такое понятие представляет собой словесное условное название известного мирозданного объекта или какого-либо уникального мирозданного объекта и соответствующее обозначенному объекту словесное описание, выраженное на известном языке и зафиксированное письменно. Только письменно зафиксированное научное понятие приобретает принципиальное и практическое отличие от всевозможных мыслей или идей, которые могут высказываться по-разному и восприниматься по-разному.

Научное понятие создается путем предварительного выбора конкретного типичного образца, из многих одинаковых объектов и последующего исследования и описания этого образца на основе научного метода освоения обществом объектов. Понятийное описание признается правильным, а соответствующее понятие научным при условии, что оно соответствует не только описанному образцу, но и любому объекту из тех многих одинаковых или сходных объектов, из которых был выбран типичный образец. Научное понятие должно соответствовать любому конкретному мирозданному объекту из тех объектов, которые обозначены этим понятием [22, с. 86].

Научное понятие является достижением, создание которого стало возможным только на основе системы наук. Сами научные понятия не могут быть объектом научного исследования и освоения. Применяя научные понятия, входящие в состав языка, люди, живущие обществом, уверенно и надежно осваивают любые конкретные мирозданные объекты, которым соответствуют эти понятия.

Научные понятия отражают сущность предмета, они более осознаны и в развитом виде включают не только обобщения предметов, но и обобщения своей мысли. Слово, выражающее строго определенное понятие какой-нибудь области науки или техники называется термином.

В последние годы усиливаются интегративные тенденции в науке. Это привело к выделению нового компонента аппарата науки - класса общенаучных понятий. Именно эти понятия способствуют интеграции знаний разных областей [39, c. 163].

При изучении и воспроизведении любых научных понятий (гуманитарных или естественнонаучных) существенную роль должны играть методы современной логики, особенно формализованные логические языки, которые позволяют выявить специфику понятия как формы мышления и многообразие логических структур понятий. В связи с этим понятие предстает в познании как средство общения. Поэтому научно-познавательная деятельность учащихся в учебном процессе при формировании у них совокупности научных понятий является важнейшим компонентом овладения системой научных знаний.

Таким образом, научное понятие представляет собой словесное условное название известного объекта или какого-либо уникального мирозданного объекта и соответствующее обозначенному объекту словесное описание, выраженное на известном языке и зафиксированное письменно. Научное понятие создается путем предварительного выбора одного конкретного типичного образца, из многих одинаковых объектов и последующего исследования и описания этого образца.

1.2 Виды научных понятий

Ни один предмет не представляет собой чего-либо совершенно отличного от всех других предметов. Он похож на них в каком-либо отношении: его всегда можно отнести в какой-либо общий класс с другими предметами. Есть классы, которые охватывают небольшое количество предметов, но есть классы, которые охватывают большое количество предметов. Эти классы вещей в нашем мышлении получают выражение в виде известных понятий. Такие понятия, которые служат для обозначения самых общих сходств между предметами, Аристотель и назвал категориями. Категории для Аристотеля суть возможные предикаты какого-либо единичного предмета, т. е. такие понятия, которые можно высказать относительно того или иного единичного предмета или класса предметов [33, с. 52].

Вот эти категории:

1. Субстанция (substantia),

2. Количество (quantitas),

3. Качество (qualitas),

4. Отношение (relatio),

5. Место (ubi),

6. Время (quando),

7. Положение (situs),

8. Обладание (habitus),

9. Действие (actio),

10. Страдание (passio).

Таким образом, можно сказать, что категории представляют собой наиболее общие классы всего мыслимого.

Итак, рассмотрим какие виды понятий существуют. На основе изучения и анализа литературы можно составить следующую сводную классификацию [17, с. 34; 19, с. 29; 33, с. 46].

1. Общие, единичные, пустые понятия. Объемы понятий могут быть разными. Прежде всего, нельзя путать понятия общие и единичные. Общие понятия охватывают много предметов. Причем "много", как и множественное число в грамматике, начинается с двух. Иными словами, даже если в объеме только два явления или две вещи, то этого достаточно, чтобы охватывающее их понятие считать общим. Так, "полюс Земли" представляет собой общее понятие, хотя полюсов всего два - северный и южный. Тем более общими являются понятия "книга", "ракета" - в объеме каждого из них далеко не один предмет. Прежде всего, для науки важны общие понятия; все научные основоположения формулируются с их помощью. Единичные понятия, в отличие от общих, охватывают только один предмет. Таковы "Атлантический океан", "Эйфелева башня". Существуют также пустые понятия. Они имеют нулевой объем: "вечный двигатель", "Баба-Яга", "четыре, умноженное на сонату Бетховена" [36, с. 34].

