Психологические условия формирования ориентировочной основы действий: На материале обучения химии

Методологическим базисом отечественной психологии является де-ятельностный подход, представляющий концепцию пути освоения индивидуумом общечеловеческого опыта и разработанный трудами выдающихся психологов и философов С. Л. Рубинштейна, А. Н. Леонтьева, П. Я. Гальперина, А. В. Запорожца, В. В. Давыдова, Д. Б. Эльконина, Э. В. Ильенкова, Г. П. Щедровицкого, многих их сотрудников, последователей и учеников.

Теория планомерно-поэтапного формирования умственных действий и понятий П. Я. Гальперина (в дальнейшем — ТПФ) в настоящее время выступает как наиболее обобщенное и развернутое номотетическое описание психологических закономерностей интериоризации. С операционально-технической стороны она представляет полную систему психологических условий, обеспечивающих приобретение становящимся действием намеченных, общественно-ценностных свойств.

Роль и место ТПФ в психологии определяется, во-первых, тщательной разработкой экспериментального метода исследования строения и сущности психических явлений — метода формирующего эксперимента, и достигнутыми его посредством результатами в изучении механизмов генезиса и работы важнейших психических функций, например, таких как восприятие и внимание. Во-вторых, операциональная стуктура ТПФ позволяет использовать выявленные ею психологические механизмы интериоризации для построения эффективных методик обучения детей /дошкольное воспитание, начальная, средняя общеобразовательная и профессиональная школа/ и взрослых /высшее образование, обучение рабочих и специалистов на производстве, повышение квалификации и переподготовка руководителей и специалистов различных отраслей, военное и спортивное обучение и т. п./, которые дают стабильно высокие результаты при сокращении временных затрат.

Таким образом, значение и актуальность ТПФ для современной педагогической и возрастной психологии заключается в том, что она представляет основу построения генетико-моделирующего метода экспериментального исследования изучаемого психического явления и позво ляет эффективно решать прикладные задачи.

Выбор предметного материала объясняется несколькими причинами. Во-первых, химия традиционно характеризуется и учащимися и взрослыми (профессионально не связанными с ней) как сложная, трудная и малопонятная учебная дисциплина, нужность которой не ощущается ими в повседневной жизни, а изучение вызывает, в основном, негативное отношение. Во-вторых, сложившееся положение вещей, которое находит выражение в регулярных рекомендациях сокращения программы. Они являются сугубо внешними по отношению к ее содержанию и не могут существенно изменить положение [Габрусева Н.И. 1999]. Кроме того, четырехгодичный школьный курс включает две относительно независимые части — неорганическую химию и органическую химию, первая, конечно, .является основой последующего изучения второй, но • каждая из них представляет собой достаточно замкнутую структуру (в рамках школьной программы), что позволяет ограничиться рассмотрением лишь фундамента — неорганической химии, изучение которой вызывает наибольшие сложности [Чернобельская Г. М. и др. 1995; Ковалева Г. С., Коро-щенко А.С. 1997; ВоловаН.Ф., Чернобельская Г. М. 1998; Титова И. М. 1999] .

Начиная наше лонгитюдное исследование (1989;1999), мы преследовали, в основном, прикладные цели: изучить психологические условия полноценного усвоения химии в школе, проникнуть в механизмы становления специфичных для этого предметного материала действий и понятий.

Теоретическим фундаментом нашей работы является теория планомерно-поэтапного формирования умственных действий и понятий П. Я. Гальперина как концепция, в которой наиболее полно и четко разработаны системы условий формирования действий и понятий в заданном качестве, и эффективность которой доказана многими исследователями на разнообразнейшем материале и контингенте испытуемых.

Актуальность нашей работы определяется необходимостью разработки психологически грамотной организации усвоения курса химии на основе фундаментальных достижений педагогической психологии.

