Психолого-педагогические аспекты эффективного формирования логической культуры мышления школьников подросткового возраста

«В 5-11 классах, где желательно обобщать первоначальные логические сведения, школьники знакомятся с некоторыми терминами логики и их характеристикой, а именно:

1) термины в речи людей. Научные термины;

2) понятие. Упражнения на определение объёма и содержания понятий; родовых и видовых признаков. Деление понятий на общие, единичные, нулевые; конкретные и абстрактные; противоположные и противоречивые;

3) правила построения научных определений. Описания и характеристика понятий;

4) суждения. Деление суждений по количеству;

5) правила отрицания частных и общих суждений;

6) значение слов: проанализируйте, обобщите, сделайте вывод, докажите, имеется, не более, не менее и т.п. Употребление этих слов в речи школьников;

7) виды доказательств и некоторые их методы;

8) уяснение общей схемы обоснований утверждений вида: «существует объект, имеющий свойство А», «каждый объект множества М имеет свойство А»;

9) логическое следование. Необходимые и достаточные признаки. Равносильные утверждения;

10) использование аналогий при обосновании суждений. Понятие о правилах, теоремах, леммах, аксиомах.

Одновременно экспериментальным путем проверялась доступность предлагаемого материала, исследовалось, как влияет подчёркивание логических аспектов знаний на качество и прочность усвоения программного материала, на общее развитие учащихся. В процессе исследования, проведённого Е.П. Маланюк и М.П. Маланюк, оказалось, что возможности организации такой работы на уроках имеются, для этого можно выделить так называемые минутки логического мышления. Школьники приучаются корректно употреблять различные виды суждений, вдумчиво относится к отысканию способов обоснования своих мыслей, что способствует успеху при усвоении учебного материала;

2) преодоление в обучении ограниченности эмпирических формально- логических обобщений и постепенный переход на позицию теоретического мышления. В литературе (А. Жожа, Г.И. Рузавин, В.С. Швырев и др.) отмечается, что в научном познании несмотря на возрастание теоретического уровня познания и соответственно дедуктивных систем, сама индуктивная логика познания не исключается. Видный дидакт М.А. Данилов писал, что «В период подведения к ведущей идее приобретает особый смысл вещественно индуктивное обучение, а в дальнейшем, когда идея уже осознана учащимися, ею пользуются для глубокого освещения изучаемого материала и для постепенного введения дедуктивных методов познания предметов и явлений» [9, с. 10].

Другую точку зрения по этому вопросу высказывает А.М. Арсеньев. По его мнению, при исключении чувственного восприятия предметов в процессе познания дети лишь формально усваивают научные понятия и поэтому не могут перейти на уровень познания теоретического. «В содержании образования всё большее значение приобретают обобщённые знания и теоретические построения, а познавательная деятельность детей строилась и будет строиться в дальнейшем на базе чувственного опыта, лишь постепенно поднимаясь до овладения обобщёнными знаниями и теоретическими построениями» [2, с. 37].

В свою очередь, необходимо принимать во внимание то, что переход от чувственно-эмпирической базы к теоретической системе, в частности в преподавании информатики, происходит, не логически последовательно, а скачкообразно. Большее значение здесь имеет мысль, высказанная Д.В. Вилькеевым о том, что «Овладение ведущими современными научными идеями и теориями …означает и необходимость овладения новой системой мышления, то есть и необходимость совершить известный скачок в способах познания» [4, с. 3-29]. По этому поводу А.И. Янцов писал: «…задача каждого учителя состоит в том, чтобы подготовить учеников к совершению такого скачка, сделать его возможным. Путём только дедуктивного подхода к изложению знаний этого добиться нельзя. Такая «чистая» дедукция будет граничить с усилением догматизма в обучении» [52, с. 198];

3) логика изложения теоретических знаний в школьных учебниках по предмету информатики должна быть согласована с логикой самой науки и соответствовать возрастным особенностям и развитию познавательных сил школьников. Подобная мысль уже высказывалась отдельными дидактами и методистами, но сейчас она нередко забывается. В 50-е годы прошлого столетия Ю.В. Ходаков, определяя принципы построения учебника химии, отметил, что одним из них должен быть принцип единства индукции и дедукции.

М.А. Данилов писал: «…опытные учителя придают большое значение логическому пути объяснения нового материала, они специально работают над тем, чтобы их объяснение было стройным и доказательным в логическом отношении, убедительным для учащихся и … в каждом конкретном случае находят тот логический план изложения, который соответствует характеру учебного материала и особенностям восприятия и мышления учащихся данного возраста» [9, с. 14-16].

Действительно, при построении материала основ наук в учебниках необходимо руководствоваться не только краткостью и экономичностью изложения, но и соответствовать оптимальному способу изложения, обеспечивающему наиболее высокий уровень усвоения знаний и развития школьников. Мы разделяем точку зрения о том, что «Гипотетико-дедуктивная система построения основ научных знаний в школьных учебниках по предметам естественнонаучного цикла … наиболее удовлетворяет этому требованию и более всего удобна для преобразования теории в метод». С помощью гипотетико-дедуктивной системы в известной мере создается возможность преодолеть разрыв между системой научных знаний, выраженной в логике учебного предмета, и психологическими закономерностями процесса их усвоения школьниками. При этом важно, чтобы учащиеся овладели логическими способами учебно-познавательной деятельности:

а) способы выполнения основных умственных действий: сравнения, анализа, синтеза, абстрагирования, обобщения, конкретизации, систематизации, классификации;

б) способы логических действий: определение понятий, построение индуктивного, дедуктивного и традуктивного умозаключений, описание, объяснение, построение гипотез, доказательств;

4) используемая теория должна преобразовываться в метод. В работах по логике научного познания (П.В. Алексеев, В.П. Бранский, П.В. Копнин) указываются, что при переходе теории в метод имеет место логическая процедура перевода системы высказываний теории об объекте в систему высказываний о действиях над объектом. В результате этого составляется перечень правил и операций действий над объектом в определённой последовательности, который в любом исследовании должен удовлетворять следующим требованиям:

1) должен включать набор операций, обладающих соответствующей «способностью» раскрытия свойств исследуемого объекта;

2) должен предусматривать операции, обеспечивающие непосредственное и опосредованное (через другие образы) чувственное восприятие объекта;

3) в указателе должны быть операции и правила, предусматривающие познание с помощью приборов;

4) должны быть предусмотрены операции чувственного и логического опосредования и операции, комбинирующие оба вида опосредования» [14, с. 23].

