Обобщение опыта по теме "Развитие системного мышления школьников 9-11 классов посредством актуализации метапредметного содержания физики на уроках и во внеурочной деятельности"

Обобщение опыта педагогической деятельности на тему: «Развитие системного мышления школьников 9-11 классов посредством актуализации метапредметного содержания физики

на уроках и во внеурочной деятельности»

Существует древнеиндийская притча о шестерых слепых, которые приходят во дворец раджи и там впервые в жизни встречаются со слоном. Каждый из них ощупывает животное руками и рассказывает о своих впечатлениях. «Первый слепой протянул руку и коснулся слона: «Какой гладкий! Слон похож на стену». Второй слепой коснулся хобота: «Слон похож на змею». Третий слепой дотронулся до бивня слона: «Какой острый! Слон похож на копье». Четвертый слепой коснулся ноги слона: «Какой высокий! Слон похож на дерево». Пятый слепой коснулся уха слона: «Слон похож на опахало». Шестой слепой дотронулся до хвоста слона: «Какой тонкий! Слон похож на веревку». Завязался спор, поскольку каждый слепой считал свое описание слона правильным. Раджа вышел на балкон и сказал:  «Слон — это большое животное. Каждый из вас прикоснулся лишь к одной его части. Вам придется сложить все части вместе, чтобы узнать, на что похож слон».

Эта притча демонстрирует суть системного мышления, уровень развития которого позволяет «за совокупностью логически связанных элементов увидеть системную целостность, её структуру, взаимосвязь системы и среды».^[1]  Целенаправленным развитием этого вида мышления у школьников занимаюсь на уроках и во внеурочной деятельности посредством актуализации метапредметного содержания физики.

С 2008 года изучаю различные виды мышления, занимаюсь их развитием у учащихся. На практике убедился, что ни один из видов мышления не может быть более значимым – все виды мышления должны развиваться в системе. Причем для развития системного мышления в равной степени необходимо, например, наглядно-образное и абстрактно-логическое мышление.

Безусловно, на современном этапе развития науки, экономики и общества выпускнику школы для создания целостного объемного представления о мире необходима не простая интеграция знаний, накопленных разными науками, а умение рассматривать их и применять как комплекс, как систему. Наиболее четко и коротко концепцию системы образования ХХI века сформулировал доктор А.Урбански: «В основе преподавания будет лежать обучение мышлению»^[2]. «Обучение мышлению» неразрывно связано с системно-деятельностным подходом в образовании. В частности, в Федеральном государственном образовательном стандарте среднего (полного) общего образования[3] при описании «портрета выпускника» школы перечисляются следующие качества: критически мыслящий; владеющий основами научных методов познания окружающего мира; способный осуществлять учебно-исследовательскую, проектную и информационно-познавательную деятельность. Все это так или иначе связано с развитием системного мышления.

В соответствии с требованиями ФГОС второго поколения неотъемлемой чертой преподавания физики должна быть метапредметность. В связи с этим мной была выдвинута гипотеза: развитие системного мышления школьников 9-11 классов будет эффективным при реализации следующих педагогических условий:

- комплексный подход к развитию системного мышления на уроках физики и во внеурочное время;

- отбор содержания образования и методов развития системного мышления, обеспечивающих достижение метапредметных результатов образования;

- выбор  диагностического инструментария для определения эффективности педагогической деятельности по развитию системного мышления.

В настоящее время проблема системного мышления, вопросы формирования его элементов в обучении привлекают всё большее внимание как зарубежных, так и отечественных исследователей. Зарубежные учёные рассматривают роль системного мышления в деятельности менеджеров, экономистов, инженеров, врачей, педагогов и других специалистов. По мнению ряда зарубежных исследователей (Ф. Капра, Дж. О'Коннор и др.), системное мышление обусловлено, прежде всего, пониманием роли информационных процессов и взаимосвязей в функционировании систем. В нашей стране исследование системного мышления осуществляется преимущественно в связи с задачами совершенствования образования и создания условий для развития личности учащегося, раскрытия и реализации его интеллектуального потенциала. Несмотря на довольно значительный интерес к этой проблеме, до настоящего времени остаются сравнительно слабо разработанными вопросы формирования системного мышления на материале школьных дисциплин. Вопросы развития системного мышления в обучении поднимаются лишь в некоторых психолого-педагогических исследованиях.

Мне как педагогу-практику ближе подходы, предлагаемые И.А. Сычевым в работе «Формирование системного мышления в обучении средствами информационно-коммуникационных технологий», в которой дается подробная характеристика системного мышления, его видов, предлагается диагностический инструментарий. Но данная работа посвящена формированию этого вида мышления на уроках информатики.

Инновационность своего педагогического опыта вижу в том, что осуществляю развитие системного мышления у старшеклассников на уроках и во внеурочной деятельности посредством актуализации метапредметного содержания физики. Это позволяет разрешать явное противоречие между значительными потенциальными возможностями школьных дисциплин, в частности, дисциплины «Физика», для формирования системного мышления учащихся, и недостаточной теоретической и практической разработанностью вопросов, связанных с формированием элементов системного мышления в педагогическом процессе.

Свою педагогическую цель вижу в поиске и внедрении эффективных методов обучения по развитию системного мышления школьников 9-11 классов на уроках физики и во внеурочной деятельности на основе метапредметного подхода.

Системное мышление обладает рядом характеристик, на основе которых мной был произведен отбор методов и приемов для формирования системного мышления старшеклассников.