Подобные попытки предпринимались целым рядом авторов на материале школьного [Мажура Г. П. 1974; Дацюк М. А. 1980; Сатбалдина С. Т. 1988; Берулава Г. А. 1993] и вузовского курсов химии [Решетова З.А., Сергеева Т. А. 1983; Салмина Н. Г., Сорокин В. В., Райскина Т. П. 1983; и др.], которые преследовали как исследовательские (Мажура Г. П., Берулава Г. А.) так и прикладные цели. Эти методики разрабатывались на основе III типа ориентировки в предмете (Г.П.Мажура, Н. Г. Салмина, • 3. А. Решетова, Т.А.Сергеева) или концепции учебной деятельности (С.Т.Сатбалдина, М. А. Дацюк, Г. А. Берулава, Н.Г.Салмина), предлагая охват от отдельных разделов (Г.П.Мажура, М.А.Дацюк) до целого курса. В наиболее тщательно проработанных методиках в качестве основных единиц материала (его «клеточки») выделяются атомы: «строение атома» (Г.П.Мажура), «отношения между атомами и молекулами» (М.А.Дацюк), «электрон в атоме» (Н.Г.Салмина) и т. д. Подробный анализ таких работ представлен в второй главе диссертации.

Наша предварительная гипотеза основывалась на материалах этих исследований и состояла в том, что распространение такой методики на весь курс (неорганической химии 8−9 кл.) позволит решить поставленную задачу. Мы провели значительную работу по продолжению методики, построенной на «атомном» фундаменте на все остальные темы курса, разработке ориентировочных основ соответствующих действий и адекватных средств их материализации, непротиворечивому увязыванию ОДП1 разных действий между собой, подбору заданий для поэтапной отработки и контроля качества усвоения действий и понятий и т. п.

Результаты десятилетней работы (1989;1998) показали, что мы нашли способы формирования основных действий и понятий, специфичных для данного предмета, но функционирование уже отработанных (в рамках требований школьной программы) действий было весьма ограниченным, что проявилось двояким образом. Во-первых, наблюдался существенный разброс по результатам выполнения лабораторных работ, число которых было значительно увеличено, а содержание перераб отано по сравнению с традиционным (только от 40е/. до 60% учащихся успешно.

10ДП — полная ориентировочная основа действий справлялись с заданиями практических работ) и некоторых типов качественных задач (подробнее см. вторую главу диссертации). Конечно, эти показатели были значительно выше, чем при традиционном обучении, но наличие таких колебаний указывает на утерю нами каких-то существенных составляющих ориентировки, которые, таким образом, складываются (или не складываются) стихийно. Во-вторых, освоенные действия и понятия носили чисто «школьный» характер — мы практически не наблюдали случаев самостоятельного использования учащимися своих химических знаний во внеучебной (внеурочной) обстановке и по собственной инициативе.

Наблюдаемое расхождение наших результатов с хрестоматийными данными о высокой эффективности III типа учения и широком переносе, который он обеспечивает, потребовало тщательной проверки содержания самой методики, процедуры формирования (на соответствие требованиям ТПФ) и дополнительного анализа материалов проведенных ранее исследований по III типу ориентировки в предмете (по литературным источникам) .

Предметное содержание методики и способы его развертывания не могли вызвать сомнений в своей адекватности, поскольку, во-первых, тема «Строение атома» является теоретическим фундаментом как современной химии (как науки) так и любого ее учебного курса, а, во-вторых, правильность такого выбора свидетельствуют все ранее проведенные исследования. Кроме того, сложность заданий, используемых нами для отработки и контроля качества усвоения важнейших действий, часто превышала стандартные школьные требования уровня 8−9 классов и приближалась к требованиям 11 класса, а также программы углубленного изучения предмета (по отдельным вопросам). Успешное выполнение учащимися подобных заданий не позволяло усомниться в адекватности содержания теоретической ориентировки поставленной задаче. Высокие результаты усвоения учащимися важнейших действий и понятий также подтверждали соответствие используемых нами формирующих процедур требованиям ТПФ.