При соблюдении этих требований складывается алгоритм выполнения в определённом порядке некоторой системы операций с целью изучения объекта;

5) непременным условием развивающего эффекта обучения в общеобразовательной школе является преобразование научных методов и методов формальной логики в определенную систему способов и приёмов умственной деятельности школьников. Значительный вклад в разработку этой проблемы внесли представители педагогической психологии и дидактики Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.Ф. Талызина, П.Я. Гальперин, Б.И. Коротяев, Н.А. Половникова и др. [28, с. 109].

Исследования Д.Н. Богоявленского, П.Я. Гальперина, Е.Н. Кабановой-Меллер, Н.Ф. Талызиной определили такие пути решения данной задачи:

1) способы переноса усвоенных учащимися знаний (понятий, правил, законов, теорий) в новые учебные ситуации для решения новых задач должны поэтапно отрабатываться и постепенно обобщаться;

2) при выполнении переноса опорных знаний (понятий, правил, законов, теорий) в новые учебные ситуации учащиеся должны осмысливать структуру действий и операций на перенос опорных знаний в новую учебную ситуацию;

3) важно после осмысления учащимися структуры своих действий и операций давать им задание на составление плана-правила выполненных учебно-познавательных действий.

Ведущие учителя понимают, что для успешного решения проблемы формирования логической культуры школьников необходимо овладеть как минимумом такой системой обобщающих приёмов умственной деятельности: 1) сравнение; 2) анализ и синтез; 3) обобщение; 4) определение и объяснение понятий; 5) конкретизация и систематизация; 6) доказательство; 7) приём выполнения индуктивных, дедуктивных и традуктивных умозаключений. В.И. Паламарчук и В.Ф. Паламарчук в своих исследованиях по развитию логического мышления учащихся показали возможность применения этой логико-дидактической классификации приёмов умственной деятельности при решении учебных задач [25, с. 121].

При обучении школьников каждому учебному предмету и информатики в частности, предоставляется возможность, как для формирования научного стиля мышления, так и для перехода с одного уровня овладения научным стилем мышления на другой. Как указывает Ю.В. Сенько, эти уровни можно обозначить так:

1) «отказ» от здравого смысла. Учащиеся осознают, что действия сообразно здравому смыслу мало продуктивны, но что и как делать - не знают;

2) спорадическое обращение к нормам и требованиям научного стиля мышления наряду с использованием здравого смысла;

3) сознательное следование в учебно-познавательной деятельности отдельным положениям и нормам научного стиля мышления;

4) стремление учащихся руководствоваться предписаниями научного стиля мышления как нормой [32, с. 98].

Конечно, как отмечает автор, между выделенными уровнями нет резкой грани, так как деятельность учащегося на одном учебном предмете или даже разделе может быть на одном уровне, а его же деятельность на другом учебном предмете - на другом, более высоком или более низком уровне. В то же время, независимо от уровня овладения учащимися научным стилем мышления, продолжает Ю.В. Сенько, учитель, планируя преподавание и, организуя формирование научного мышления, обязательно выполняет следующие действия:

1) выдвижение конкретной задачи формирования научного стиля мышления в данном познавательном цикле;

2) раскрытие характеристик, принципов научного стиля мышления на конкретном учебном предмете;

3) организация учебно-познавательной деятельности по овладению предписаниями научного стиля мышления;

4) анализ результатов работы по формированию научного стиля мышления у учащихся.

Выдвижение новой конкретной задачи формирования научного стиля мышления в новом познавательном цикле [33, с. 98].

Анализ приведенного материала позволяет нам судить о некоторых типичных приемах и методах, с помощью которых учителя могут формировать логическую грамотность подростков информатики. Существующий педагогический опыт дает основание считать, что формирование логического мышления зависит: 1) от возраста учащихся; 2) от уже имеющегося уровня логического мышления.

логический культура мышление подросток



2. Психолого-педагогические аспекты эффективного формирования логической культуры школьников подросткового возраста

2.1 Учёт особенностей формирования мышления у школьников подросткового возраста

Психологи, дидакты и методисты неоднократно ставили вопрос о необходимости учитывать возрастные особенности школьников при формировании у них логической грамотности и включении в школьный курс элементов логики. В тоже время известно, что некоторые зарубежные психологи и методисты (Барнес, Э. Мейман, Монро, Ж. Пиаже и др.). Пытались доказать, что ученики до 14 лет вообще не способны логически мыслить и поэтому их бесполезно учить делать различные обобщения и умозаключения. Названные авторы утверждали, что ученики этого возраста имеют естественную склонность к догматизму, дедукции и казуистике. В работах В.М. Брадиса, М.Е. Драбкиной, В.В. Дубинина, Б.А. Кордемского, И.Л. Никольской, Ф.Ф. Притуло, К.А. Рупасова, А.Д. Семушина, А.А. Столяра, П.М. Эрдниева показывается несостоятельность этих утверждений и приводятся интересные системы упражнений, даются методические рекомендации, намечаются удачные связи логических законов с отдельными темами и упражнениями по математике.