При диагностике использовались материалы задач и обработки результатов, предложенные в диссертационной работе И.А. Сычева^[4] 

По итогам входящей диагностики, проведенной в начале 2011-2012 учебного года, сделал вывод, что многие девятиклассники экспериментального и контрольного класса находятся на досистемном уровне.

Поэтому работу по формированию системного мышления нужно начинать с простых заданий, логично использование проблемно-эвристического метода и, в частности, следующих приемов:

•        отключить звук и предложить ученикам прокомментировать наблюдаемое на экране, затем просмотреть ещё раз – со звуком (назовём этот приём «Что бы это значило?»);

•        остановить кадр и предложить ученикам проделать мысленный эксперимент и описать дальнейшее протекание процесса, хода эксперимента (условное название приёма «А дальше?»);

•        продемонстрировать какое-либо явление, процесс и предложить ученикам объяснить, почему происходит именно так, выдвинуть гипотезу и таким образом выйти на проблемную ситуацию (назовём этот приём «Почему?»).

В процессе перехода с досистемного на эмпирико-системный уровень использую различные схемы с частичным предоставлением данных: даются понятия разных уровней (например, крупные, средние, мелкие), нужно свести их в систему, причем некоторые данные могут быть неизвестными, и на вводном уроке по теме можно этот прием использовать как актуализацию имеющихся знаний и переход к изучению нового материала. На уроках обобщения учащиеся создают ментальные карты (их использование рекомендуется и авторами учебников по физике, созданных на основе ФГОС второго поколения).

Также на начальном этапе для демонстрации систем во внеурочной деятельности в рамках занятий кружка использую подвижные дидактические игры.[5]

Для ребят, находящихся на эмпирико-системном уровне, необходимо понимание интегративных свойств системы. В самой природе науки физики заложена интеграция: в учебнике «Физика» для 7 класса в параграфе 1 говорится о взаимосвязи этой науки с другими: «Изучая физику, вы постепенно узнаете, чем отличается одна наука от другой и как в то же время они тесно связаны».[6] Использование этого качества также способствует формированию системного мышления. Например, при изучении открытий Г.Галилея целесообразно изучать материал во взаимосвязи не только с астрономией, но и культурной жизнью Европы вообще (Галилей – открытия в области естественных наук – культура эпохи Нового времени, связанная с опытным познанием мира). Это позволяет не только видеть изучаемый материал в системе других открытий, наук и т. д., но и развивать системное мышление.

Межпредметные связи реализую не только при изучении теории. Обоснованным считаю использование интегрированных задач - с этой целью накопленный практический материал систематизировал в сборник «Изобретательские задачи по физике для развития системного мышления»[7] и использую на уроках задачи, решение которых требует создания систем.

При переходе на каждый последующий уровень необходимы задания более сложного характера, что способствует развитию. Поэтому на интегративно-системном уровне необходимо не только видеть интеграцию, но и уметь на ее основе создавать системы. В связи с этим на уроках физики и во внеурочное время занимаемся с учениками научно-исследовательской деятельностью, в которой также принимают активное участие и родители учеников. В настоящее время, например, создаем оборудование по разделам «Механика» и «Оптика» по чертежам Леонардо да Винчи, описывая использование его идей в современном мире. Считаю целесообразным вести внеурочную деятельность по развитию системного мышления, связанную с материалами уроков. Причем эту работу необходимо осуществлять при взаимодействии с родителями. 

Во втором полугодии 2013 – 2014 учебного года проведена исходящая диагностика, которая продемонстрировала эффективность развития системного мышления в экспериментальном классе (11 А) в сравнении с контрольным классом (11 Б) и подтвердила результативность педагогической деятельности. Гипотеза, выдвинутая в начале работы (2011-2012 учебный год), подтвердилась.

Поскольку методы работают эффективно, в перспективе – дальнейший поиск и дополнение найденных. В настоящее время вышеуказанные методы и приемы использую при работе со всеми классами, а также опытом работы по развитию системного мышления делюсь с коллегами на школьных и районных заседаниях методобъединения, на открытых уроках школьного, муниципального и регионального уровня («Фотоаппарат», 9 класс; «Движение и взаимодействие молекул», 7 класс; «Преломление света», 9 класс; «Радиоактивность», 9 класс и т.д.) и мастер-классах («Реактивное движение», «Вода», «Лампа накаливания» и т.д.), педсоветах.

Мое методическое портфолио по теме: «Развитие системного мышления» представлено вниманию учеников, родителей, коллег в сети Интернет.

---

[1] Черников В.В. Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений: Диссертация / В.В. Черников. Институт повышения квалификации и переподготовки работников народного образования Московской области. – М., 1998. – С. 15.

[2] Урбански А. Начало с учетом конца, или какой может быть система образования через десять лет // Директор школы. - М., 1994. - № 4. - С.84.

[3] Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования / Под ред. И. Сафоновой. - М., 2014. - 64 с.

[4] Сычев И.А. Формирование системного мышления в обучении средствами информационно-коммуникационных технологий: монография / И.А. Сычёв, О.А. Сычёв. – Бийск: ФГБОУ ВПО «АГАО», 2011. – с. 152 - 157

[5] Свини Л.Б., Медоуз Д. Сборник игр для развития системного мышления / Л.Б. Свини, Д. Медоуз. – М., 2007. – 285 с.

[6] Громов С.В. Физика. Учебник для 7 классов общеобразовательных учреждений / С.В. Громов, Н.А. Родина. – М., 2002. - С. 4 – 5.

[7] Смолин А.М. Изобретательские задачи по физике для развития системного мышления / А.М. Смолин. – Голышманово, 2013. – 27 с.