Тщательный анализ материалов разнообразных исследований, проведенных по III типу ориентировки и учения [Л.И.Айдарова 1964, 1968, 1978; А. Н. Шдан 1967, 1968; П. Я. Гальперин, Л. С. Георгиев 1960, 1961; Л. С. Георгиев 1960; В. В. Давыдов 1957, 1958; Н. Г. Салмина 1967, 1968; В. П. Сохина 1967, 1968; Н. Г. Салмина, В. П. Сохина 1975; Г. П.Мажу-ра 1974; Н. Г. Салмина, Г. П. Мажура 1978; Г. Никола, Н. Ф. Талызина 1972; Т. А. Сергеева 1979; 3.А.Решетова, Т. А. Сергеева 1983; Н.Г.Салми-на, В. В. Сорокин, Т. П. Райскина 1983; 3.А.Решетова, И. П. Калошина 1967; И. А. Володарская 1967, 1972; О. Я. Кабанова 1977; М. Я. Микулинская 1972 и др.] позволил выделить разные подходы к пониманию его сущности.

Первый из них (Л.И.Айдарова, А. Н. Ждан, П. Я. Гальперин, Л. С. Георгиев, В. В. Давыдов и др.) отличается выбором для формирования начальных понятий соответствующей предметной области и выделением преобразующего действия (по В.В.Давыдову) как основы его усвоения, обеспечивая становление как исполнительного так и надысполнительных компонентов ориентировочной части действия (А.И.Подольский), что и объясняет стабильно высокие результаты работы по этим методикам.

Второй подход (Г.Никола, Н. Ф. Талызина, И. А. Володарская, М. Я. Микулинская, О. Я. Кабанова, 3.А.Решетова, И. П. Калошина, Т. А. Сергеева, Г. П. Мажура, Н. Г. Салмина, Т. П. Райскина и др.) основан на введении готовой модели изучаемого объекта, не ограничен обязательным формированием начальных понятий (по III типу ориентировки), обеспечивает усвоение метода анализа, который гарантирует овладение лишь операционально-техническим компонентом ориентировочной части действия .

Проведенный анализ исследований на основе III типа ориентировки в предмете выявил неоднородность разработанных методик и позволил предположить, что обнаруженные нами колебания результатов формирования связаны с дефектами надысполнительных составляющих ориентировочной части действия, которые (по данным А.И.Подольского) отвечают за его свободное функционирование и широкий перенос. А. И. Подольский показал, что надысполнительные компоненты ориентировки связаны с анализом оснований действия — тех «правил» по которым оно строится, то есть имеют свое специфически-предметное содержание.

А.И.Подольский 1987], которое необходимо было найти.

Таким образом, исходная гипотеза нашего исследования состояла в том, что надысполнительные компоненты ориентировки учащихся в области химии имеют свое специфически-предметное (=химическое!) содержание.

Проанализировав особенности критических заданий и объективные требования лабораторных работ, мы уточнили исходную гипотезу, предположив, что трудности и ошибки учащихся связаны с несформирован-ностьш специфически-предметного действия — перехода от макроуровня наблюдаемой химической реакции к микроуровню ее атомно-молекулярно-го описания на языке химических формул и уравнений (и обратно). Атомно-молекулярное описание реакции составляет собственно химическую теорию, методика качественного (по традиционным требованиям) усвоения которой уже была нами разработана и экспериментально проверена. Тогда «недостающее звено» ориентировки должны представлять собой средства, обеспечивающие правильность такого перехода.

Проведенный нами тщательный логико-психологический анализ специальной литературы (история химии, методика преподавания химии) показал, что искомым средством установления соответствия между наблюдаемыми химическими изменениями вещества и его атомно-молекулярной моделью является понятие химического элемента, причем не в современном, а в своем старом, «инструментальном» (еще до-атомном) смысле, который давно «ушел в подтекст» из ставшего традиционным определения. Для осуществления такого перехода необходимо установить элементный состав вещества, а основанием этого действия является инвариантность химических элементов в реакциях. Именно этот фундамент понятия «химический элемент» и нужно было выделить в осязаемой и пригодной для экспериментирования форме.

Таким образом, наша исходная гипотеза конкретизировалась положением о необходимости формирования у учащихся действия установления элементного состава вещества химическим методом, то есть формирование полноценного понятия химического элемента с выявлением его инструментального («орудийного») смысла.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ — изучить психологические условия формирования полноценной ориентировки учащихся в предмете химии.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ является процесс усвоения учащимися 7−9 классов курса неорганической химии средней общеобразовательной школы.

ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ выступают психологические условия становления и функционирования сложной структуры ориентировки учащихся в области химии.

ОСНОВНАЯ ГИПОТЕЗА исследования состоит в том, что хрестоматийно высокая эффективность III типа учения (свободное функционирование действий и их широкий перенос) определяется в значительной степени становлением надысполнительных компонентов ориентировочной части действий, что способствует существенной экономии времени усвоения и интенсификации освоения учащимися труднодоступных тем предмета.

Первая вспомогательная гипотеза: формирование надысполнительных компонентов ориентировки требует выделения и освоения преобразующего действия, направленного на «открытие» учащимися в ходе ква-зииследовательской работы основных единиц материала и законов их сочетания, что определяет повышение уровня и качества освоения учащимися труднодоступного материала.

Вторая вспомогательная гипотеза: предполагаемым путем более быстрого и интенсивного усвоения предмета химии с позиций планомерно-поэтапного формирования выступает освоение учащимися основной единицы материала — понятия химический элемент, соответствующее ему преобразующее действие — установление элементного состава вещества по способам его получения и возможностям превращений.

Проверка гипотезы (основной и вспомогательных) предполагает решение следующих ЗАДАЧ: 1. Провести сравнительный анализ психолого-педагогических исследований, выполненных на базе деятельностного подхода, для выделения основных единиц материала данной предметной области и способов разворачивания ее содержания.

2. Изучить специальную литературу с целью выделения соответствующего преобразующего действия (реконструкция условий происхождения начального понятия) и средств их материализации.

3. Дать сравнительный анализ и верифицировать материалы исследований, проведенных на основе III типа ориентировки и учения (на разном предметном материале) с целью уточнения требований к его построению.

4. Разработать программы экспериментальных курсов: систематического курса «неорганическая химия» 8—9 кл. (Программа 1) и «Введение в химию» (Программа 2 — включает систематический курс как продолжение вводного), в основе которого лежит освоение преобразующего действия, выделение и разворачивание («восхождение от абстрактного к конкретному») понятия «химический элемент». Провести экспериментальную проверку эффективности их реализации.

5. Экспериментальным путем провести подбор и разработку методических средств и способов диагностики сформированности надыспол нительных компонентов ориентировки.

Для решения поставленных задач использовались следующие МЕТОДЫ: теоретический анализ литературы по изучаемой проблемеконстатирующий экспериментформирующий экспериментметоды наблюдения, беседыанализ письменных работ учащихсяколичественный и качественный анализ экспериментальных данных.

Методологической основой диссертационного исследования является теория планомерно-поэтапного формирования умственных действий и понятий П. Я. Гальперина, теория развивающего обучения (В.В.Давыдов, Д. Б. Эльконин, А. К. Маркова и др.).

НАДЕЖНОСТЬ И ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов обеспечена опорой исследования на фундаментальные теоретические положения общей, возрастной и педагогической психологии, использованием широко апробированной методики организации формирующего эксперимента и применением статистических методов обработки экспериментальных данных, которые соответствуют предмету, целям и задачам исследования.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЗА: Исследование проводилось в 1989;1999 гг. на базе Московской государственной Пятьдесят седьмой школы (7−11 классы), в 1997;1999 гг. на базе экспериментальной средней школы N 91 РАО г. Москвы (6−8 классы). Всего в разных сериях эксперимента (и в разные годы) участвовало 437 учеников школы N 57 и 146 учеников школы N91.

Контрольные срезы дополнительно проводились в сентябре 1997 г. в школе N 710 г. Москвы (8−11 классы, всего 84 чел.) и в октябре 1997 г. в школе N 1276 (с углубленным изучением английского языка) г. Москвы (9−10 классы, всего 127 чел.).

АПРОБАЦИЯ результатов исследования осуществлялась в процессе экспериментальной работы в Московской государственной Пятьдесят седьмой школе и в экспериментальной средней школе N 91 РАО г. Москвы, на семинарах и конференциях по проблемам развивающего обучения (школа N 91), на базе химического факультета Московского Педагоги—ческого Государственного Университета (семинары по педагогической психологии 1995;1996 гг., семинары по методике преподавания химии 1995;1998 гг.).