Мышление протекает и развивается у детей разных возрастов не только по общим и особенным (специальным) закономерностям, действующим в единстве, но и в соответствии с возрастными особенностями. Младший школьник часто думает вслух или пользуется шепотной речью, тем самым его мысли оформляются в устной речи. Мыслительная деятельность учащихся протекает и в форме внутренней речи, но её роль пока невелика. Одной из качественных особенностей мышления младших школьников является то, что они не могут осуществить комбинаторный, творческий, практически-действенный процесс мышления в единстве его образных и теоретических компонентов. «Мысль младших школьников, - пишет М.Н. Шардаков, - движется от реальности к возможности» [44, с. 147]. М.Н. Шардаков, рассматривая процесс развития осознания собственных мыслительных процессов у учащихся, пишет: «Младший школьник так или иначе совершает мыслительную деятельность систематизации, но он систематизирует данное наглядно, видит систему с внешней стороны, он никогда не думает о последовательности своих мыслей. Он не относится критически к собственному процессу мышления» [44, с. 147].

Обычно ребенок 7-8 лет мыслит конкретными предметными понятиями. Затем происходит переход к стадии формальных операций, развиваются способности к обобщению и абстрагированию. К моменту перехода в среднее звено школьники должны уметь самостоятельно рассуждать, делать выводы, сопоставлять, сравнивать, анализировать, находить частное и общее, устанавливать простые закономерности, выявлять связи между явлениями и понятиями. Третьеклассники должны уметь выделять более широкие и более узкие понятия, находить связь между родовыми и видовыми понятиями. Если ученики 1-2 класса часто подменяют аргументацию и доказательство указанием на реальный факт или, опираясь на аналогию, не всегда правомерную, то ученик 3-4 класса должен уметь дать обоснованное доказательство, развернуть аргументацию. Аналитическая деятельность третьеклассника основывается на представлениях и понятиях. Развитие мышления в понятиях, т.е. абстрактно-понятийного мышления, способствует возникновению к концу младшего школьного возраста рефлексии, которая, являясь новообразованием подросткового возраста, преображает не только познавательную деятельность и характер отношений к другим людям, но и к самим себе. Таковы некоторые особенности мышления младших школьников.

Обратимся к характеристике особенностей развития мышления учащихся подросткового возраста, границы которого определяются от 11 до 15 лет. Разумеется, существующие различия между младшими и старшими подростками велики. Но, понимая, что нет какого-то «средне подросткового» возраста, мы всё же, будем говорить о типичных, характерных чертах всего этого периода, акцентируя внимание на совершенствовании познавательной деятельности при обучении подростков основам наук.

Основное по объёму место в жизни подростка занимает учебная деятельность. Однако по сравнению с младшим школьным возрастом существенно меняется характер учебной деятельности. Это связано не только с увеличением объёма информации и не только с тем, что на смену одному учителю приходят несколько педагогов, которые, к сожалению, не всегда предъявляют одинаковые требования. В эту пору появляются новые формы обучения, усложняется содержание учебного материала, начинаются значительные изменения в мыслительной деятельности. Достигнутый в младшем школьном возрасте уровень мышления подготовляет к осознанию понятий в их свойствах и взаимоотношениях и позволяет подростку начать систематическое изучение основ наук, тем самым создаются предпосылки для перехода на следующую ступень мышления. Логика построения учебных курсов в среднем звене школы требует нового характера усвоения знаний, а именно опоры в процессе усвоения на уже известные понятия, законы и теории, на теоретическое мышление.

Как показано в исследованиях психолога И.С. Якиманской, кризис подросткового возраста нередко вызван расхождением между потребностью в усвоении знаний и возможностью их усвоения («хочу, но не могу учиться»). Младшие подростки оказываются не подготовленными к самостоятельной работе с учебным материалом, требующим ввиду сложности и большого объёма умения спланировать, рационально построить, а в случае необходимости скорректировать свою умственную активность, направить её в нужное русло [47, с. 78]. Для того чтобы успешно учиться, подросток должен не только уметь сравнивать, анализировать, синтезировать, абстрагировать, обобщать, но и делать индуктивные и дедуктивные выводы, выдвигать гипотезы, доказывать. Практика показывает, что далеко не все подростки своевременно переходят к теоретическому мышлению, к более высокому уровню обобщения, а именно уровню содержательных обобщений. Лишь, по мере того как подросток, усваивая в ходе обучения систему теоретического знания, начинает «исследовать природу самих понятий» и выявляет через их взаимоотношения всё более абстрактные их свойства, его мышление переходит на уровень теоретического мышления.

Особенно заметным в подростковом возрасте становится осознание собственных мыслительных процессов. Так, М.Н. Шардаков ссылаясь на исследования проведенные М.М. Вахрушевым процессов понимания и усвоения силлогистических умозаключений, пишет: «…почти все школьники VI класса в возрасте 12-13 лет осознают формальные структуры дедуктивных умозаключений ..., независимо от содержания мышления, осознают ход своей мысли. Учащиеся 12-13 лет осознанно пользуются дедукцией и индукцией» [5, с. 11-17].

Применяя методику решения задач на основе предложенных посылок, М.М. Вахрушев показал, что школьники VII класса давали ответы преимущественно на уровне третьей ступени развития дедуктивного мышления и совсем не имели ответов, свойственных нулевой ступени. Анализирующая и синтезирующая работа мышления на третьей ступени приводила к абстракции и обобщению самих форм мышления, которые затем сознательно применялись подростками в решении задач различного содержания. На этой ступени дедукция как форма мышления приобретает характер навыка мыслительной деятельности, что свойственно ступени теоретического, абстрактного мышления, ступени понимания и оперирования формами мышления в единстве с его содержанием. В этом же исследовании показано, что различные ступени развития дедуктивных умозаключений сосуществуют как у школьников одного возраста, так и у одного и того же учащегося в зависимости от содержания знаний и условий их усвоения. Только нулевая ступень и третья ступень не сосуществуют.

