Применение учебных деловых игр при обучении математике в основной школе: На примере изучения геометрического материала

Приоритетной задачей обучения в условиях демократизации и гуманизации средней школы становится воспитание всесторонне образованного человека, максимальное развитие его личности, опирающееся на интересы, способности и индивидуальные запросы. Главным принципом работы современного учителя становится педагогическое содействие обучаемому, когда ведущим способом работы является не только целенаправленное воздействие на ученика, но и организация совместной деятельности. Акцент переносится с передачи предметного содержания на индивидуальный опыт воспитанников, на их внутренние мотивы и потребности.

Сложившаяся в традиционной педагогике система методов обучения содержит в основном усредненные, недифференцированные средства воздействия на мотивационную сферу учащегося, на его личностные установки. Очевидно, что личностная вовлеченность ученика в процесс обучения является необходимым условием его эффективности. Несомненно, без мотивации на приобретение определенных знаний, процесс обучения становится процессом механического усвоения знаний, которые, в силу своей невключенности в систему личностных смыслов человека, остаются невостребованными и не реализуются в его дальнейшей деятельности.

Учебная Деловая Игра (УДИ) в отличие от традиционных методов обучения по своей природе основывается на средствах личностного вовлечения ее участников в учебный процесс, воздействуя на их мотивационную сферу. Игра позволяет вовлечь в учебный процесс, задействовать для достижения учебных целей такие мотивы поведения человека, которые обычно остаются нейтральными на уроке. УДИ создает ученику условия для возникновения потребности в принятии самостоятельных творческих решений. Личностная вовлеченность в процесс обучения через игру — это тот психологический эффект, который возникает в процессе игры благодаря ее деятельностному характеру.

Понятие деятельность приобрело в последние годы статус одной из важнейших категорий социальных и психолого-педагогических наук. Бе разработка была начата Л. С. Выготским, С. Л. Рубинпггейном, а в литературе последних лет представлена рядом глубоких теоретических исследований В. В. Краевского, А. Н. Леонтьева, Н. Ф. Талызиной, А. Р. Лурия и др.

Известный русский математик и педагог, профессор Л. Д. Кудрявцев писал в своей книге «Современная математика и ее преподавание» (1985 г.) о проблемах интенсификации обучения математике, что найти «методы для серьезного изучения математики, в частности, уловить в этом изучении роль подсознательного, научиться влиять на него в нужном направлении, сформулировать теоретические основы интенсификации обучения математике, использующей резервы человеческой психики, и сделать на их основе практические рекомендации, которые можно широко применять, — это очень сложная задача.» Такими практическими рекомендациями могут стать Учебные Деловые Игры, в которых моделируемая деятельность становится внутреннем организующим стержнем, вокруг которого накапливаются и закрепляются знания. Сама логика осуществления деятельности порождает здесь потребность в новых знаниях.

Деятельностный подход, состоящий по выражению Н. Ф. Талызиной в том, «что анализу подвергается реальный процесс взаимодействия человека с миром, взятый в его целостности» (183, С.188), глубоко исследован В. В. Давыдовым, Э. В. Ильенковым, H.A. Менчинской, Л, М. Фридманом, Л. М. Занковым, И. С. Якиманской, Ю. А. Самариным, A.B. Брушлинским, Д. Н. Богоявленским и др.

Деятельностный подход к обучению, осуществляемый в Деловых Играх изучался подробно многими зарубежными и отечественными педагогами и психологами, которые выявили факторы, способствующие возникновению игрового интереса (ЕО.В. Геронимус), определили психологические основы использования Деловых Игр (A.A. Вербицкий) — выделили основные характеристики Деловых Игр (В.П. Платов) — систематизировали этапы разработки Деловых Игр (Ефимов В.М., Комаров В.Ф.) — попытались определить место Деловой Игры в общей системе игр (Г.Л. Пельман, В.М. Комаров).

В соответствии с деятельностным подходом в процессе УДИ у учащихся должны формироваться не только знания, но и определенные виды деятельности, в которые знания входят как необходимый элемент. При этом учебная деловая игра как форма обучения должна быть разработана так, чтобы учитывать зону ближайшего развития личности, необходимо ориентироваться не на имеющийся сегодня уровень развития, а на несколько более высокий, которого ученик может достичь с помощью учителя.