Теоретические и экспериментальные результаты исследования были представлены на Всероссийской научно-практической конференции по проблемам образования (г.Курск, 1995) — международном симпозиуме по проблемам визуального мышления и творчества (г.Одесса, 1995) — на конференциях по вопросам педагогики ненасилия (г.Киров, 1996; г. Елец, 1997) — в докладах и сообщениях на аспирантских объединениях, заседаниях кафедры психологии МПГУ, научных чтениях кафедры психологии МПГУ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ исследования заключаются в том, что впервые выделены, соотнесены со сложной структурой ориентировочной части действия и экспериментально разведены разные подходы к III типу ориентировки в предмете, выявлена его психологическая сущность и условия ее формирования. Впервые экспериментально показано, что начальным и основным конституирующим понятием химии (ее генетически исходной «клеточкой»), осваиваемой учащимися в ходе обучения предмету (на основе ТПФ) является понятие химического элемента.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в том, что разработаны, экспериментально проверены и методически оснащены пропедевтический курс «Введение в химию», генетической клеточкой которого выступает понятие «химический элемент», и систематический курс химии 8−9 классов, которые реализуют III тип ориентировки в предмете (в его классическом понимании — первый подход) и обеспечивают условия планомерного становления у учалцихся всей сложной структуры ориентировочной части действий: и исполнительного и надысполнитель-ных ее компонентов. Курсы имеют гибкую структуру, позволяющую адаптировать их к различной глубине и широте охвата предмета в зависимости от целей и сроков обучения классов разного профиля специализации. Методики формирования отдельных действий (особенно в их операционально-технической части) возможно использовать для коррекци-онной работы со слабоуспевающими учащимися. Результаты экспериментального исследования и разработанные методические материалы могут быть использованы при проведении со студентами педвуза семинарских занятий по курсам «Методика преподавания химии», «Педагогическая психология» .

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1. Психологическими условиями планомерно-поэтапного формирования субъектной составляющей ориентировки выступают, во-первых, выделение для усвоения учащимися начального понятия данной предметной области и, во-вторых, освоение ими преобразующего действия, которое направлено на «открытие» учащимися в ходе квазииследовательской работы основных единиц материала и законов их сочетания.

2. Высокая эффективность обучения по III типу ориентировки в предмете предмете определяется в значительной степени становлением надысполнительных — целевого и смыслового компонентов ориентировочной части действий при освоенной исполнительной части ориентировки.

3. Организация квазииследовательской деятельности учащихся по обучению сложному предметному материалу способствует эффективному усвоению учебной программы при значительном сокращении временных затрат.

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ соответствует логике исследования. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы (163 наименования, в том числе И на иностранном языке) и приложений. Объем основного текста 101 страница.

выводы.

Проведенное теоретическое и экспериментальное исследование подтверждает выдвинутую гипотезу и позволяет сделать следующие выводы:

1. Организация планомерно-поэтапного формирования как объектной, так и субъектной составляющих ориентировочной части действий позволяет эффективно решать проблемы реального обучения учащихся сложному предметному материалу (химия) и значительно сокращает сроки его освоения.

2. Становлению надысполнительных компонентов ориентировки необходимо предшествует планомерно-поэтапное формирование начального понятия данной предметной области через освоение учащимися преобразующего действия, направленного на выявление в ходе квазиисследовательской работы основных единиц материала и законов их сочетания.

3. Экспериментальным путем разработаны и апробированы психологические условия организации квазиисследовательской деятельности учащихся, что позволяет наиболее эффективно и с наименьшими временными затратами осваивать самые сложные предметные области.

4. По итогам экспериментального исследования подготовлен и апробирован ряд прикладных материалов, обеспечивающих эффективную реализацию учебных программ в условиях реального изучения школьного t курса химии, результаты которого отмечены на конкурсе работ Института «Открытое общество» .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Данная работа представляет собой исследование психологических условий становления у учащихся полноценной ориентировки в предмете химии методом планомерно-поэтапного формирования умственных действий и понятий П. Я. Гальперина.