Такие же данные в своих исследованиях получил М.Н. Шардаков. По этому вопросу он пишет: «Чем старше школьники, тем чаще они начинают пользоваться дедукцией, так как в процессе учения усваивают всё больше и больше обобщённых теоретических знаний. Более того, их мышление часто выступает в гипотетико-дедуктивной форме, так как, решая задачи, они прибегают к предположениям, к учёту возможностей применения различных способов решения задач» [44, с. 147].

В отличие от младших школьников подростки уже не удовлетворяются лишь восприятием изучаемых предметов и явлений, а стремятся понять их сущность, существующие в них причинно-следственные связи, а также противоречия. Стремясь к постижению глубинных причин изучаемых явлений, они задают много вопросов при изучении нового материала, требуют от учителя большой аргументации выдвигаемых положений и убедительного доказательства. Закономерный характер этой особенности их мышления и памяти проявляется только при соответствующей организации познавательной деятельности.

Мышление учащихся развивается в единстве его образных, словесно-понятийных и практических компонентов. С каждым годом у подростка усиливается способность к абстрактному мышлению, происходит изменение соотношения между конкретно-образным и абстрактным мышлением. При этом конкретно-образные (наглядные) компоненты мышления не исчезают, а сохраняются и развиваются, продолжая влиять на общую структуру мышления. У подростков развивается способность к конкретизации, раскрытию содержания понятия в конкретных образах и представлениях.

Нельзя игнорировать особенности наглядно-образного мышления у подростков, т.к. при ограничении наглядного опыта тормозится вычленение абстрактных существенных признаков объекта. Специфические трудности такого рода отмечались в ряде исследований психологов. Так, например, учащиеся 5-6 классов, зная существенные признаки объекта, не всегда могут выделить их в непривычной ситуации.

Давая верное определение понятию, правильно перечисляя существенные признаки, некоторые подростки при применении этих же понятий фактически опираются на другие, наглядно-воспринятые, несущественные признаки.

Л.Ф. Тихомирова и А.В. Басов проводили обследование учащихся с целью выявления их готовности к обучению в среднем звене. Эти результаты позволили сделать вывод о том, что обследованные ими учащиеся в недостаточной мере готовы к обучению в среднем звене. «Тесты на развитие мышления показали, что логические операции мышления в недостаточной мере сформированы у учащихся… Несколько лучше учащиеся выделяют существенное, обобщают, хуже выявляют отношения между понятиями (особенно такие, как причина - следствие, противоположность). На развитие этих мыслительных операций и придётся прежде всего обратить внимание преподавателям в среднем звене школы» [40, c. 236].

В то же время с 11 до 14 лет возрастает значимость причинных связей в мышлении подростка. К. Гросс в своих исследованиях установил, что сначала в своих суждениях подросток стремится ответить или получить ответ на вопрос «почему?». Затем подростка начинает интересовать будущее, его мышление направляется на раскрытие следствий. Постепенно он начинает более глубоко различать действительное, возможное и необходимое. Появляются взаимосвязанные друг с другом суждения, которые выражают гипотезы. Сами гипотезы требуют проверки - критики и обоснования, т.е. рассуждения. Рассуждение - это, прежде всего проверка и доказательство гипотез. Умение рассуждать гипотетически и рассматривать своё суждение как гипотезу, нуждающуюся ещё в проверке, составляет особенность мышления подростка.

Однако многие школьники и в подростковом возрасте продолжают испытывать трудности при анализе причинно-следственных связей. Целесообразно разъяснить учащимся, что всякая причинно-следственная связь характеризуется временной последовательностью, но далеко не всё, что выражает временную последовательность, одновременно выражает и причинно-следственную связь.

В связи с отождествлением простой последовательности двух явлений во времени с причинно-следственной связью распространённой среди подростков является логическая ошибка, называемая по латыни post hoc ergo propter hoc (после этого - значит по причине этого). Данная ошибка в том и состоит, что наблюдаемое явление хотя и может произойти после другого, предшествующего ему, но это ещё не означает, что оно произошло по причине этого.

Установление причинной связи часто требует рассмотрения целого ряда обстоятельств и поэтому представляет большие трудности для подростков. Эти трудности, как справедливо отмечает А.М. Плотников, связаны с тем, что «…во-первых, причина и следствие взаимно обусловливают друг друга и могут при известных условиях поменяться местами. Их нельзя метафизически противопоставлять. Во-вторых, лишь иногда причинно-следственная связь носит однозначный характер, а чаще причинные связи многозначны. В таких случаях одна причина вызывает ряд следствий, и, наоборот, одно и то же следствие может быть вызвано целым рядом причин».

Новый уровень отвлечённой теоретической мысли оказывает влияние на взаимоотношения мышления и речи. В подростковом возрасте мысль окончательно соединяется со словом, в результате чего образуется внутренняя речь, как основное средство мышления. Внутренняя речь регулирует и другие познавательные процессы.

Говоря о отношении между мышлением и речью С.Л. Рубинштейн выделил: «новый уровень мышления у подростков находит себе выражение в том, что:

а) значительную роль в речи начинают играть термины, т.е. слова, значение которых определяется из контекста определенной системы научного знания, независимо от случайных наслоений, которые они могут приобрести в той или иной частной ситуации;

б) другим выражением того же сдвига в мышлении является развивающееся в этот период понимание метафорического переносного значения слов, поскольку переносное значение слова - это то обобщённое значение, которое оно приобретает из контекста; наконец,

в) особенно заостренно сказываются особенности речевой формы отвлечённого мышления в умении оперировать формулами с буквенными обозначениями» [30, c. 122].

Исследуя ошибки в процессе развития понимания школьниками противоречий в отношениях, М.Н. Шардаков показал, что в силу несогласованности развития устной и письменной речи 14% подростков ещё допускают ошибки, возникающие вследствие неточного выражения мыслей в письменной речи. Этот вид ошибок чаще встречается у младших школьников [44, c. 147].

