"Использование на уроках в начальной школе когнитивной технологии обучения"

Выступление на педагогическом совете

учителя начальных классов

Ивановой Марии Николаевны

«Когнитивная технология обучения»

          Для адаптации к жизни в непрерывно изменяющейся информационно пересыщенной среде современному ученику требуется качественно иной уровень развития интеллекта, творческих способностей и информационной культуры. Эта потребность отражается в выборе педагогом наиболее качественной технологии обучения, отвечающей требованиям  современного общества.

          Работая учителем начальных классов сравнительно недавно, я столкнулась с тем, что применяя, казалось бы, методы и приёмы,  об эффективности которых все говорят, но полученный результат их не оправдывает. Передо мной встал вопрос: «Зачем, чему и как я должна учить современного школьника?»  Возможно, нужно найти такой подход в обучении, который будет обеспечивать быстрое и полное усвоение  знаний, умения быстро найти правильное решение не только в учебной, но жизненной ситуации. Ведь знания ребёнок получает в школе для того, чтобы уметь их применить в дальнейшей жизни, в частности, после окончания школы при обучении в институте и профессиональной деятельности.

        Как сделать так, чтобы ученик смог понять и применить полученные знания на практике. Ребёнок, который приходит в школу, обладает определённым уровнем развития познавательных процессов.  От правильного воспитания внимания, памяти и особенностей мышления во многом зависит, как ученик усвоит предложенный объём информации на уроке.

      Существующие методы обучения почти не обеспечивают сознательной и систематической работы учителя по формированию этих психических деятельностей. При существующей практике обучения они складываются, как правило, стихийно. Учитель, по существу не знает, чему он учит – каким видам и типам знаний и деятельностей…  Как ученик действует, как он схватывает, это остаётся вне контроля учителя. Как должен учащийся схватить – учитель тоже не знает. Отсюда вытекает, что15-20 % учеников в классе не успевают из-за того, что информация поступает без учёта познавательной сферы ученика.

          Соответственно, получается так, что акцент в обучении школьников нужно делать не на знания, которые ученик должен усвоить, а то, как эти знания он должен усвоить.  Возможно, рассуждала я, что причина неуспешности  моих учеников кроется скорее всего в полном или частичном непонимании  воспринимаемой информации, что приводит к её искажению и неумению применять полученные сведения в собственной познавательной деятельности.

           Тогда я  и познакомилась с когнитивной технологией обучения М.Е. Бершадского, основанной на когнитивной  психологии, которая рассматривает познавательные процессы с точки зрения информационного обмена  человека с окружающим  миром. Когнитивная психология изучает  то, как люди получают информацию о мире, как эта информация представляется человеком, как она хранится в памяти и преобразуется в знания и как эти знания влияют на наше внимание и поведение.

       Работы в области когнитивной психологии во многом опирались на аналогию между процессами переработки информации человеческим мозгом и ЭВМ. Первые создатели программы для компьютеров были сильно удивлены тем, что машина, успешно решающая сложнейшие вычислительные задачи, ошибается в выборе действия в простейшей жизненной ситуации. Область исследования, которая занимается процессом обучения компьютеров называется искусственным интеллектом.

          Получается, чтобы искусственным способом сделать точную копию человеческого восприятия, памяти, языка и мышления, нужно знать, как эти процессы происходят у человека. Исследования в области когнитивной психологии и искусственного интеллекта определили общую структуру когнитивной технологии обучения. Учащийся воспринимает и познаёт окружающий мир с помощью умственных репрезентаций – когнитивных схем.

Для адаптации к жизни в непрерывно изменяющейся информационно пересыщенной среде требуется качественно иной уровень развития интеллекта, когнитивных способностей и информационной культуры. Наши же дети продолжают заучивать огромные массивы информации, хотя бессмысленность этого занятия уже давно привела к полной потере интереса к процессу обучения у подавляющего большинства школьников, убегающих от него либо в подвалы мегаполисов, либо в мир виртуальной реальности.

 Дети от природы любознательны и пытливы. Чем же вызвано отторжение и неприятие научной информации, которой их пичкают в школе? Ответ оказался очень простым. Выяснилось, что дети её просто не понимают! Но этот простой ответ породил множество других вопросов. Почему не понимают? Что нужно изменить в содержании, методах, формах, средствах и приёмах обучения, чтобы дети могли понять предмет изучения? Или все эти дидактические премудрости не имеют никакого значения, а нужно просто изменить отношение к детям? Может быть, всё дело в учителях и в учебниках, и их нужно заменить? Или совсем отказаться и от тех, и от других?