Опираясь на исследования психологов, дидакгов и методистов (Ю.К. Бабанский, JI.C. Выготский, В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, В. И. Крупич, П. И. Пидкасистый, Т. И Шамова, М. Н. Скаткин, Н. Ф. Талызина, Л. В. Занков, Л. М. Фридман, P.A. Хабиб, И.М. Чередов), мы сделали выводы о том, что:

— в психологии изучены процессы и закономерности психической деятельности учащихся в зависимости от формы деятельности;

— в дидактике обоснована и разработана система форм организации обучения, определено место различным формам деятельности в структурах обучения;

— в методике математики найдена основная структура взаимосвязи различных форм деятельности учащихся, построенная с учетом принципа постепенного возрастания степени самостоятельности учащихся.

Понимая под УДИ новую форму организации обучения, отметим исследования, освещающие различные аспекты организационных основ учебного процесса: организационная структура учебного процесса и его закономерности рассмотрены в работах М. А. Данилова, BJC. Дьяченко, И. Я. Лернера, В. В. Краевского, В. И. Крупича, М. И. Махмутова, В. Т, Фоменко и др. организационные формы и их возможности при обучении математике исследованы Н. М. Скаткиным, JI.M. Фридманом, И. Я. Груденовым и др. взаимосвязь форм организации обучения, их оптимальное сочетание и чередование форм по ходу обучения представлены в работах Ю.ТС. Бабанского, В. И. Загвязинского, ELM. Чередова, P.A. Утеевой, Г. Г. Левитаса и др. активизация учения школьников при различных формах организации обучения предложены к рассмотрению в работах В. А. Трайнева, Т. И. Шамовой, И. Ф. Харламова, Д. И. Кавтарадзе и др. особенности математического знания и специфика его усвоения определены в трудах Ю. М. Колягина, Г. Л. Луканкина, Г. Д. Глейзера, Г. И. Саранцева, В. И. Крупича и др.

Обратимся к третьей из указанных нами групп проблем, связанных с методическими аспектами исследования форм учебной деятельности учащихся (И.Т. Огородников, Х. Й. Лийметс, В. Е. Есипов, М. Н. Скаткин, P.A. Хабиб, P.A. Утеева и др.). Внимание, уделяемое нами различным трактовкам форм учебной деятельности, объясняется поиском оптимального определения новой формы организации обучения — Учебной Деловой Игры, в которой используются различные формы учебной деятельности учащихся: фронтальная, коллективная, групповая и индивидуальная.

Используя приемы создания моделей, разработанные MJB. Ткачевой (188, С 27), М. И. Башмаковым (13, С.8), И. М. Смирновой (173, С. 15), мы хотели найти адекватное графическое отображение процесса формирования набора требований к УДИ.

Для нас наибольший интерес представляют исследования, рассматривающие разработку и внедрение ДИ в процесс обучения в общеобразовательных учреждениях. Наиболее близкими к этой проблеме оказываются авторы работ, описывающих применение ДИ в сфере высшего образования. В этой области наработан достаточно богатый материал. Так, в работах Л. И. Иваненко «Социальные функции имитационных игр» (72) и И.М.

Сыроежина, A.A. Вербицкого «Методика разработки и использования деловых игр как формы активного обучения студентов» (180)предлагается схема применения деловых игр и определяется их место в системе высшего образования. Монография Л. Б. Наумова «Учебные игры в медицине1' (139) посвящена использованию деловых игр в высшем медицинском образовании. Диссертационное исследование JI.H. Матросовой (129) содержит досконально разработанные деловые игры для подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности с использованием математической теории распознавания образов при обработке результатов игры.