Мы солидарны с мнением А.А. Ивина, что «логическая культура предполагает не только умение рассуждать последовательно и доказательно, с соблюдением требований логики, но и способность обнаруживать в рассуждении логические ошибки и подвергать их квалифицированному анализу». Каждый учитель встречается с логическими ошибками, допускаемыми подростками довольно часто. Ошибки не просто надо исправлять, надо подчёркивать логический смысл допущенных подростками ошибок. Логические ошибки многообразны по своей сути. Рассмотрим наиболее характерные и часто встречающиеся среди учащихся подросткового возраста логические ошибки [12, c. 98].

Довольно распространенной ошибкой является логический круг в доказательстве: справедливость доказываемого положения обосновывается посредством этого же положения, высказанного в несколько иной форме. Эта ошибка наблюдается в том случае, если за предпосылку доказательства принимается то, что ещё нужно доказать, а доказываемая мысль выводится из самой себя и получается не доказательство, а пустое хождение по кругу.

Характерной ошибкой является подмена тезиса, замещение его в ходе доказательства каким-то другим, чаще всего близким ему по форме или содержанию положением. Эта ошибка приводит к тому, что высказанный тезис остается без доказательства, но в тоже время создается впечатление, будто он надежно обоснован.

Тезис может сужаться и в этом случае сам тезис остается недоказанным.

Тезис может также расширяться. В этом случае для обоснования более широкого по своему охвату тезиса нужны и более широкие основания. И может оказаться, что из них вытекает не только исходный тезис, но и какое-то иное, уже неприемлемое утверждение.

Типичная ошибка в мышлении подростка так называемый «прыжок в заключении», когда на основе 1-2 фактов делается поспешный вывод. Недостаточность данных приводит к тому, что случаи, противоречащие обобщению, остаются незамеченными, неучтёнными.

Лучшее средство предупреждения логических ошибок - изучение теории умозаключения, знание законов логики и совершенствование практических навыков их применения. Это позволит, с одной стороны, глубже уяснить учебный материал, а с другой - приучает подростков к обоснованности умственных действий.

Учащиеся-подростки познают на уроках окружающий мир в большей части опосредованное, либо в ходе мысленного абстрагирования, либо в ходе постановки и анализа демонстрационных или лабораторных экспериментов, выявляя такие свойства изучаемого реального объекта, которые ими непосредственно не всегда воспринимаются, не ощущаются и не наблюдаются. Подросток продолжает овладевать процессом образования понятий с переходом к новой и высшей форме интеллектуальной деятельности - мышлению в понятиях. Об этом писал еще Л.С. Выготский в своих исследованиях. Без мышления в понятиях нет понимания отношений, лежащих за явлениями. Образование понятий раскрывает перед подростком мир общественного сознания, растёт самосознание учащегося. «Таким образом, понимание действительности, понимание других и понимание себя - вот что приносит мышление в понятиях».

К подростковому возрасту значительно усиливается стремление самостоятельно понять то, что нужно запомнить и воспроизвести, учащиеся стараются передать материал своими словами, обобщая его. Если раньше школьник слепо полагался на авторитет учителя или учебника, то теперь он хочет убедиться в справедливости той или иной мысли, положения или суждения. Подростки, а тем более юноши, осознают ход своих мыслей, вводят их в систему, критически внутренне обсуждают их. Критичность мышления становится заметной. В критическом мышлении всегда выражается направленность личности школьника, его личная позиция, его оценочное отношение к рассматриваемому явлению. В.А. Сухомлинский в книге «Духовный мир школьника» пишет, что «Подростки уже не верят учителю или родителям на слово, как дети младшего возраста, не принимают беспрекословно всё, что им говорится. Они как бы умышленно стремятся найти доводы, опровергающие то, что им говорится… Важным условием правильного развития подросткового критицизма является не только удовлетворение, но и всяческое поощрение его пытливости, любознательности…». Само по себе это ценное качество и его необходимо развивать. В тоже время нужно преодолевать формирование привычки неоправданно сомневаться, возражать, спорить, отстаивать заведомо ошибочные суждения, упрямиться. Одним из средств формирования критичности в мышлении является обнаружение и опровержение ошибок в суждениях [38, c. 121].

Большой вклад в разработку проблемы формирования критического мышления учащихся был сделан Ф.Ф. Минкиной. Она провела в ряде школ исследования, которые позволили дать не только теоретическое обоснование содержанию критического мышления в обучении, но и разработать методическую систему эффективного формирования критического мышления учащихся [22, c. 21].

В.А. Сухомлинский подчёркивал, что в годы отрочества перед человеком открывается мир идей. «Подросток начинает философствовать - мыслить широкими общественно-политическими моральными понятиями. Всё, что происходит в мире, касается его личности». Далее автор отмечает, что в состоянии спора подростки, мысленно обдумывая, анализируя факты, как бы отдаляются от фактов, видят проблему. «Подросток с интересом исследует противоречия и определяет свою точку зрения… проблемность эмоционально обогащает мышление…» [38, c. 121].

Противоречивость умственного развития подростка выражается и в том, что собственные суждения подростков отличаются крайней категоричностью. В.А. Сухомлинский пишет: «…своей категоричностью подросток нередко стремится прикрыть своё сомнение, неуверенность; эмоциональная активность иногда как бы восполняет, компенсирует интеллектуальную неясность. В категоричности подросток усматривает средство утверждения правильности своих мыслей…» [38, c. 121].

Особенно важно для развития личности подростка правильно организовать преподавание естественных наук в этом возрасте. «В изучении природы в этом возрасте, - считал И.П. Павлов, - не столь важно обилие фактов, сколько дух, метод научной работы, знание тех путей, которыми исследователь достигал истины или к ней приближался. Личное впечатление работы мысли, проникающей в тайны природы, должно быть пережито хотя бы на очень немногих примерах учащимся».