            Вся моя педагогическая деятельность и научные исследования посвящены поискам ответов на эти вопросы. Выяснилось, что косметическими улучшениями существующей системы образования обойтись нельзя. Понадобились фундаментальные исследования философских, педагогических и психологических оснований процессов обучения, следствием которых явилось создание нескольких новых образовательных технологий, обеспечивающих развитие интеллекта и когнитивных способностей учащихся, формирование основных компонентов информационной культуры.

            Современная когнитивная психология состоит из многих разделов: восприятие, распознавание образов, внимание, память, воображение, речь, психология развития, мышление и принятие решения, в целом естественный интеллект и отчасти искусственный интеллект. Модели познавательных процессов позволяют по-новому взглянуть на сущность психической жизни человека. «Когнитивная, или иначе познавательная, активность — это активность, связанная с приобретением, организацией и использованием знания. Такая активность характерна для всех живых существ, и в особенности для человека. По этой причине исследование познавательной активности составляет часть психологии» (Ульрик Найссер «Познание и реальность»).

               В рамках данного направления изучается структура интеллекта учащихся, кратковременная память, подвижность нервных процессов, креативность, внимание и некоторые вторичные когнитивные процессы, связанные с результатами предшествующего обучения. Ниже приведён полный перечень тех характеристик когнитивного развития учащихся, которые изучаются в ходе когнитивного мониторинга:

·        Уровень развития и структура вербального интеллекта;

·        Уровень развития и структура математического интеллекта;

·        Уровень развития и структура пространственного интеллекта;

·        Уровень развития кратковременной памяти;

·        Стратегии формирования абстрактных геометрических понятий;

·        Уровень развития дедуктивного мышления;

·        Длительность удержания произвольного внимания;

·        Уровень интеллектуальной лабильности;

·        Уровень вербальной креативности;

·        Уровень невербальной креативности.

·        Для измерения выделенных характеристик когнитивной сферы ученика применяются следующие методики:

·        Тест структуры интеллекта Р. Амтхауэра;

·        Культурно свободный тест Р. Кеттелла;

·        Тесты интеллекта Г. Айзенка;

·        Методика Дж. Брунера для изучения стратегий формирования абстрактных геометрических понятий;

·        Методика "корректурная проба";

·        Тест на завершение силлогизмов;

·        Методика для определения уровня интеллектуальной лабильности;

·        Тесты Торренса для определения уровня вербальной и невербальной креативности.

             На основе полученных в результате обследования ученика данных строится диаграмма когнитивного профиля, выражающая в графической форме когнитивную модель учащегося.      

                Радиус среднего круга на диаграмме соответствует среднему значению измеряемого параметра, измеренного по шкале IQ со средним значением 100 и средним квадратичным отклонением 12. Значения измеряемого параметра от 90 до 110 являются статистической нормой. Таким образом, модель наглядно представляет сильные и слабые стороны когнитивного развития ученика. На основе данной модели осуществляются следующие действия по проектированию учебного процесса:

·        Прогнозирование уровня учебных достижений в различных образовательных областях;

·        Определение причин учебных затруднений и разработка корректирующих упражнений на основе полученных данных;

·        Адаптация содержания обучения к когнитивным возможностям учащихся;

·        Определение скорости усвоения учебной информации и продолжительности обучения;

·        Выбор адекватных методов, форм, средств и приёмов обучения (совместно с данными мониторинга общеучебных, межпредметных и предметных знаний и умений);

·        Уровень детализации при предъявлении новой информации;

·        Возможность выполнения креативных заданий.

Приведу несколько примеров, подчеркивающих значимость данных когнитивного мониторинга для прогноза успешности обучения в данной предметной области.

                 С помощью субтестов теста Амтхауэра, предназначенных для изучения пространственных представлений, можно определить уровень развития наглядно-образного мышления, проявляющегося в оперировании пространственными образами и отношениями. Высокие результаты, показанные учеником в этих субтестах по сравнению с субтестами, с помощью которых исследуется вербальный и математический интеллект, позволяют сделать вывод о преобладании образного мышления, о направленности интеллекта на восприятие и решение технических или практических проблем, связанных с переструктурированием поля зрительно воспринимаемых образов. Можно с высокой вероятностью ожидать, что этот ученик будет успешен в любой деятельности, связанной с практическим манипулированием и преобразованием объектов. Ребёнок с удовольствием будет выполнять практические задания и лабораторные работы, ему следует поручать изготовление макетов и моделей различных приборов и устройств, ремонт оборудования. О таких людях говорят, что они "рукастые".

           Высокий уровень развития пространственного интеллекта является необходимым условием успешного обучения физике и геометрии, однако, так как обе эти науки используют и теоретические методы познания, то для их усвоения необходим и определённый уровень развития математического интеллекта. Если ученик показывает высокие результаты и при выполнении пространственных, и при выполнении математических субтестов теста Амтхауэра, то можно ожидать проявления технической и естественнонаучной одаренности. Такой ребёнок обладает ярко выраженной интуицией, помогающей ему успешно усваивать эти области научного знания.

