Формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях

На основі аналізу теоретичних основ досліджуваної проблеми ми виявили можливості вдосконалити процес формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях. Враховуючи об'єктивну сутність кожного виду знань, відповідно до алгоритму розумової діяльності, результатом якої є певний вид знань, зважаючи на вікові особливості пізнавальних психічних процесів у молодших школярів, ми визначили педагогічні умови формування в учнів початкових класів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях, що забезпечують ефективність цього процесу.

Педагогічні умови забезпечують взаємодію результату спільних дій учасників навчально-виховного процесу для досягнення мети і завдань формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях та системи чинників, що впливають на його ефективність. У нашому дослідженні педагогічні умови ми розглядаємо як положення, що конкретизуюють організацію та визначають сутність процесу формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях. До таких умов належать:

Організація чуттєвого сприймання навчального матеріалу відповідно до вікових особливостей дітей молодшого шкільного віку.

Здійснення керівництва процесом формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях.

Цілеспрямоване використання пізнавальних завдань як засобу формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях.

Реалізація міжпредметних зв'язків під час формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях.

Охарактеризуємо дидактичні умови формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях, визначені на основі констатувального експерименту.

1. Оскільки процес формування знань починається зі сприймання ознак, властивостей об'єктів та явищ природи, то першою умовою ефективності процесу формування уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях, на нашу думку, є організація чуттєвого сприймання навчального матеріалу відповідно до вікових особливостей і можливостей дітей молодшого шкільного віку.

Сприймання нового матеріалу - складний, поступовий процес, зумовлений психологічними закономірностями розвитку школярів, їхньою здатністю аналізувати й узагальнювати, а також складністю нових знань та способів дії. Сприймання становить чуттєвий досвід дитини і відіграє важливу роль у навчальній діяльності, оскільки будь-який навчальний матеріал має бути передусім сприйнятий учнями. Тільки після цього можна говорити про засвоєння знань. Адже від того, як сприйнятий новий навчальний матеріал, які уявлення і первинні поняття утворились при цьому у свідомості учнів, залежить первинне розуміння нових знань, залежить подальша робота над їх засвоєнням та застосуванням, стверджує М.О. Данилов [20]. Крім того, на етапі первинного сприймання відбувається явище "імпринтинг" (від англ. imprinting - зберігати, закарбовувати), сутність якого полягає у довготривалому й детальному збереженні в пам'яті індивіда первинно сприйнятого образу. Тому слід пам'ятати, що перше сприймання повинно бути абсолютно точним, чітким і повним, в іншому випадку всі неточності міцно закарбуються в пам'яті, а помилки дуже важко усунути в подальшій роботі.

Питання про те, як проходить процес первинного сприймання природничих знань учнями початкових класів, розглядалось як у педагогічній, так і в психологічній літературі. На основі результатів наукових досліджень охарактеризуємо вікові особливості сприймання природничих знань молодшими школярами, структуру й динаміку їхнього розумового розвитку, а також їх врахування у процесі формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях

Як стверджує Г.С. Костюк [51], до початку молодшого шкільного віку сприймання у дітей пройшло вже досить довгий шлях розвитку, а його різні види (зорове, слухове та ін.) є відносно розвиненими і досягають високого рівня. Сприймання дітей емоційне, активне: вони прагнуть потримати об'єкт сприймання у руках, погратися з ним, але самостійно не можуть виділити і називати його суттєві ознаки. Для них характерна недиференційованість, злитість образів предметів, що сприймаються. Ця особливість дитячого сприймання проявляється у 6-9-річних дітей під час знайомства зі складними або малознайомими предметами. Молодші школярі ще не вміють відокремити в предметі, що сприймається, головне й суттєве від деталей та подробиць. Це є причиною багатьох помилок, які допускають школярі під час сприймання дуже подібних за зовнішнім виглядом предметів або їх зображень. "Намальований вовк часто сприймається як собака, а голі дерева - як ознака осені й т. ін." [67, с.136]. В основному дитина схоплює загальне враження від нового об'єкта і не здатна помітити ті суттєві деталі, які відразу помічає доросла людина. Ця особливість сприймання молодших школярів залежить передусім від малого життєвого досвіду, від того, що дитина мало знайома із предметами та явищами навколишнього світу.