Следующие работы, связанные с использованием ДИ в процессе подготовки будущих учителей и имеющие общий характер, можно объединить в группу системных исследований с основным тезисом, взятым из труда академика В. А. Трайнева «Сущность и объективная необходимость применения методов активного обучения»: «Методы активного обучения включают в себя совокупность органически увязанных и взаимодействующих способов организации учебной работы, обеспечивающих достижение наиболее высокого уровня учебно-познавательной деятельности в обучении в сравнении с существующими традиционными способами» (191, С.5). Теоретические исследования представлены работами М. Ж. Арстанова, П. И. Пидкасистого «Дидактическая имитационная игра. Педагогическая практика» (4), М. Ж. Арстанова, П. Н. Пидкасистого, Ж. С. Хайдарова «Проблемно-модельное обучение: вопросы теории и технологии» (5), A.A. Вербицкого, A.B. Филиппова, Ю. Д. Красовского «Психолого-педагогические вопросы проведения деловых игр» (30), Ш. Т. Матроса «Об имитационном методе анализа педагогических проблем» (127), В. Р. Прауде «Применение деловых игр в учебном процессе» (160), Т. И. Шамова «Учебная управленческая игра как метод обучения наРПК ОНО: методические рекомендации» (194) и др.

Однако применение Деловых Игр в сфере образования ограничивается примерами их использования для обучения студентов вузов и единичными примерами Деловых Игр для школы (Г.Б. Лудина). Таким образом, можно сделать вывод об отсутствии в методической литературе обобщенного подхода и рекомендаций для создания и использования Деловых Игр в школьном процессе обучения, что и определяет актуальность нашего исследования. Проблема исследования.

Необходимость неформальных, качественных знаний и умение ориентироваться в различных видах деятельности диктуется условиями современного развития науки и техники, невероятным рывком в области компьютеризации быта и производства, новыми принципами организации работы. И, соответственно, задача школы сегодня — научить ребенка не только целостно воспринимать информацию, но и ставить цели своим действиям, достигать их, самостоятельно принимая решения по приобретению знаний и их использованию. Это не всегда реализуется в рамках традиционного обучения в школе, в частности, при обучении математике.

Таким образом, возникает цротиворечие между имеющимся состоянием преподавания математики и требованиями современного производства, не приемлющего формального подхода к образованию. Это противоречие частично может быть разрешено через внедрение современных, отвечающих характеру новых производственных отношений форм обучения.

В этом случае одним из возможных способов не только активизировать деятельность учащихся, но и качественно изменить отношение к учебной деятельности и ее восприятие учеником мы видим в использовании Учебных Деловых Игр на уроках математики в определенном месте и в соответствующее время.

Для решения этой проблемы необходимо рассмотреть следующие задачи: 1. Проанализировать психолого-педагогическую и научно-методическую литературу с точки зрения выявления специфики Деловых Игр для их применения в обучении математике.

2. Установить место Учебных Деловых Игр среди других форм организации учебного процесса и связь с ними.

3. Разработать и описать модель Математической Деловой Игры, позволяющей установить необходимые и достаточные требования к организации МДИ с учетом всех ее составляющих, две из которых — игровая и имитационнаяустановлены, а третья — дидактическая — требует своего определения.

4. Разработать универсальный алгоритм создания и проведения МДИ и методику его цереноса на другие педагогические ситуации с тем, чтобы каждый учитель имел возможность реализовать его в ходе изучения различных тем школьного курса математики.

5. Разработать и описать методику внедрения Математической Деловой Игры в процесс обучения геометрии в основной школе.

Цель исследования.

Теоретически обосновав необходимость внедрения в учебный процесс новой формы обучения — Учебной Деловой Игры, разработать методику создания УДИ (универсальный алгоритм) по математике, которая может быть использована учителями и методистами для создания различных Математических Деловых Игр. Объект исследования — формы обучения математике.

Предмет исследования — новая форма обучения — Учебная Деловая Игра по математике.

Гипотеза исследования.

Поскольку Математическая Деловая Игра является оптимальным сочетанием большинства традиционных форм обучения (урок, семинар, домашнее задание, зачет, консультация, факультатив) и реализует все формы учебной деятельности учащихся (фронтальную, коллективную, групповую и индивидуальную), можно предположить, что МДИ представляет собой форму обучения, при которой происходит:

— актуализация исходных знаний и умений учащихся и на этой основе повышение интереса к предмету;

— формирование и развитие учебного потенциала учащихся;

— формирование навыков решения поставленной учебной задачи в условиях «сжатого времени» ;

— выработка навыков самоконтроля, самооценки, самообразования и саморазвития в целях формирования необходимых для дальнейшего обучения качеств личности.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанный в процессе исследования универсальный алгоритм подготовки МДИ и ряд примерных сюжетов для МДИ по геометрии в основной школе могут быть использованы для составления новых игр непосредственно учителями математики и методистами.