2. Соотносительные и несоотносительные понятия. Существует целая группа примечательных в теоретическом отношении явлений и предметов, а также обозначающих их понятий, которые мыслятся только парами. Причина - следствие, учитель - ученик, раб - господин, восход - закат. Одно не бывает без другого. Учитель, у которого нет и не было учеников, никак не может считаться учителем; равным образом и учеников без учителя не бывает. Также нерасторжимо связаны и другие пары. Большинство понятий являются несоотносительными; для раскрытия их содержания не требуется привлекать какие-то сопряженные с ними, в некотором смысле противоположные им понятия.

3. Абстрактные и конкретные понятия. Собственно абстрактными принято называть такие понятия, в содержание которых входит какое-нибудь свойство или действие, - белизна, возбудимость, демократичность, светимость. Выпадают из рассмотрения в этом случае сами вещи, являющиеся возможными носителями данных свойств (абстрагируются, следовательно, от самих предметов). Такие понятия противопоставляются конкретным, которые, наоборот, отображают предметы и явления сами по себе.

4. Регистрирующие и нерегистрирующие понятия. Разделение понятий на эти два вида вызвано развитием математической логики и компьютеризацией. Здесь речь идет о возможности хотя бы в принципе пересчитать предметы, входящие в объем соответствующего понятия. Если охваченные понятием предметы можно пересчитать или хотя бы указать способ их пересчета, то понятие является регистрирующим. Если же пересчет невозможен, то тогда оно нерегистрирующее.

5. Собирательные и разделительные понятия. Собирательные понятия в отличие от разделительных характеризуют совокупности предметов и вещей со стороны преобладающих в них свойств. Такие свойства, являясь типичными для всего множества, не являются, однако, обязательными для каждого предмета в отдельности. С собирательными понятиями невозможно совершать логические операции, так как общие высказывания о них не позволяют делать выводы о каждом из отдельных предметов, входящих в их объем. Только у разделительных понятий то, что говорится об общем, относится к каждому в отдельности.

Таким образом, научные понятия можно разделить по их объему, необходимости соотнесения, абстрактности. Также понятия бывают регистрирующие и нерегистрирующие, собирательные и разделительные. В общем и целом надо помнить, что отнесение понятий к тому или иному виду должно начинаться с определения его содержания. Пока оно не задано, говорить и тем более спорить о его характеристиках бессмысленно.

1.3 Психолого-педагогические основы формирования научных понятий

Формирование у учащихся научных понятий представляет собой один из самых сложных объектов учительского мастерства, требующего знания философии, логики, психологии, педагогики. Формирование основных общих понятий науки составляет одну из важнейших задач каждого учителя-предметника в работе по формированию научного мировоззрения учащихся.

Главный недостаток школьного усвоения понятий - формализм. Суть его состоит в том, что учащиеся, правильно воспроизводя определение понятий, т.е. осознавая их содержание, не умеют пользоваться ими при ориентировке в предметной действительности, при решении задач на применение этих понятий [38, с. 187].

В настоящее время в отечественной педагогической психологии существуют два подхода к формированию научных понятий у учащихся. Один из них опирается на эмпирическую теорию обобщения, другой - на теорию содержательного обобщения. Практика и исследования ученых свидетельствуют о том, что эти два типа нельзя противопоставлять, а тем более игнорировать один из них. Внутри первого подхода существуют различные точки зрения по вопросу об особенностях усвоения понятий учащихся. Одна из них принадлежит Н.А. Менчинской, которая, как многие другие психологи, считает, что: 1) содержание понятий учащиеся усваивают не сразу, а постепенно, по частям, причем у разных учеников процесс усвоения происходит с разной скоростью и часто растягивается на очень длительный срок; 2) долгое время научные признаки понятия искажаются, сочетаясь с «донаучными»; 3) разделение главных и второстепенных признаков понятий и систематизация их устанавливаются лишь постепенно; 4) постепенно происходит и обобщение понятий, которое у слабых учеников часто остается совершенно недостаточным.

Иную точку зрения по данному вопросу высказывают П.Я.Гальперин [11, с.67] и Н.Ф. Талызина [37, с. 149]. Они считают, что этап сосуществования неверных «донаучных» представлений с научными понятиями не является обязательным, что он может быть совсем исключен, если сразу же правильно раскрыть научное содержание понятия. Указанные авторы считают, что формирование понятий не следует растягивать на продолжительный период времени, что это можно осуществить «в один прием».