У дослідженнях Р.Г. Натадзе [75] було визначено, що діти молодшого шкільного віку звертають більшу увагу на колір предметів, ніж на їх форму; виділяють зовнішню яскраву ознаку, не співвідносячи її з іншими ознаками об'єкта чи явища природи, і надають їй загального суттєвого значення. Аналіз зводиться до виділення одного елемента, синтез - неповний, односторонній і призводить до помилкового узагальнення, що містить ознаку, від якої треба відволіктись. Це пов'язано з недостатньо розвинутою у цьому віці аналітичною функцією мислення.

Розглянуті вище вікові особливості сприймання дітей молодшого шкільного віку позначаються на сприйманні школярами об'єктів та явищ природи. Тому проблема ефективності сприймання системи природничих знань є особливо актуальною для початкової школи. Оскільки, як вказує Л.Ф. Обухова [76], чим молодший учень, тим важче йому під час сприймання складного об'єкта чи явища природи відволікатись від тих неістотних ознак, які його приваблюють, і виділяти саме ті, що відповідні меті сприймання.

За час навчання в початковій школі сприймання молодших школярів зазнає кількісних та якісних змін. На думку Г.С. Костюка [13], кількісні зміни полягають у зростанні швидкості перебігу процесу сприймання, у збільшенні числа сприйнятих об'єктів, у розширенні обсягу їх запам'ятовування тощо. Якісні зміни - це певні перетворення структури сприймання, виникнення нових його особливостей, які знаменують собою підвищення пізнавальної ефективності сприймання. Тобто у процесі навчання в початковій школі проходить перебудова сприймання. Як зазначає Л.В. Занков [78], воно піднімається на вищий ступінь розвитку, набуває цілеспрямованого характеру. Якщо учні спочатку сприймали предмет для того, щоб правильно з ним діяти, то пізніше вони діють із предметом, щоб правильно сприйняти його. Школярі починають глибше аналізувати й синтезувати об'єкти сприймання.

Для того щоб сприймання природничих знань було ефективним, необхідно підготувати дітей до активного сприймання нового матеріалу. Н.М. Шульман [130] стверджує, що основне завдання, яке стоїть перед вчителем на початку уроку, - це домогтися активного і послідовного мислення учнів під час сприймання нового матеріалу.

Підготувати учнів до сприймання системи нових знань, як зауважують М.О. Данилов і Б.П. Єсіпов [21], означає:

встановити внутрішній зв'язок нових знань зі знаннями та навчально-пізнавальними вміннями, що вже сформовані в учнів, або з їхнім життєвим досвідом і забезпечити перехід від засвоєного раніше до нового;

викликати в учнів інтерес до нових знань, увагу до слів учителя;

створити позитивне ставлення учнів до уроку й установку на засвоєння нових знань.

Активне, осмислене сприймання учнями нового навчального матеріалу відбувається тоді, коли у них виникає потреба в нових знаннях, коли нові знання несуть у собі відповіді на запитання, які виникли у свідомості школярів.

Вчені-дидакти М.О. Данилов і Б.П. Єсіпов [21], М.Г. Казанський і Т.С. Назарова [41], О.Я. Савченко [106] та інші вказують, що починати пояснення нового матеріалу в умовах байдужого ставлення до нього учнів, означає "... приректи весь процес засвоєння знань на пасивний шлях" [20, с.57]. Це положення підтверджують дослідження психологів О.М. Леонтьєва [62], Л.Т. Охітіної [82], О.А. Смирнова [110], Б.М. Теплова [117] про роль внутрішніх мотивів навчання, що відповідні особистим інтересам школярів.