В основе построения систематического изучения предметов естественнонаучного цикла должна лежать гипотетико-дедуктивная модель построения научных знаний. Эта модель нашла отражение в работах В.Г. Разумовского, а также в докторской диссертации Д.В. Вилькеева. Это построение является оптимальным, так как оно соответствует возрастным особенностям мышления подростков при переходе с неполного индуктивного мышления на индуктивное и дедуктивное, а затем на гипотетико-дедуктивное мышление.

Специальная экспериментальная работа, проведённая Д.В. Вилькеевым, показала, что «ценные интуитивные моменты в познавательной деятельности подростков проявляются и развиваются в тех случаях, когда после постановки учебных проблем применяются специальные опыты и организуются наблюдения, выполняющие функцию «подсказок» в условиях проблемной ситуации, и когда актуализируется житейский опыт учащихся» [4, с. 3-29]. При этом одним из эффективных приёмов сочетания эмпирического и теоретического познания при выдвижении и доказательстве учащимися гипотез решения проблемы является опора на их жизненный опыт. «Решение проблемы начинается с выдвижения рабочей гипотезы. Основанием гипотезы является жизненный опыт учащихся, знание прошлого материала», - пишет Ф.И. Кочуров и затем подчёркивает, что «такой путь изучения нового материала возбуждает повышенный интерес, активизирует работу учащихся, развивает их логическое мышление, учит научному исследованию» [15, с. 15].

При развитии теории в метод познания можно выделить несколько уровней мышления подростков. Это зависит, прежде всего, от того, каким путем выдвигается гипотеза. При изучении подростками предметов естественнонаучного цикла имеют место следующие пути выдвижения гипотез:

а) на основе наблюдения или эксперимента;

б) на основе создания модельного объекта эмпирического или теоретического уровня путем переноса общих принципов, теорий и законов на новые

факты и явления;

в) дедуктивное выведение гипотезы из каких-либо уже известных и доказанных теорий, идей, принципов.

В современных программах и учебниках находит отражение идея усиления научного и теоретического уровня в преподавании основ наук. При этом возрастает роль фундаментальных теорий и основополагающих принципов, увеличивается роль дедуктивных методов с целью предвидения и объяснения новых фактов. Однако если не учитывать возрастных познавательных возможностей учащихся-подростков и индивидуальных психологических особенностей развития учеников, то увлечение дедукцией может даже замедлить развитие мышления школьников.

Д.В. Вилькеев в своём исследовании делает вывод: «…логика познания научных знаний школьниками, помимо общности с логикой научного познания, имеет и специфические закономерности, обусловленные: а) гносеологическими закономерностями повторения общественно-исторического опыта человечества в индивидуальном сознании людей; б) задачами умственного воспитания подрастающего поколения; в) возрастными и индивидуально-типологическими особенностями деятельности учащихся» [4, с. 3-29].

Как известно, историческое развитие науки в определенной мере повторяется в логических формах в индивидуальном сознании ученика. Оно начинается с осмысления основополагающих фактов науки и индуктивных обобщений, а далее осуществляется переход на теоретический уровень познания. А.С. Габидуллин и Д.В. Вилькеев рекомендуют обратить внимание на справедливое замечание сделанное С.А. Шапоринским: «учащиеся вначале должны сами «открыть» для себя аксиомы и базисные факты науки, исследуя на эмпирическом уровне, прежде чем переходить к теоретическому уровню и дедуктивным методам познания» [43, c. 147].

Как отмечает А.А. Никольская, «Важным средством развития логического мышления является анализ доказательств в ходе изучения отдельных предметов. При этом нужно следить, чтобы развитие мышления не шло в одностороннем порядке - в сторону индукции или дедукции. Обе стороны одинаково важны» [24, с. 283]. Методисты обращают внимание на то, что «… основу логических рассуждений, приводящих к открытию новых научных истин, составляют индуктивно - дедуктивные умозаключения». Значит, само содержание информатики обязывает осуществлять не просто дедуктивное построение учебных предметов и дедуктивное изложение учителем материала на уроках, а используя различные методы познания, применяемые в научных исследованиях развивать научное мышление подростков. Только разностороннее сочетание индукции и дедукции позволят добиться формирования у них основных элементов научного мышления.

Использование методов и законов формальной логики и методов научного мышления, адаптированных к школьным условиям, позволяет сформировать у подростков так называемый научный стиль мышления. Под стилем мышления в философии понимают «систему принципов логического построения знаний, включающую методы научного познания».

На необходимость специальной работы по формированию научного стиля мышления указывают результаты исследования Ю.В. Сенько. В результате специально проведённых психолого-педагогических исследований Ю.В. Сенько установил, что «сенситивный период становления мировоззрения личности приходится на старший подростковый и юношеский возраст. Вместе с тем в старших классах происходит всплеск отрицательного отношения к учению. Последнее можно объяснить, в частности, и тем, что в преподавании основ наук далеко не полностью реализуется методологический и, как следствие, мировоззренческий потенциал учебных предметов. Очевидно, особой заботой учителя должно быть приобщение учащихся средних и старших классов к методологическим основам научного познания» [33, с. 98]. Дело в том, что вооружение учащихся системой научных знаний не обеспечивает автоматически, «попутного» формирования у них научного стиля мышления. Очевидно, научный стиль мышления - это такой уровень культуры мышления, на который учащиеся смогут подняться только в результате целенаправленной, систематической, специально организованной работы с ними.

А.Я. Герд, считающийся основоположником отечественной методики преподавания естествознания, писал: «Конечная цель курса естествознания в общеобразовательных заведениях - привести учащегося к определенному мировоззрению, согласному с современным состоянием естественных наук» [7, c. 24].

В тоже время у подростка в процессе обучения иногда возникает иллюзия полной независимости его деятельности от логической культуры. Это происходит вследствие того, что он входит под руководством учителя в уже готовые созданные научные теории с присущим ей стилем мышления.