Работая в основном с научными геометрическими понятиями, Н.Ф.Талызина [37, с.151] установила, что их усвоение предполагает формирование, по крайней мере, трех действий, которые не являются специфическими для этих понятий и необходимы при работе с любыми понятиями. Первым из них было выделено действие подведения под понятие. Это действие состоит из двух частей: а) общелогической и б) специфической. К общелогической относится, прежде всего, общая структура распознавания, определяемая структурой признаков понятия (конъюнктивная, дизъюнктивная, смешанная), к специфической - операции по установлению у предметов признаков, необходимых и достаточных для отнесения этих предметов к данному понятию. К числу общелогических действий относятся также сравнение, классификация, действия, связанные с установлением иерархических отношений внутри системы понятий (род - вид) и др. Согласно Н.Ф.Талызиной, новое понятие может быть получено человеком только через контакт с теми предметами, понятие о которых формируется. Для того, чтобы управлять этим процессом, надо с самого начала организовать у учащихся действия с предметами, которые будут направлены на интересующие нас в этих предметах стороны. Учащимся надо задать при этом ориентиры (эталон), по которым они будут «снимать» с предметов образ. Наиболее полно удовлетворяет этим требованиям действие подведения под понятие [37, с. 151].

Итак, первое условие управления процессом усвоения понятий -- наличие действий, адекватных поставленной цели.

Второе условие управления - знание структурного и функционального состава выделенного действия. Это действие состоит из установления наличия каждого признака из системы необходимых и достаточных и оценки полученных результатов. Если все необходимые и достаточные признаки налицо, то предмет подходит под данное понятие, если нет хотя бы одного - не подходит; если хотя бы об одном из признаков ничего не известно, то при наличии всех остальных определенного ответа дать нельзя.

Третье условие управления - представленность всех элементов действия во внешней, материальной форме: система необходимых и достаточных признаков понятия выписывается на карточку, эти признаки материализуются.

Четвертое условие -- поэтапное формирование выделенного действия с отработкой всех заданных параметров. Имеются в виду следующие этапы: этап предварительного знакомства с действием, этап самостоятельного пробного действия, этап внешнеречевой, умственный этап.

Пятое условие управления - наличие пооперационного контроля при усвоении новых форм действия. При формировании понятий с помощью действия подведения под понятие в качестве контрольных операций выступает проверка каждого признака, сравнение с логическим правилом-алгоритмом и т.д.

Естественно, что перед формированием действия подведения под понятие, необходимо установить исходный уровень познавательной деятельности учащихся и произвести формирование необходимых предварительных знаний и действий.

М.Н. Шардаков рекомендует осуществлять формирование понятий по следующим этапам [42, с. 223-227]:

1. Организация наблюдения единичных предметов или явлений. Учащимся дается наглядное представление о явлении, предмете или законе с помощью выразительных наглядных пособий или опытов; при этом новые понятия даются в тесной связи с уже известными учащимся понятиями. В процессе всей работы внимание школьников акцентируется на общих существенных признаках изучаемых предметов и явлений.

2. Обогащение наблюдений. С этой целью организуется наблюдение возможно большего количества разнообразных предметов и явлений, относящихся к изучаемому понятию. Наблюдая большое количество разнообразных новых предметов и явлений, учащиеся легче смогут обнаружить как общие существенные признаки и свойства, связи и отношения, так и второстепенные индивидуальные признаки.

3. Выделение общих существенных признаков изучаемых предметов и явлений. Этот мыслительный процесс происходит при помощи абстрагирования и анализа отдельных признаков предметов и явлений, их синтезирования и обобщения.

4. Уточнение. Чтобы приобретенные школьниками понятия о предметах и явлениях были определенными, необходимо уточнить их и, пользуясь сравнением, отличить от родственных или сходных понятий.

5. Определение понятия. После проделанной работы по формированию понятия рекомендуется дать его определение. Определение должно охватить все общие существенные признаки понятий.

6. Упражнение по практическому применению понятий и проверка их усвоения.

7. Расширение и углубление понятий. В процессе дальнейшего обучения учащихся глубже знакомятся с содержанием понятий и изучают связи и отношения между различными понятиями.