Засвоєння учнями нового матеріалу потребує чуттєвого сприймання ними об'єктів та явищ навколишньої дійсності. Звідси випливає давно визнана й важлива роль наочності у навчанні як засобу формування осмислених і міцних природничих знань в учнів. Ф.С. Кисельов вважає, що педагогічна цінність використання наочності в процесі формування природничих знань полягає в тому, що "... завдяки фронтальному зоровому сприйманню у всіх учнів створюється правильне уявлення про об'єкти природи" [47, с.63].

Використовуючи у початкових класах різні засоби унаочнення, слід пам'ятати, що яскравість першого враження може заступити сприймання й розуміння учнями істотних ознак об'єкта чи явища природи. Тому матеріал, що пропонується школярам, має бути оформлений так, щоб не перевантажувати роботу органів чуття дитини і значною мірою сприяти необхідному розчленуванню об'єктів сприймання. Одноманітний матеріал, що не сприяє виділенню головного із другорядного, дуже складний для сприймання взагалі, а тим більше для дитячого. Учні молодшого шкільного віку найкраще сприймають матеріал, ілюстрований достатньою кількістю конкретних прикладів із застосуванням різноманітних засобів наочності, зауважує О.М. Авраменко [1].

Засоби наочності повинні відповідати освітній, розвивальній та виховній меті навчання. Вони мають бути такими, щоб учні без труднощів змогли виділити основні, суттєві ознаки об'єкта, встановити внутрішньопонятійні чи міжпонятійні зв'язки й осмислити їх. У засобах наочності не повинно бути нічого зайвого, що відволікало б увагу молодших школярів від головного, істотного. У процесі сприймання значну роль відіграє поєднання засобів наочності зі словом учителя, словесним формулюванням того, що спостерігається. Для молодших школярів це є необхідною умовою, без дотримання якої їхнє сприймання стає непродуктивним. Словесне формулювання результатів сприймання вголос одним учнем, а про себе іншими, дає змогу кожній дитині усвідомити зміст, порівняти власний результат із результатами однокласників, а якщо потрібно придивитись, прислухатись, звернути увагу на окремі деталі, стверджує Т.М. Байбара [4].

Поєднання чуттєвого й словесного необхідне для того, зазначає Г.О. Люблінська [67], щоб діти навчились в одиничному бачити загальне, а через частини - ціле. В.О. Сухомлинський [115] наголошував, що однією із умов ефективного сприймання навчального матеріалу є вільне, точне та емоційне мовлення педагога, адже культура мовлення вчителя значною мірою визначає ефективність розумової діяльності учнів на уроці. Тому вчитель має чітко й точно формулювати поняття, вводити відповідні терміни, без яких неможливе поступове проникнення у сутність відповідних об'єктів довкілля, перехід від одиничного до загального, від конкретного до абстрактного, встановлення зв'язків і залежностей, дотримання логічної послідовності у викладі змісту. Крім того, значення слів, що вживаються для пояснення нового матеріалу, повинні бути знайомими й зрозумілими дітям молодшого шкільного віку, а терміни - доступними.

Проблема поєднання мовлення вчителя та засобів наочності експериментально вивчалась Л.В. Занковим [31]. Форми поєднання слова і наочності визначаються конкретними дидактичними завданнями, а також пізнавальними можливостями дітей. Найпродуктивнішими, на думку вченого, є такі поєднання наочності й слова вчителя, які спрямовують учнів на самостійну розумову діяльність із наочним матеріалом. Якщо засоби наочності є джерелом знань, і діти самостійно здобувають знання, працюючи з об'єктом чи його матеріалізованою формою, то слово учителя спонукає до виконання необхідних дій із засобами наочності. Коли інформація надходить від учителя, засоби наочності застосовуються для ілюстрації, конкретизації або для підтвердження окремих положень розповіді чи їх пояснення.

Правильний підбір і оформлення матеріалу для сприймання ще не забезпечує повноцінності та ефективності сприймання. Дуже часто учні сприймають ті об'єкти та їх ознаки, які не є метою засвоєння. Це відбувається тоді, коли відсутнє керівництво процесом сприймання. Тому однією з важливих передумов ефективності сприймання є так звана установка на сприймання.