Предложенные в практической части исследования МДИ можно использовать в качестве обобщающего повторения по соответствующим темам. Новизна.

Разработана комплексная форма обучения — Учебная Деловая Игра, обеспечивающая существенно более высокую заинтересованность детей как в предмете, так и в результатах своего труда, активность учащихся как на этапе овладения, так и на этапе предъявления своих знанийразработана трехмерная модель УДИ, которая дает представление о необходимых и достаточных требованиях к разработке и проведению МДИразработан алгоритм подготовки и реализации МДИ, который является универсальным и пригоден практически для всех тем школьного курса математики. Положения, выносимые на защиту.

1. Математическая Деловая Игра — новая форма обучения на уроках математики, ее специфические особенности и возможности использования при изучении различных тем геометрии.

2. Модель УДИ, позволяющая оптимизировать процесс разработки игр, устанавливая соотношения между необходимыми и достаточными требованиями к ее созданию.

3. Универсальный алгоритм разработки и использования Математической Деловой Игры.

4. Создание и методика проведения конкретных МДИ.

В процессе исследования используются следующие методы:

— анализ литературных источников, изучение педагогического опыта создания ДИ (на этапе анализа роли и места ДИ в современном образовании);

— методы имитационного моделирования и экспертных оценок (на этапе разработки универсальной схемы подготовки МДИ).

— метод обработки результатов эксперимента, основанный на математической теории распознавания образов (на этапе проведения опытно-экспериментальной работы).

Результаты исследования.

Теоретические результаты исследования заключаются в.

— формулировании определения новой комплексной формы обучения — МДИ, ее особенности и возможности;

— определении роли и места МДИ в процессе обучения математике;

— разработке и описании трехмерной модели МДИ.

Прикладные (технологические) результаты исследования содержат универсальный алгоритм разработки МДИ, который может быть использован в полном объеме для создания различных МДИ, а также для привнесения игрового и делового момента в традиционные формы с целью активизации учебной деятельности учащихся.

Частные результаты исследования включают конкретные разработки МДИ по описанному в исследовании алгоритму.

Апробация результатов исследования.

Результаты исследования докладывались на методической секции научно-практической конференции Mili У 1996, 1998 г. г. (математический факультет МПГУ), обсуждались на научных семинарах кафедры МПМ в МШ У. В течение 1995;1998 гг. разработанные МДИ внедрялись в практику работы пяти школ Москвы и Московской области. Ежегодно (1995;1998гг.) все полученные результаты проходили проверку на спецкурсе по методике преподавания математики математического факультета МПГУ. Основные результаты исследования отражены в 5 публикациях.

755 Выводы.

Результаты нашего исследования можно сгруппировать по трем направлениям. I. Теоретические результаты исследования.

1) Предположив, что известная ранее форма организации обучения Деловые Игры, применяемая для повышения квалификации специалистов, а также в сфере высшего образования, может в силу своей специфики широко использоваться в школьном процессе обучения, мы провели исследование на предмет соответствия данной формы организации работы учащихся и традиционных форм обучения. При этом выяснилось, что необходимо дополнить схемы ДИ, разработанные известными исследователями Деловых Игр (В Л. Платов, A.A. Вербицкий, П.П. Блонский), дидактической компонентой, включающую в себя учебные задачи по предмету. В этом случае Деловая Игра может рассматриваться как форма организации обучения в школе, обладающая определенными положительными характеристиками, реализующих деягельностный подход к обучению в процессе проведения игры.

Таким образом, мы сформулировали определение новой комплексной формы обучения — Учебной Деловой Игры (УДИ), которая в силу в силу своей специфики активизирует учебную деятельность учащихся во всех ее формах, и для случая разработки игры по математике назвали новую форму обучения Математическая Деловая Игра (МДИ).