Предложенные Н.А. Менчинской, Н.Ф.Талызиной и М.Н. Шардаковым способы формирования понятий не исчерпывают всех случаев формирования понятий в процессе обучения. Упомянутые способы могут быть реализованы главным образом при формировании понятий, когда возможна опора на конкретный наглядный материал, на чувственно воспринимаемые предметы и явления. В настоящее время в школьном преподавании приходится все чаще иметь дело с такими понятиями, при формировании которых невозможна опора ни на непосредственный опыт учащихся, ни на наглядные образы и чувственно воспринимаемые объекты, ни на реконструируемые воображением представления о явлениях и предметах, ни на знания, усвоенные ранее. Начинать в таких случаях формирование понятия с «предметных» действий, как это предлагает П.Я. Гальперин, или с «чувственного восприятия», как предлагает М.Н. Шардаков, не представляется возможным. Здесь возможен иной путь - начинать формирование понятия с определения, которое учащийся усваивает под руководством педагога посредством анализа некоторого целого с целью открытия его генетически исходного, существенного, всеобщего отношения как основы внутреннего единства этого целого. Этот путь рекомендуется В.В.Давыдовым [16, с. 338], который считает, что формирование понятия у школьников должно начинаться сразу со второй фазы обобщения. По его мнению, фундамент учебной программы должно составить «исходное» понятие науки. Давыдов утверждает, что нет необходимости при формировании понятия повторять с учениками весь тот путь, который был пройден в науке до образования понятий. Усвоение понятий, по В.В.Давыдову, происходит в процессе решения учащимися учебной задачи. Учебная задача решается школьниками путем выполнения следующих действий: 1) принятие от учителя или самостоятельная постановка учебной задачи; 2) преобразование условий задачи с целью обнаружения всеобщего отношения изучаемого объекта; 3) моделирование выделенного отношения в предметной, графической и буквенной формах; 4) преобразование модели отношения для изучения его свойств в «чистом виде»; 5) построение системы частных задач, решаемых общим способом; 6) контроль за выполнением предыдущих действий; 7) оценка усвоения общего способа как результата решения данной учебной задачи. В.В.Давыдов сформулировал следующие логико-психологические требования к процессу формирования понятий [16, с. 414]:

1. Понятия, конструирующие данный учебный предмет или его основные разделы, должны усваиваться детьми путем рассмотрения предметно-материальных условий их происхождения, благодаря которым они становятся необходимыми (иными словами, понятия не должны даваться детям как «готовое знание»).

2. Усвоение знаний общего и абстрактного характера должно предшествовать знакомству с более частными и конкретными знаниями, последние должны быть выведены из первых как из своей единой основы.

3. При изучении предметно-материальных источников тех или иных понятий ученики, прежде всего, должны обнаружить генетически исходную, всеобщую связь, определяющую содержание и структуру всего объекта данных понятий. Эту связь необходимо воспроизвести в особых предметных, графических или знаковых моделях, позволяющих изучать свойства в «чистом виде».

4. У школьников нужно специально сформировать такие предметные действия, посредством которых они могут в учебном материале выявить и в моделях воспроизвести существенную связь объекта, а затем изучать ее свойства.

5. Учащиеся должны постепенно и своевременно переходить от предметных действий к их выполнению в умственном плане.

Автор утверждает, что такое построение учебных предметов позволяет организовать учебную деятельность, в процессе которой уже младшие школьники полноценно овладевают понятиями, обычно относимыми к более старшему возрасту. Усвоение этих понятий способствует формированию у детей теоретического мышления.

В. Оконь предлагает следующие этапы формирования научных понятий [25, с. 156]:

1. Сопоставление данных предметов с другими.

2. Поиски общих и различных черт рассматривают вместе, так как оба вида этой деятельности выступают в неразрывной связи.

3. Определение понятия на основании знакомства с чертами предмета.

Н.Г.Разумовский, А.И.Бугаев, Ю.И.Дик дают свою интерпретацию этапов образования понятия [27, с. 82]:

1) выделение существенных признаков понятия при помощи наблюдений за изучаемыми объектами, работа с учебной литературой;

2) синтезирование существенных признаков в определении понятия;

3) уточнение признаков понятия с помощью варьирования несущественных признаков класса, отделение существенных признаков от несущественных;

4) отграничение данного понятия от ранее изученных на основе сравнения признаков сходных понятий, выявлению общего и особенного;

5) установление связей и отношений данного понятия с другими;

6) применение понятий, дальнейшее уточнение признаков, диффренцировка их и конкретизация;

7) классификация понятий и их систематизация.