Відомо, що людина може щоденно дивитись на якийсь предмет і все ж ні разу "не сприйняти" його, якщо вона не ставила перед собою цієї мети. Тому, не поставивши перед учнями чіткого завдання сприйняти той чи інший об'єкт, не можна розраховувати на ефективність сприймання. До того ж для молодших школярів, на відміну від старших, завдання для сприймання повинні бути конкретнішими і розчленованішими.

Вчителю необхідно дбати, щоб молодші школярі мали необхідні попередні відомості про те, що їм треба буде сприймати, і знали б, на що звернути увагу, як знайомитись з об'єктом. Якщо учитель просто пропонує дітям сприймати навчальний матеріал, не вказавши чітко, що і як спостерігати, то увага дітей розпорошується.

Попереднє завдання для сприймання необхідно давати учням тому, що воно:

дає можливість урахувати вікові особливості молодших школярів (концентрація уваги, забезпечення її обсягу, стійкості);

дає змогу чітко визначити об'єкт для сприймання;

дає інформацію про мету роботи;

озброює засобами учбової діяльності.

Для того щоб сприймання нового навчального матеріалу було ефективним, воно має супроводжуватись активною діяльністю учнів. Чим молодші учні, тим більшу роль у процесі сприймання відіграють їх практичні дії. Потреба не обмежуватись зоровим сприйманням, а діяти з аналізованим об'єктом: доторкнутись рукою, експериментувати з ним, - властива й дорослій людині. У дітей ця потреба значно більша, а в молодшому шкільному віці вона є об'єктивною, зазначає Л.Т. Охітіна [82]. Тому завжди, де цьому немає перешкод, потрібно давати учням змогу не лише роздивитись природні об'єкти, що вивчаються, але й познайомитися з ними активнішими способами. Тобто познайомитися із природними об'єктами не лише через розумові, а й через практичні дії з ними. Останні дають можливість повніше включити в сприймання руховий аналізатор, пізнавати такі властивості предметів та взаємозв'язки, які не сприймаються безпосередньо, а розкриваються тільки у діях із ними.

Використання практичної та дослідницької діяльності учнів під час сприймання нового матеріалу є корисним і ефективним у тих випадках, коли нове знання є складним для словесного пояснення (хоч добре засвоюється під час самостійних спостережень учнів за процесами, що вивчаються), або учням потрібно засвоїти знання практичного характеру.

Практична діяльність з об'єктами, що вивчаються, активізує увагу учнів, посилює інтерес до вивчення природи. Крім того, практичні роботи привчають дітей до творчого мислення, школярі навчаються проводити досліди, самостійно робити висновки та узагальнення.

Ця передумова має особливо важливе значення для формування природничих знань у молодших школярів: виготовлення учнями гербарію рослин, робота з колекціями, гербарієм та роздатковим матеріалом, проведення дослідів та практичних робіт сприяють ефективнішому сприйманню нового навчального матеріалу.

Процесом сприймання керує вчитель, послідовно домагаючись активності, точності сприймання, вправляючи учнів у аналізі об'єктів для їх повного й осмисленого сприймання. Збагачуючи чуттєвий досвід і оволодіваючи умінням його розширювати та поглиблювати, учні навчаються сприймати навколишній світ і використовувати це багатство чуттєвого досвіду у своїй практичній та розумовій діяльності. Тільки в цьому випадку можна отримати дійсний ефект від подальшої переробки знань та їх застосування в практичній діяльності.

Усі ці передумови необхідно враховувати для того, щоб забезпечити якнайкраще сприймання учнями нових природничих знань та виробити у них культуру сприймання.

2. Для успішного формування знань потрібна розумова діяльність учнів, тобто аналіз, порівняння, синтез, абстрагування тощо. Тому наступною умовою формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях є здійснення керівництва процесом формування уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях на основі алгоритмів розумової діяльності, що передбачає зростання рівня самостійності та активності учнів.