Рассматривая гипотетико-дедуктивный подход к развитию науки, И.П. Меркулов утверждает, что «научно-теоретическое знание носит предположительный гипотетический характер и соответственно основной универсальной формой конструктивного развития науки является гипотеза. С этой точки зрения научная теория может, например, рассматриваться как более или менее дедуктивно-организованная система гипотез различной степени общности. В этом случае предложения теории, содержащие только теоретические термины, могут быть интерпретированы как принципы или фундаментальные допущения теории, предложения смешанного типа - как гипотезы среднего уровня и, наконец, некоторые предложения наблюдения - как экспериментальные законы» [21, c. 160].

При формировании логической культуры необходимо учитывать реальную возможность овладения гипотетико-дедуктивным мышлением школьниками уже с подросткового возраста. Д. Флейвелл пишет: «Подросток благодаря своей новой ориентации получает возможность вообразить всё, что может случиться… Такая новая ориентация формального мышления предполагает и ряд его особенностей. Стратегия познавательной деятельности, направленная на рассмотрение реальной действительности в контексте потенциальных возможностей, носит по существу гипотетико-дедуктивный характер. Подросток чувствует себя в области гипотез гораздо увереннее, чем младшие дети». Эта особенность мышления подростка также предъявляет свои требования к организации процесса обучения.

Важно процессу обучения придать проблемный характер, учить подростков самим находить и формулировать проблемы, выдвигать плодотворные догадки, превращать их в гипотезы и наконец, логическим и экспериментальным путём доказывать истинность последних.

2.2 Разработка и применение специальных заданий и задач по информатике, направленных на формирование логической культуры учащихся подростков

Для того чтобы организовать работу учащихся подросткового возраста по формированию логической культуры, нужны специальные задания, вовлекающие учеников в активную мыслительную деятельность с применением в этой деятельности необходимых логических форм и методов. «Искусство учителя и заключается в том, - пишет М.А. Данилов, - чтобы вооружая знаниями учащихся, последовательно намечать перед ними всё более усложняющиеся задачи и задания и в то же время подготовлять их к выполнению этих задач, с таким, однако, расчётом, чтобы выполнение новой задачи требовало от учащихся ровно столько самостоятельного труда и напряжения мысли, сколько могут проявить они по уровню своей подготовки и развития» [9, с. 14-16].

В процессе данного исследования была разработана и апробирована на практике система заданий и задач по информатике, направленных на формирование логического мышления учащихся - подростков.

Первый вид заданий на установление логических отношений между понятиями. Для решения данного типа задач учащимся предлагается использовать логические отношения между понятиями (приложение Г). Задание данного типа позволяют выработать навыки у учащихся в применение формально логических операций и процедур оперирования с понятиями, а также способствовать освоению понятийного аппарата.

Пример 1. Информатика, наука.

Решение.

Обозначим понятие «информатика» как А, а понятие «наука» как В. Исходя из высказывания «Всякая информатика является наукой, но не всякая наука является «информатикой» определяем отношение между этими понятиями. Замечаем, что понятие А (информатика) находится в отношении подчинения к понятию В (наука). Изобразим эти отношения графически.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пример 2. Монитор, процессор, принтер, устройство

Решение

Обозначим понятие «монитор» как А, а понятие «процессор» как В, «принтер» как С, а понятие «устройство» как Д. Тогда схема логических отношений между этими суждениями будет выглядеть следующим образом.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Понятие А, В, С находятся в отношении, соподчинения к понятию Д.

Второй вид заданий на определение логических операций с понятиями

(ограничения, обобщения, определения понятий, деление). Для решения данного типа задач необходимо выяснить какая логическая операция произведена. Если операция выполнена неверно, то необходимо указать какие правила нарушены (приложение Д).

Пример 1. Модем - устройство, предназначенное для преобразования и передачи данных между удалёнными компьютерами.

Решение

В данном выражении произведена логическая операция определение понятия, так как в нем раскрывается содержание понятия «модем». Структура определения: «модем» - это определяемое понятие, «устройство, предназначенное для преобразования и передачи данных между удалёнными компьютерами» - это определяющее понятие. Вид данного определения - явное, родовое, так как определяющая часть начинается с указания рода определяемого понятия (устройство), а заканчивается указанием видового отличия определяемого понятия (предназначен для преобразования и передачи данных между удалёнными компьютерами). Операция определения произведена правильно, так как в ней не нарушены правила определения.

Для усвоения понятия умение формировать лишь его определение является недостаточным. Необходимо применение понятий и их определений в практических действиях.

Пример 2. Программа может быть предназначена в виде алгоритма на языке понятному компьютеру и представлять упорядоченную последовательность команд, необходимых компьютеру для решения поставленных задач.

Решение

Данное выражение представляет собой операцию деления, так как раскрывается объем понятия «программа». Структура деления: «Программа» - делимое понятие; алгоритм представлен на языке понятному компьютеру и упорядоченную последовательность команд, необходимых компьютеру для решения поставленных задач» - члены деления; основание деления - характер команд связанных с решением задач на компьютере. Вид деления - деление по видообразующему признаку, так как произошло деление объёма понятия на подклассы (виды) по определённому признаку. Операция произведена правильно, так как в ней не нарушены правила деления понятия.

Третий вид заданий на составление логической формы сложного суждения на языке логики высказываний и построении таблиц истинности.

Для решения задач этого типа можно использовать следующий алгоритм анализа сложных высказываний:

1) выделить простые высказывания и обозначить их малыми латинскими буквами;

2) записать условие задачи на языке алгебры логики, соединив простые высказывания в сложные при помощи логических операций, , , , . Если суждение условное, то необходимо определить основание и следствие;

3) полученное выражение упростить, используя законы алгебры логики;

4) заменить заведомо истинные или ложные высказывания их значениями;

5) выбрать решение - набор значений простых высказываний, при котором выражение является истинным.

Пример 1. Графический редактор используется для подготовки на компьютере чертежей или рисунков.

Решение.