В.Оконем и А. А. Харитоновой были выявлены общие этапы формирования научных понятий [25, с. 155]:

- накопление опытных фактов;

- выявление характерных особенностей понятия;

- установление причинно-следственных связей;

- определение понятия, введение величин и констант;

- развитие и применение понятия.

Обобщая результаты исследований и опираясь, в первую очередь, на работы А.В. Усовой и ее аспирантов, можно выделить следующие этапы формирования сложных естественнонаучных понятий [39, с. 51]:

1. Отбор существенных признаков понятия, отделение их от несущественных.

2. Синтез существенных признаков понятия в определение.

3. Уточнение и закрепление существенных признаков понятия в памяти.

4. Установление связей данного понятия с другими, выделение сходных понятий по определенным признакам.

5. Использование данного понятия при решении задач и упражнений.

6. Классификация понятий, определение места понятия в данной системе.

7. Опора на данное понятие при усвоении нового понятия.

8. Установление связей между понятиями разных дисциплин, применение понятий общенаучных в решении задач межпредметного характера.

Перейдем к методам формирования понятий. Основными являются индуктивный и дедуктивный. Начинается индукция обычно с анализа опытных данных, на основе сравнения выявляются общие признаки наблюдаемых предметов или явлений, затем, выделяя существенные признаки предметов, абстрагируются от несущественных. Далее приступают к нахождению существенно общих признаков, что приводит к возникновению нового суждения - так делается индуктивное умозаключение.

Итак, с точки зрения индуктивного подхода образование понятий происходит в следующей последовательности [30; с 138]:

1) ученикам предъявляются различные объекты некоторого класса;

2) они изучают эти объекты, т.е. выявляют их свойства, структуры, связи, действия;

3) выявленные свойства объектов сравниваются друг с другом и объединяются, если они общие для всех предметов или если отличают все предметы одной группы от другой;

4) эти свойства отчленяются от объектов и обозначаются соответствующим термином - названием понятия;

5) введенный термин применяется к различным объектам, имеющим свойства, выявленные в результате анализа.

Таким образом, в индуктивных умозаключениях получение новых фактов формулируется на основе анализа наблюдений, а дедуктивное умозаключение выводится из посылок.

Дедуктивный метод является основным в теоретических исследованиях.

Структура объяснения учителем нового материала, если его целью является дедуктивное предсказание нового факта такова [30, с. 143]

1. Индуктивно строится модель, отражающая только существенные свойства (для данной конкретной задачи) изучаемого объекта. Эти существенные черты должны быть четко выделены, для этой цели часто используются схемы, рисунки, диаграммы.

2. В ходе дедуктивных умозаключений устанавливают связь между отдельными свойствами модели или предсказывают ее поведение в определенной экспериментальной ситуации.

3. Результатом теоретического анализа или мысленного эксперимента является дедуктивное умозаключение, содержащее неизвестное знание.

4. Полученный вывод подвергают экспериментальной проверке. Структура дедуктивных пояснений совпадает со структурой теоретических предсказаний, только результат дедуктивных умозаключений должен совпадать с объясняемым фактом, и это совпадение рассматривается как объяснение последнего.

Дедуктивный вывод следствий не использует никаких моделей.

Все рассуждения проводятся на абстрактном уровне, т.е. широко применяются математические выводы. Этот вид дедуктивного приема изложения является наиболее трудно усваиваемым для учащихся по сравнению с дедуктивным предсказанием и пояснением.

Ассоциативный метод формирования понятий имеет свои истоки из ассоциативной теории, которая существенные признаки понятия рассматривает как общие, необходимые и отличительные.

Логика образования понятий представляет из себя следующую цепочку: предмет - восприятие - понятие - слово.

Основные этапы формирования понятия ассоциативным методом [30, с.136]:

1) обобщение неосознанных представлений предметов или явлений некоторого класса;

2) выделение и осознание наиболее бросающихся в глаза признаков предъявленных объектов;

3) выделение и осознание существенных признаков;

4) понятие связывается со всем большим числом объектов, углубляется и обобщается.

Легко проследить, что ассоциативный метод требует от учащихся умений проводить наблюдение, анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и обобщение.

Инвентивный метод своим источником определяет действие: понятие не выводится, а изобретается, так как многие научные факты невозможно объяснить без введения нового научного понятия. Изобретенными являются понятия: "вектор", "дифференциал", "интеграл", "энергия", "индукция", "атом" и т.п.