2) Проведя сравнительный анализ традиционных форм обучения и предлагаемой нами новой формы, мы установили, что УДИ строится на элементах всех традиционных форм, имея при этом ярко выраженные собственные черты, одна из которых — возможность реализовать в процессе одной игры все виды учебной деятельности учащихся. Мы подробно обосновали соответствие таких эпапов МДИ как заполнение теоретического поля, коллективное задание, работа в группах и индивидуальные дифференцированные задания таким видам учебной деятельности учащихся, как фронтальная работа, коллективная работа, групповая работа и индивидуальная работа. Таким образом, мы определили МДИ как нетрадиционную форму обучения, позволяющей реализовать большинство элементов традиционных форм обучения с целью более рациональной организации работы учащихся и получения более высоких результатов обучения.

3) Изучав небольшой, но очень интересный и полезный опыт по разработке школьных Деловых Игр, а также опираясь на результаты собственных экспериментов, мы пришли к выводу о возможности использования МДИ на всех этапах обучения. В случае изучения нового материала — это исследовательские игры, основанные на принципах проблемного обучения, на этапе закрепления знаний — игры с применением большого количества дифференцированных заданий, при обобщающем повторении разработчиками вводятся виды работ, выясняющие практическую значимость данной темы.

Таким образом, мы установили возможности использования МДИ в учебном процессе как высоко результативной формы обучения на всех этапах изучения материала.

4) Как было отмечено выше, применеие Деловых Игр для обучения школьников требует введения в разработанные ранее двумерные модели ДИ третьей составляющей, содержащей учебную компоненту игры. Поэтому кроме имитационной и игровой составляющих (как это имеет место в Деловых Играх) Учебная Деловая Игра имеет третью составляющуюдидактическую. Этот факт позволил нам рассмотреть трехмерную модель МДИ, определяющую соответствие между необходимыми требованиями к созданию МДИ и достаточными.

II. Прикладные (технологические) результаты исследования содержат универсальный алгоритм разработки МДИ, этапы которого согласуются с каждой из трех составляющих трехмерной модели МДИ. Описанный алгоритм может быть использован любым учителем в полном объеме для создания различных МДИ как для классной, так и внеклассной работы. Частично (набор дифференцированных заданий, создание теоретического поля, научная и техническая экспертизы, визуальные материалы) алгоритм может быть использован на уроке при традиционных формах обучения с целью активизации учебной деятельности учащихся.

III. Частные результаты исследования включают конкретные разработки МДИ по описанному в исследовании алгоритму («Затерянный мир», «Специальный репортаж») и статистическую обработку результатов игр с применением элементов математической теории распознавания образов для оценки качества сформированности соответствующих знаний и умений играющих.

Достаточно высокие результаты проведенного эксперимента подтвердили верность выдвинутой нами гипотезы, и, в частности, доказали, что: во-первых, Математическая Деловая Игра активизирует своей технологией, вследствие чего в короткий промежуток времени решается большое количество задач базового уровня, что трудно достичь на обычном уроке, особенно для слабых учениковзадания для групповой работы составляются таким образом, чтобы каждый ученик получил задачи достаточного уровня сложности, т. е. носят дифференцированный характерв процессе игры создаются условия, при которых с максимальной отдачей работает каждый ученик, поскольку балльная система оценивания присутствует при всех видах учебной деятельности (фронтальной, коллективной, групповой и индивидуальной) — во-вторых, моделируя определенную ситуацию, учащиеся обнаруживают прикладное значение темы и, соответственно, меняют свое отношение к предмету, переставая воспринимать его как самодостаточную, замкнутую дисциплину. Это происходит за счет выбора сюжета и заложенного в игру конфликта. Эксперимент показал, что интерес, возникающий в ходе игры, активизирует работу учащихся настолько, что вьшолняется гораздо больший объем заданий с неослабевающим вниманием и творческим подходом, при этом становится посильным возможное углубление материалав-третьих, посредством введения игрового и соревновательного момента в процесс работы учащихся повышается их скорость работы. Динамичность игры позволяет повторить большой объем учебного материала, а также прорешать непреодолимое для традиционного урока количество задач разного уровня сложности.