1) Определяем и записываем простые суждения:

Графический редактор используется для подготовки на компьютере чертежей - . Графический редактор используется для подготовки на компьютере рисунков - ;

2) Союз «или» в данном высказывании связывает два простых суждения или , где логическая связь представляет не строгую дизъюнкцию ();

3) Формула сложного суждения:;

4) Строим таблицу истинности для суждения данной формы;

5) Сложное высказывание будет истинным если одно из простых высказываний истинно (таблица 1).



Таблица 1

Таблица истинности

и	и	и
и	л	и
л	и	и
л	л	л

Пример 2. Составить таблицу, соответствующую сложному высказыванию: ()().

Для решения данного типа задач используется алгоритм анализа правильности умозаключения состоящего из сложных суждений табличным способом, а также сводная таблица условий истинности сложных суждений (приложение Е).

1) Определить логическую связь между простыми суждениями (, , и т.д);

2) Построить и заполнить таблицу истинности для соответствующего сложного высказывания представленного в логической форме, используя сводную таблицу условий истинности сложных суждений;

3) Проанализировать полученную таблицу.

Решение примера 2 представлена в таблице 2.

Таблица 2

Таблица истинности

и	и	и	и	и	и
и	и	л	и	л	и
и	л	и	л	и	и
и	л	л	л	л	л
л	и	и	л	л	л
л	и	л	л	л	л
л	л	и	л	л	л
л	л	л	л	л	л

Пример 3

Петя, Миша, Ваня, Коля, Дима должны одновременно, но по отдельности поехать в одну из перечисленных стран, где они небыли.

При этом:

- Петя был в Китае и Англии;

- Ваня был в Китае и во Франции;

- Дима хотел поехать только в США;

- Коля не был нигде;

- Миша был во Франции и в Алжире.

Найти минимум простых рассуждений, кто и куда должен поехать в соответствии с их пожеланиями.

Решение.

Обозначим страны цифрами.

Китай-1, Англия-2, Франция-3, США-4, Алжир-5.

Пусть Дима едет в США, следовательно из остальных туда никто не поедет. Коля поедет в любую из оставшихся стран.

Составляем простые высказывания:

П₃ П₅ = 1, В₂ В₅ =1, М₁ М₂ = 1.

П₃ - Петя во Францию.

П₅ - Петя в Алжир.

В₂ - Ваня в Англию.

В₅ - Ваня в Алжир.

М₁ - Миша в Китай.

М₂ - Миша в Англию.

= 1

= 1

=

Ответ: 4 варианта возможно решение данной задачи

Миша в Китай Ваня в Англию Петя во Францию Дима в США Коля в Алжир	Коля в Англию Миша в Китай Петя во Францию Дима в США Ваня в Алжир	Коля в Китай Миша в Англию Петя во Францию Дима в США Ваня в Алжир	Петя в Алжир Ваня в Англию Миша в Китай Дима в США Коля во Францию

Пример 4

Три друга. Андрей, Василий, Степан получили три путёвки на три смены в спортивный лагерь. Андрей имеет возможность поехать в лагерь в 1и 2 смену. Василий в 1и 3 смену. Степан в 2и 3 смену. Можно ли удовлетворить желания всех трех и сколькими способами.

Решение.

Пусть Андрей -А, Василий -В, Степан -С.

Составили сложное высказывание с помощью конъюнкции в одну функцию.

== =

=

Ответ: 2 варианта решение данной задачи

Андрей - 1 смена Андрей -2 смена

Василий - 3 смена Василий - 1 смена

Стёпа - 2 смена Стёпа - 3 смена

Четвёртый вид заданий на использование законов логики.

Пример 1. Используя закон логики раскрыть скобки:

а) ;

б) .

Решение.

а) .

б) =

Пример 2. Упростить выражение: (АВС)(А С).

Решение.

(АВС)(А С) =

=

Пятый вид заданий. Логические задачи, решаемые с помощью таблиц и графиков.

Пример 1

Беседуют трое: Белокуров, Чернов и Рыжов. Брюнет сказал Белокурову: «Любопытно, что один из нас блондин, другой брюнет, а третий - рыжий, но ни у кого цвет волос не соответствует фамилии. Какой цвет волос имеет каждый из беседующих.

Решение.

Для решения задачи учащимся предлагается подготовить такую таблицу:

	Рыжие	Чёрные	Русые
Белокуров
Чернов
Рыжов

По условию задачи Белокуров не блондин, Чернов не брюнет, а Рыжов не рыжий. Это позволяет в таблице в соответствующих клетках поставить знак минус. Таблица принимает такой вид:

	Рыжие	Чёрные	Русые
Белокуров			-
Чернов		-
Рыжов	-

Информации пока не достаточно, чтобы определить цвет волос каждого собеседника. Требуется обратиться к условию задачи. В нем говориться, что брюнет сказал Белокурову и т.д. Это значит, что Белокуров не является брюнетом. Если мы отразим это в нашей таблице, то получим её в таком виде:

	Рыжие	Чёрные	Русые
Белокуров		-	-
Чернов		-
Рыжов	-

Это значит, что Белокуров может быть только рыжим. Эта информация вновь изменяет вид таблицы:

	Рыжие	Чёрные	Русые
Белокуров	+	-	-
Чернов		-
Рыжов	-

Таким образом мы установили цвет волос одного из приятелей. Но это, вместе с фразой (один из нас блондин, другой брюнет, а третий - рыжий), дает дополнительную информацию: Чернов не может быть рыжим, поэтому в таблицу мы можем внести еще один знак минус. Что в свою очередь приводит к последующим изменениям в таблице:

	Рыжие	Чёрные	Русые
Белокуров	+	-	-
Чернов	-	-	+
Рыжов	-	+	-

Использование таблиц делает рассуждение школьника наглядным. Решение таких логических задач можно выполнять и несколько иначе, используя графики.

На данном графике изображено два множества: множество фамилий (оно изображено слева) и множество цветов волос.