Инвентивное образование понятий достигается [30, 141]:

1) переходом на другую ступень организации, когда ранее самостоятельные совокупности становятся частями более широко охватывающего целого, или наоборот. Это совпадает с процессом объединения или обобщения (обратный процесс - расчленение или конкретизация);

2) изменением принципа организации, когда координация (сочетание) элементов внутри данной совокупности заменяется их субординацией (центрированием, т.е. выдвижением в качестве существенных тех элементов, которые были второстепенными, и наоборот).

Таким образом, мы рассмотрели два подхода к формированию научных понятий у учащихся. Один из них опирается на эмпирическую теорию обобщения, другой - на теорию содержательного обобщения. Также рассмотрели такие методы формирования научных понятий как дедуктивный, индуктивный, ассоциативный и инвентивный. Так как главным источником формирования понятия является действительность и деятельность человека, а ощущения и восприятия поставляют материал для представлений, целесообразно обратиться к витагенному образованию, которое основано на жизненном опыте, образованном этими представлениями.

2 Методические аспекты использования витагенного обучения в формировании понятий на уроках информатики

2.1 Сущность и источники витагенного обучения

Педагогический процесс всегда взаимодействие. В педагогическом взаимодействии роль опоры, обеспечивающей совместную деятельность учителя и учащихся, выполняет сотрудничество. Чем выше уровень его организации, тем успешнее идет педагогический процесс.

Функциональное сотрудничество возможно. Для этого необходимо сделать учащихся равноправными участниками обучения, когда они будут выполнять роль носителя знания, когда учитель оказывается на положении реципиента.

Источником информации для достижения такого рода является жизненный (витагенный) опыт ребенка, как бы мал он ни был. В таком случае используется витагенное обучение. Витагенное обучение - обучение, основанное на актуализации жизненного опыта личности, ее интеллектуально-психологического потенциала в образовательных целях.

Жизненный опыт - витагенная информация, которая стала достоянием личности, отложенная в резервах долговременной памяти, находящаяся в состоянии постоянной готовности к актуализации в адекватных ситуациях. Эта информация представляет собой сплав мыслей, чувств, поступков, прожитых человеком, представляющих для него самодостаточную ценность, связанных с памятью разума, памятью чувств, памятью поведения [2, с.133].

Если человек не прожил события, они могут откладываться в его памяти как нечто случайное, несущественное, не заслуживающее длительного срока хранения. В этом случае мы можем говорить не о жизненном опыте, а всего лишь об опыте жизни. Это далеко не одно и то же.

Таким образом, опыт жизни - это витагенная информация, связанная лишь с осведомленностью человека о тех или иных сторонах жизни и деятельности, не имеющая для него достаточной ценности [2, c. 133].

Жизненный опыт - результат серьезного анализа событий, их оценки. Решающее значение в развитии человека имеет то, как люди осознают и интегрируют свой жизненный опыт. В этом их отличие друг от друга.

Речь идет не о простом соединений школьных знаний с окружающей природой, не о простой реализации принципа наглядности в обучении. Важно не только актуализировать жизненный опыт ребенка, но помогать его обогащению.

С научных позиций процесс перехода витагенной информации в жизненный опыт имеет следующие стадии и уровни [2, с.135]:

1) Первая стадия - первичное, нерасчлененное, недифференцированное восприятие витагенной информации.

2) Вторая стадия - оценочно-фильтрующая. Личность определяет значимость полученной информации с общечеловеческих, групповых гностических позиций, затем с позиций личной значимости, когда происходит отсеивание информации.

3) Третья стадия - установочная. Личность либо стихийно, либо осмысленно создает установку на запоминание данной информации с приблизительным сроком хранения. Сроки хранения определяются значимостью информации, ее жизненной практической направленностью.

Это определяет и уровень ее усвоения.

Первый уровень - операционный. Установка на слабое запоминание. Информация имеет наименьшее значение для самореализации личности в образовательном процессе.

Второй уровень - функциональный. Установка на более длительные сроки хранения информации. Используется в ситуациях выбора.

Третий уровень - базовый. Установка на длительное запоминание, наибольшая значимость информации для самореализации в образовательном процессе.

Уровни могут постоянно взаимодействовать между собой, переходить один в другой, приобретать различную степень значимости.

Это анализ с научно-теоретических позиций. В рамках обыденного сознания, житейского толкования, перехода витагенной информации в жизненный опыт выглядит следующим образом. События отражаются в сознании, чувствах человека, оставляя определенный след.