            Для большей надежности прогноза успешности обучения математике, техническим и естественнонаучным дисциплинам полезно сопоставить результаты выполнения теста Амтхауэра, с данными, полученными при выполнении культурно-свободного теста Кеттелла и заданиями на формирование абстрактных понятий из теста Айзенка.   

         Мониторинг общеучебных умений включает диагностику следующих групп умений, необходимых для адекватного восприятия и переработки учебной информации:

1) Восприятие и переработка информации, заданной в письменной форме;

Составление плана письменного текста;

Представление связей между понятиями в виде граф-схемы;

Представление связей между понятиями в виде семантической сети;

Выделение в тексте исходных суждений и логических умозаключений;

Проверка истинности исходных суждений;

Обнаружение в тексте необоснованных суждений и ошибочных или недостающих умозаключений;

Обнаружение в тексте оценочных суждений;

Письменное и устное изложение письменного текста;

Составление тезисов изученного письменного текста;

Написание конспекта изученного текста;

Подготовка реферата по заданной теме;

2) Восприятие и переработка информации, заданной в устной форме;

Конспектирование устной речи;

Комментирование устного выступления;

Постановка уточняющих и дополнительных вопросов к устному выступлению;

Участие в дискуссии;

3) Поисковые умения:

Поиск информации в словарях и справочной литературе;

Поиск информации в средствах массовой информации;

Поиск информации в Интернете.

4) Перекодирование информации: умение трансформировать информацию, заданную в одной форме, в другие возможные формы представления (графическую, вербальную, образную, символическую, знаковую);

5) Экспериментальные умения:

Проведение наблюдения по плану;

Разработка плана и проведение экспериментального исследования.

Входная диагностика проводится в форме диктанта, в который включаются задания на воспроизведение и применение ключевых понятий и процедур, необходимых для понимания новой информации. Для организации учебной деятельности по изучению новой информации, её первичному усвоению (этим термином я называю состояние учащихся, возникающее непосредственно после изучения новой информации), контролю и коррекции разрабатываются специальные средства в виде заданий, в процессе выполнения которых ученик вынужден выполнять многократную логическую обработку материала. Эти средства созданы на основе некоторых психологических методик, применяемых для изучения вербального интеллекта. Наиболее часто в когнитивной образовательной технологии применяются:

·        методика "Расставьте в правильном порядке";

·        методика "Вставьте нужное слово";

·        изложение;

·        составление простого и развёрнутого плана изученного материала;

·        составление интеллект-карты;

·        составление карты понятий;

·        составление или дополнение граф-схемы;

·        методика "Аналогии";

·        методика "Исключение лишнего";

·        методика "Поиск существенных признаков";

·        методика "Обобщение";

·        поиск оценочных суждений;

·        поиск логических ошибок;

·        поиск недостающих исходных суждений;

·        сравнительный анализ текстов;

·        задания на перекодирование информации;

·        завершение умозаключений;

·        представление вывода в виде полисиллогизма;

·        изображение связей между понятиями с помощью кругов Эйлера;

·        планирование и проведение наблюдения;

·        планирование и проведение эксперимента.

           Каждый ученик выполняет несколько заданий, что требует неоднократного изучения и логического анализа источников информации. В результате такой многократной логической переработки достигается понимание информации (встраивание новых понятий в уже существующую семантическую сеть с помощью известных или новых, но осознаваемых учеником, видов связей). Одним из следствий этого процесса является непроизвольное сохранение информации в долговременной семантической памяти и её упорядочивание в соответствии с законами изучаемой предметной области. Из того, что было сказано выше о модели СКУ, следует, что задания для учащихся должны быть персонализированы на основе данных мониторинга.

             Завершается урок изучения декларативной информации домашним заданием, которое включает следующие виды деятельности учащихся:

·        составление плана;

·        подготовка к изложению;

·        составление граф-схемы понятий;

·        представление информации в виде исходных суждений и умозаключений;

·        обоснование исходных суждений;

·        представление информации в различных формах (перекодирование информации);

·        экспериментальные задания;

·        поиск дополнительной информации в различных источниках.

Краткое описание документа:

Использование когнитивной технологии обучения на уроках в начальной школе. Использование метода интеллект-карт (mind map).

Для адаптации к жизни в непрерывно изменяющейся информационно пересыщенной среде современному ученику требуется качественно иной уровень развития интеллекта, творческих способностей и информационной культуры. Эта потребность отражается в выборе педагогом наиболее качественной технологии обучения, отвечающей требованиям современного общества.