В теоретическом плане выделены разные подходы к пониманию III типа ориентировки в предмете и способам его построения, которые отличаются характером складывающихся у учащихся надысполнительных составляющих ориентировочной части действий.

Методом формирующего эксперимента изучены психологические особенности ориентировки учащихся в предмете, которые отвечают разным подходам к пониманию III типа учения.

Первый из них отличается выбором для формирования начальных понятий предметной области и выделением преобразующего действия как основы их усвоения, обеспечивая становление как исполнительного так и надысполнительных компонентов ориентировочной части действия.

Второй подход основан на введении готовой модели объекта изучения, не ограничен обязательным формированием начальных понятий по III типу ориентировки, обеспечивает усвоение метода анализа, гарантирующего овладение лишь операционально-техническим компонентом ориентировочной части действия, надысполнительные ее составляющие складываются при этом стихийно.

Наши экспериментальные данные показывают, что адекватность ориентировки учащихся в предмете — ее полнота, глубина и возможности дальнейшего развития определяются выбором «основных единиц материала» и соответствующих им действий, положенных в основание учебной программы.

Материалы формирующего эксперимента свидетельствуют о психологическом преимуществе прослеживания вместе с учащимися в ходе их квазиисследовательской работы источников происхождения понятия «химический элемент» (первый подход к III типу ориентировки) по сравнению с генетическим построением программы от понятия «атом». Это психологическое преимущество состоит в том, что освоение учащимися инструментального (до-атомного) содержания понятия «химический элемент» и соответствующего ему преобразующего действия позволяет им самостоятельно построить смысловую составляющую ориентировки в предмете, адекватную сложившимся в ходе исторического развития общекультурным смыслам деятельности человечества в области химии.

Разворачивание предмета от «атомного» фундамента (второй подход к III типу ориентировки в предмете) путем «выведения новых знаний» обеспечивает формирование исполнительного и, отчасти, целевого компонентов ориентировочной основы. Стихийное становление у учащихся смысловых компонентов ориентировки, которые лишь в редких случаях оказываются адекватны общественно-выработанным смыслам осваиваемых действий, приводит к искажениям в ходе самого процесса формирования и ограничениям в последующем функционировании действий, особенно в составе новых психологических образований.

Результаты нашего эксперимента позволяют сформулировать ряд возможных направлений для дальнейших исследований процесса становления надысполнительных компонентов ориентировки в предмете. На наш взгляд, представляет интерес специальное изучение наличия (или отсутствия) развивающего эффекта обучения учащихся по программе, обеспечивающей формирование всей сложной структуры ориентировки в предмете. Наши материалы позволяют предположить его существование в области развития логического (теоретического) мышления учащихся.

Далее выступает проблема исследования оптимального возрастного периода изучения предмета. Наши предварительные наблюдения показывают, что наиболее чувствительными к подобной перестройке учебного предмета, которая предполагает важнейшим «двигателем» его содержания специально организуемую квазиисследовательскую деятельность учащихся, являются учащиеся 5−7 классов (10−12 лет), у которых активно формируется логическое (теоретическое) мышление. Возможно, что именно для этого возраста подобное обучение будет психологически наиболее эффективно.

Еще одним направлением дальнейших изысканий может выступить более подробное изучение того ряда предпонятийных конструкций, которые являются продуктом одного и средством планирования следующего этапа квазиисследовательской деятельности учащихся, и обеспечивают тем самым становление у них смысловых компонентов ориентировки, преобразуясь, в конечном счете, в современную форму объектного определения понятия. Исследование этого вопроса, возможно, прольет свет на психологические механизмы и законы формирования смысловых составляющих ориентировки.

Результаты нашего исследования, а также разработанные и апробированные прикладные материалы, обеспечивающие реализацию экспериментальных учебных программ, могут быть использованы в практике преподавания химии в школе, в курсах «Педагогическая психология» и «Методика преподавания химии» на профильных факультетах педвузов и для совершенствования учебных программ по предмету в школе.