Недооценка жизненного опыта у школьников связана чаще всего с тем, что педагоги видят в успехах или неудачах детей либо негативное отношение к предмету, к учебе, либо недостаток общего развития, способностей, неблагоприятных личных взаимоотношений и пр. При этом уходит главное: учение не есть одноплановый процесс передачи, усвоения знаний, умений, навыков. Это, прежде всего, процесс равного взаимодействия между учителями и учащимися. В его основе не столько передача, сколько обмен, причем традиционная педагогика имеет в виду когнитивный обмен (обмен знаниями), но не витагенный (обмен жизненным опытом). К последнему обращаются лишь в случаях, когда витагенная информация необходима для осознания проблемной ситуации или для иллюстрации выдвигаемых положений.

Индивидуальный жизненный опыт уникален. Он может быть и ошибочным. Поэтому важно учитывать коллективный жизненный опыт. Жизненный опыт отдельного ученика сам по себе в витагенном обучении не самоценен, он приобретает образовательную значимость лишь в соотношении с жизненным опытом других, когда находятся наиболее значимые точки соприкосновения. Совокупность индивидуальных опытов - не механическое соединение. Она дает новое витагенное качество.

Жизненный опыт в этом контексте не отрицает важную роль информации о жизни. Иными словами, то, что прожито самим человеком, обязательно соотносится с опытом других людей. Это дает возможность осознать источники собственных успехов или неудач. Поэтому необходимо учитывать и косвенный жизненный опыт, который оказывает влияние на уровень ожиданий личности и пути достижения успеха.

Жизненный опыт личности уникален, неповторим. И школьники, и родители, и учителя отличаются неповторимыми особенностями, индивидуально-психологическими и характерологическими качествами. Но все это поддается определенной типизации, классификации, учету, отслеживанию.

Уникальность витагенного опыта и субъектность личности в образовательном процессе - неразделимы. Больше того, учитель становится властителем дум ребенка не в том случае, когда внушает ему мысли, идеи, а когда делится с ним своим опытом, объясняя причины собственных удач и поражений. Суть педагогического взаимодействия не столько в передаче информации в цепи учитель-ученик, сколько в обмене витагенным опытом.

Рассмотрим главные условия, при которых витагенная информация может стать педагогическим инструментом образовательного процесса.

1-е условие: воспитание ценностного отношения к научному знанию.

В процессе обучения существуют традиционная логика трансляции (передачи знаний) и логика деятельности реципиента (получателя знаний). Логика проста: я передаю знание, ты его получаешь и докажи, что это знание усвоено тобой, стало твоим достоянием. Реализуется это, как правило, в пределах одной плоскости: от учителя к ученику, от ученика к учителю. В центре внимания - сам процесс передачи знания. Знания рассматриваются как средство достижения целей, а не как цель приобретения научного знания.

То научное знание приобретает ценность для учащихся, которое они воспринимают как личностно значимое. Таким образом, опора на жизненный опыт личности - главный путь превращения образовательных знаний в ценность.

Житейские представления учащихся отличаются от научных. Степень расхождения между ними может быть различной: несовпадение, противоречие, противостояние, взаимоисключение. Педагогическая деятельность в рамках витагенного образования должна быть направлена на «сведение» научного и житейского смыслов.

Развитие научных знаний начинается чаще всего с вербальных обозначений. Без опоры на витагенную информацию научные знания не приобретут для учащихся ценностный характер. Поэтому для учителя главной становится задача, как перевести новый материал на язык собственного опыта ученика.

2-е условие: ценностное отношение к незнанию.

Главная образовательная ценность - незнание. Рассмотрим незнание с педагогических позиций витагенного образования. Незнание может быть различных видов:

ОН - образовательное незнание, когда отсутствует информация о тех или иных сторонах образовательного процесса;

НИН - научно-исследовательское незнание, т. е. неосведомленность о тех или иных сторонах процесса научного исследования;

ДН - духовное незнание, т. е. неосведомленность о сущности, содержании духовной жизни личности и окружающих ее людей, имеющая отношение к образовательному процессу;

ЖБН - житейски-бытовое незнание, т. е. неосведомленность о тех или иных сторонах повседневной жизни личности и ее ближайшего окружения, влияющая на образовательный процесс;

СН - неосведомленность личности о тех или иных социальных явлениях и тенденциях, имеющая определенное отношение к образовательному процессу.

Условно можно выделить и определенные уровни незнания: 1) неосведомленность - самый незначительный; 2) неведение; 3) полное неведение; 4) искаженное неведение (создается иллюзия знания).