Як зазначає Ю.В. Павлов, керівництво розумовою діяльністю школярів у процесі формування знань передбачає здійснення певної сукупності педагогічних впливів, вибраних з усіх можливих на основі певної інформації про процес навчання та його закономірності, спрямованих на ефективне засвоєння знань учнями відповідно до програми або мети навчання [83].

У психолого-педагогічній літературі розглядаються різні способи керівництва розумовою діяльністю учнів у процесі формування знань. Найпоширенішими вважаються два напрями: прямий та опосередкований шляхи керівництва.

Під прямим способом керівництва, вказує Л.Н. Ланда, розуміють безпосередній вплив на розумові операції учнів за допомогою спеціальних вказівок, правил та інших інструкцій, що апелюють безпосередньо до цих операцій і прямо впливають на їх перебіг [60]. Тобто керівництво діяльністю учнів має безпосередній характер і проявляється у цілеспрямованому формуванні різних розумових дій. У дослідженні Н.С. Коваль [48] встановлено, що організація й контроль за виконанням пізнавальних завдань здійснюється прямим способом у чотири етапи. На першому етапі учням пояснюють значення прийому, що формується, і з'ясовують, з яких послідовних дій він складається. На другому етапі учні відтворюють той чи інший прийом, а на третьому його структура закріплюється в процесі виконання подібних пізнавальних завдань. На четвертому етапі учні самостійно використовують засвоєні прийоми міркувань у певній послідовності у нових навчальних ситуаціях.

Пряме керівництво розумовою діяльністю учнів початкової школи в процесі навчання передбачає створення в їхній свідомості певного алгоритму міркувань. Як зазначають Е. Страчар [114], В. Оконь [80], О.Я. Савченко [103], М.Г. Казанський і Т.С. Назарова [41] та інші, алгоритм - це вказівка, що визначає обов'язкове коло елементарних розумових операцій або їх системи, які необхідно виконати у певній послідовності, щоб розв'язати поставлене завдання. Алгоритмічні приписи визначають найдоцільнішу послідовність розумових та практичних дій і цим самим привчають дитину міркувати правильно й економно [103]. Розчленування способу дії на послідовні операції допомагає учням самостійно виконувати завдання.

Сутність опосередкованого шляху керівництва розумовою діяльністю учнів полягає в тому, що дітям пропонують різні завдання в такій послідовності, яка б забезпечувала відпрацювання кожної конкретної операції - складової того чи іншого прийому розумової діяльності [48]. Звідси випливає, що непрямий спосіб керівництва діяльністю школярів здійснюється через методи та зміст навчання і спонукає учнів до самостійного виявлення функцій і структури розумових дій у загальному змісті учбової діяльності. Керівництво розумовою діяльністю при цьому здійснюється за допомогою пізнавальних завдань. Вони поступово ускладнюються, але водночас виконання попереднього полегшує роботу на наступним завданням.

3. Оскільки керівництво розумовою діяльністю здійснюється через пізнавальні завдання, то наступною умовою є цілеспрямоване використання пізнавальних завдань як засобу формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях.

Обґрунтування необхідності використання пізнавальних завдань під час організації процесу формування знань в учнів початкової школи міститься в працях Д.М. Богоявленського і Н.О. Менчинської [8], В.І. Зикової [35], Є.М. Кабанової-Меллер [38], З.І. Калмикової [42] та інших учених.