Незнание - т. е. движущая сила, побуждающая человека развивать свои познавательные потребности, интересы. Человек всегда стремится познать самого себя. Без этого невозможно его существование и саморазвитие. Сознание и самопознание - две стороны единого процесса. Иногда человек сознательно отказывается знать. Это происходит в тех случаях, когда ему важно неведение в чем-то таком, что вызывает нежелательные эмоции. Такое незнание можно назвать охранительным.

3-е условие: формирование представлений о многомерности образовательного процесса.

Любой человек воспринимает мир в самых разных плоскостях: как мысли, чувства и как деятельность. Мир мыслей бесконечен, как и наша Вселенная. Мир чувств человека менее безграничен. Чувства классифицируют по видам, формам, устойчивости. Чувства - побудитель мысли, способ ее выражения. Деятельность - способ материализации мыслей и чувств, источник их развития, пополнения. Деятельность - форма взаимодействия личности с окружающим миром, система поступков, линия поведения.

В образовательном процессе эта многомерная связь далеко не очевидна. Современные гуманистические подходы предусматривают двустороннее движение, расширение рамок образовательного коридора, сочетание знаниевых, эмоциональных, деятельностных путей педагогического взаимодействия. Формула проста: от жизненного опыта ребенка к знаниям, от знаний к жизненному опыту и обратно.

В представлениях учащихся образование не может и не должно выглядеть только как процесс поглощения, пережевывания знаний. Это еще и проживание чувств, проживание действий, проживание деятельности, спаянных в нечто органически целое, неделимое. Учитель не столько информатор, сколько вдохновитель, не только умеющий вести за собой, но и обладающий способностью сопереживать успехам и неудачам.

Тогда образование приобретает главный социальный смысл - формирование социального образа человека, неповторимой личности, т. е. индивидуальности. Без такого подхода витагенное образование невозможно.

4-е условие: опора на подсознание личности.

В подсознании хранится главный и резервный запас витагенной информации. Опора на подсознание в витагенном обучении дает, прежде всего, творчество и фантазию учащихся в самых разных проявлениях образовательного процесса. Чем больше мы даем учащимся возможности обращаться к своей фантазии, к своему творчеству, тем активнее мы используем витагенный опыт в образовательном процессе.

Адаптивная технология изучения витагенного опыта участников образовательного процесса при формировании научных представлений школьников содержит следующие шаги:

1. Выявление содержания витагенного опыта с помощью визуализации.

2. Выявление витагенного опыта с помощью экспресс-опроса.

3. Выявление витагенного опыта с помощью его вербализации всеми участниками образовательного процесса.

4. Анализ витагенного опыта. Выявление его характера и объема, установление связей между ними.

5. Определение базового, устойчивого, существенного и личностно-значимого ценного опыта.

6. Определение оснований для классификации витагенного опыта, его классификация. Объединение научной информации.

7. Определение возможности целенаправленного педагогического воздействия в условиях формирования научных знаний.

8. Определение условий для использования витагенного опыта при конструировании научных знаний.

9. Привлечение витагенного опыта участников образовательного процесса к формированию научных представлений школьника [2, с. 146].

Предложенная технология является адаптивной в силу ее гибкости, мобильности, устойчивости при условии системного использования с учетом содержания и значимости каждого из представленных шагов, позволяющих при возможных отклонениях от ожидаемых результатов производить ее трансформацию и модификацию.

Раскрывая сущность витагенного обучения, необходимо сказать, что витагенный опыт необходим не только для того, чтобы сделать сотрудничество действительным, желаемым педагогическим взаимодействием. Он нужен для того, чтобы воспитать ценностное отношение к знанию и незнанию; для учета потенциальных возможностей личности как лежащих на поверхности, так и скрытых для внешнего обозрения.

Переход витагенной информации в витагенный опыт - это своего рода фильтрация, дающая возможность человеку подсознательно отправить в дальние запасники памяти то, что должно отложиться на определенный срок хранения, но может быть восстановлено в адекватных житейских ситуациях.

В ходе фильтрации выделяются основные компоненты, несущие на себе главную нагрузку, отсеивается одно, пропускается другое. Фильтры человеческой памяти по своей природе уникальны. В них сочетается все то, что обеспечивает процесс интериоризации, т. е. перехода внешних влияний среды во внутренние установки личности.

Схематично источники витагенной информации могут быть представлены в форме концентрических кругов (схема 1).