Слід зазначити, що в педагогічній літературі використовуються різні визначення поняття "пізнавальні завдання". Так, Н.С. Коваль [48] вважає, що пізнавальні завдання - це сукупність проблемних запитань, логічних завдань, виконання яких вимагає від учня певного рівня самостійності. На думку Н.І. Підгорної [91], пізнавальні завдання - це комплекс тренувальних, частково самостійних, пошукових вправ, спрямованих на утворення в учнів повноцінних знань про властивості та ознаки предметів і явищ, які вчать виділяти та диференціювати їх на істотні й неістотні. І.М. Трубавіна [119] під пізнавальними завданнями розуміє об'єктивно задані, виражені у наочній формі навчальні ситуації, які вимагають від учня певної системи дій (розумових або практичних) для досягнення поставленої мети. О.Я. Савченко [105], П.І. Підкасистий [88], І.Я. Лернер [64], Н.І. Грюцева [17] та інші зазначають, що пізнавальні завдання - це такі завдання, розв'язання яких за допомогою різних методів пошукової діяльності забезпечує формування у школярів нових знань про об'єкт та спосіб діяльності. В основі будь-якого пізнавального завдання, - вважає М.М. Скаткін, - лежить суперечність між тим, що є, і тим, чого людина хоче досягнути. Саме ця суперечність і рухає думку вперед, стимулюючи пошуки способів розв'язання [107]. Основною ознакою пізнавальних завдань, зазначає І.Я. Лернер [64], є те, що учень, маючи усі необхідні дані не може отримати результат безпосередньо з пізнавальних завдань. Для цього йому необхідно перетворити ці дані й самостійно виконати з ними практичні та розумові операції у певній послідовності. На думку О.Я. Савченко [105], особливостями пізнавальних завдань є широкий діапазон їх застосування на різному навчальному матеріалі; чітке регулювання змістово-процесуальної складності у межах уроку, теми; різноманітність форм подачі завдання; можливість використання на всіх етапах засвоєння; зумовленість способу виконання завдання його типом.

Відповідно до мети нашого дослідження ми вважаємо, що пізнавальні завдання - це завдання, співвіднесені зі структурою знань навчального предмета, що потребують для свого розв'язання різних методів частково самостійної пошукової діяльності та сприяють формуванню у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях.

Пізнавальні завдання можуть бути різної форми і пропонуватись молодшим школярам у колективній, груповій та індивідуальній роботі на різних етапах уроку. Пізнавальні завдання можуть прийняти форму запитання, коли дані включені у питальне речення; можуть мати форму логічної вправи - тоді дані включені у спонукальне речення. Форми пізнавальних завдань не змінюють їх суті - зв'язок відомого із невідомим, зазначає Е.Г. Мигазов [73]. Крім того, пізнавальні завдання можуть мати форму кросвордів, дидактичних ігор, загадок, ребусів тощо, розв'язання яких вимагає творчої самостійної пошукової діяльності учнів, застосування здобутих знань на практиці, у нових навчальних ситуаціях, незалежності мислення дитини, оригінальності, винахідливості. Істотною ознакою, що об'єднує всі ці різні за формою пізнавальні завдання, є необхідність самостійних суджень, активізації раніше засвоєних знань й умінь та пошуку нових знань чи способів дії під час їх розв'язання.

У науковій літературі описані різні типи пізнавальних завдань. Їх класифікація проводилась за різними ознаками:

за організацією процесу засвоєння знань (Д.Д. Зуєв);

за характером пізнавальної діяльності учнів (В.Ф. Паламарчук, З.О. Клепініна, М.І. Іпполітова);

за рівнем пізнавальної самостійності (В.О. Онищук);

за прийомами розумової діяльності, що лежать в основі розв'язання завдання (Д.М. Богоявленський, Т.М. Байбара, З.В. Друзь, Н.С. Коваль, Н.І. Підгорна, О.Я. Савченко).

Розробляючи пізнавальні завдання для проведення експериментального дослідження, ми вважали за доцільне використати класифікацію пізнавальних завдань, в основі якої лежать прийоми розумової діяльності. Це пояснюється тим, що розвиток прийомів розумової діяльності є важливим засобом ефективного засвоєння навчального матеріалу та формування у молодших школярів уміння застосовувати природничі знання у нових навчальних ситуаціях. Мета використання пізнавальних завдань - навчити учнів початкової школи орієнтуватися в умові завдання; аналізувати дані; диференціювати істотні та неістотні ознаки, співвідносити їх; встановлювати причинно-наслідкові зв'язки; доводити істинність судження; узагальнювати і формулювати висновки. Це дало можливість виділити такі типи пізнавальних завдань: