Долгин Василий Леонидович
(ГОУ СОШ№10 Москвы)
К вопросу психологических предпосылках слабой успеваемостии учащихся
(на примере обучения биологии).
Причины слабой успеваемости учащихся могут быть различными. К ним относятся и недостатки познавательной деятельности, слабая мотивация, дефектологические проблемы, проблемы физического и психического здоровья, отсутствие базовых знаний, умений и навыков и так далее.
Мы в работе рассматриваем одну из многочисленных проблем слабой успеваемости, степень структурированности научных понятий, которые должны быть усвоены учащимися. У учащихся, относящихся к категории слабоуспевающих, структура понятий в меньшей степени соответствует структуре понятий учителя, чем у тех, которые успевают лучше.
С этой целью мы провели эксперимент с учащимися 7-ого и 10-ого классов ГОУ СОШ № 10 и № 352 города Москвы, а так же со студентами колледжа ВГИКа, обучающихся на базе 9-ого класса.
В данной работе в качестве теоретического основания рассматривается теория познания Дж. Брунера, привлекаются работы Талызиной Н.Ф., Терехиной А.Ю.
Настоящая выпускная квалификационная работа состоит из введения, 2-х глав, заключения, списка литературы и приложений.
Брунер в монографии «Психология познания» (1) утверждает, что человек, воспринимая какие-либо предметы или события, осуществляет акт категоризации воспринятого. «Все воспринимаемое относится к некоторому классу и лишь через него приобретает свое значение… Факт существования предметов, событий или ощущений, не относимых ни к какой категории определенной модальности, - настолько далек от всякого опыта, что его без колебаний следует признать сверхъестественным» (1).
Категория – это группа феноменов, имеющих определенный общий признак; категоризация – это процесс и результат одновременно, отнесения предметов к определенной категории. Категоризация является первым звеном упорядочивания материала, а так же служит основой для организации соответствующих действий (1).
Множество системно связанных между собой отвлеченных категорий Брунер назвал «кодовой системой» - с помощью данной системы человек группирует и связывает информацию об окружающем мире ( ), а сама кодовая система непрерывно подвергается изменению и реорганизации (1). Чаще всего данные преобразования происходят по ходу и результатам систематического школьного обучения.
Формальная модель знаний тем удачнее, чем более она и ее элементы формализованы, тогда как кодовая система имеет нерациональные моменты, которые определяются социокультурным окружением. Образовательные программы образовательных заведений являются формальными моделями знаний, а знания наших детей являются кодовыми системами, несвободными от иррациональных компонентов. Из этого положения выводится наша гипотеза: слабая успеваемость части учащихся обусловливается значительным расхождением обобщенных формальных моделей и индивидуальных кодовых структур. Знания учащихся тем слабее, чем серьезнее данные расхождения.
Брунер выделяет условия, существенные для приобретения индивидом эффективных кодовых систем.
1. Отношение обучающего к предмету (установка).
2. Наличие потребности.
3. Степень овладения исходной областью знаний, из которых выводится обобщенная кодовая система.
4. Разнообразие тренировки.
Брунер указывает на существование 3-х родов кодовых систем: представление действием, иконическое и символическое (1), в соответствии с чем указывает на 3 основных способа обучения молодого поколения: выработка навыка в процессе игры, обучение в контексте и абстрактный метод.
Создание понятийных структур из заранее подготовленного набора элементов является не только увлекательным занятием, но и выполняет важную учебную функцию: Н.Ф.Талызина указывает, что научные понятия формируются у школьников «лишь в результате собственной деятельности». Одним из элементов такой деятельности являются «действия, связанные с установлением иерархических отношений внутри системы понятий».
По ходу школьного обучения любое понятие тем лучше усвоено, чем больше связей образуется с другими понятиями.
Выбор действия определяется прежде всего целью усвоения понятия. Талызина выделяет следующие виды действий – распознавание, выведе6ние следствий, сравнение, классификация, действия, связанные с установлением иерархических отношений внутри системы понятий.
В умении учиться входят действия как общие, так и специфические. В общих видах действий выделяют 2 группы: психологические и действия, составляющие приемы логического мышления. Но эти общие виды деятельности не исчерпываются. К числу общих относятся и такие действия, как планирование, контроль, оценивание, корректирование своей деятельности. Так, учащиеся должны, выполняя новые действия, контролировать ход выполнения, опираясь на данный образец. Контроль неизбежно требует оценивания – насколько правильно выполняется действие. В случае обнаружения отклонения, учащийся должен уметь скорректировать выполнение действия.
Особую группу действий составляют знаково-символические действия: моделирование, кодирование, декодирование. Эта группа действий с одной стороны является общей, так как необходима при усвоении любого предмета, но в то же время каждый предмет имеет свою систему знаковых средств, которые ученик должен уметь использовать в процессе усвоения.
Указанные группы общих действий важны для усвоения любых знаний и умений, специфические действия для усвоения только каких-то определенных.
Учитель, приступая к изучению любого предмета, должен быть уверен, что учащиеся владеют всеми необходимыми познавательными средствами для усвоения этого предмета. А если не владеют, то необходимо сформировать недостающие действия или в ходе работы с предметным материалом, или до этого.
Большой интерес представляют работы Терехиной А.Ю. в области индивидуальных семантических пространств. Базовая идея этих исследований состоит в том, что, во-первых, знание индивида в той или иной конкретной предметной области являет собой системно организованное множество усвоенных им понятий; во-вторых, существует метод многомерного сканирования, позволяющий построить модель субъективной картины организации знания; в-третьих, у разных людей структуры их знания в одной и той же предметной области будут различаться и степень приобщения субъективной структуры к объективному положению дел есть функция обучения.
В ходе одного из экспериментальных исследований Терехиной А.Ю. испытуемому предъявляются пары понятий, и его задача состоит в том, чтобы оценить в баллах степень смысловых различий между предъявляемыми понятиями. По ходу эксперимента пары предъявляются в случайном порядке, но так, чтобы понятия в них сочетались по схеме «каждая с каждым». Полученные в исследовании субъектные оценки подвергаются затем математической обработке методом многомерного шкалирования. Окончательный результат оформляется как точечный график, где точками обозначаются понятия, а взаимное расположение точек этого графика отражает субъективное расстояние между понятиями так, как это представляет испытуемый. И, таким образом, презентуется структура его понятий или, иначе, индивидуальное семантическое пространство. Надо подчеркнуть, что оно графическим способом презентуется именно в виде «топографической съемки», как «топографический тип».
Это исследование подтвердило принципиальную возможность выявления структуры знаний школьников по отдельному учебному предмету, а так же возможность представить результаты в виде математической (геометрической) модели в виде образа. И далее делается важный для педагогической практики вывод: «Изучение психологических расстояний…и построение семантического пространства слушателя методами многомерного шкалирования является адекватным инструментом для анализа знаний и выявления неусвоенных понятий»
( ), неусвоенных, заметим, в том смысле, что они «выпадают» из подсистемы, структурным элементом которой должны были бы быть.
Здесь надо пояснить, что данное исследование проводилось Терехиной А.Ю. на материале понятий языка программирования Фортран, и в нем, помимо прочего, сравнивалась успешность выполнения экспериментальной задачи квалифицированными программистами (одна группа испытуемых) и школьниками, обучающимися языку программирования (вторая группа). Но важно, что предложенная экспериментальная схема дает возможность провести аналогичное исследование на материале любого другого предметного поля, в том числе и из учебного плана общеобразовательной школы.
При всей продуктивности данной экспериментальной схемы для решения исследовательских задач, она едва ли применима в повседневной деятельности школы из-за длительности испытаний и необходимости сложной математической обработки результата последних. А педагогам необходим простой экспресс-метод метод выявления индивидуальных семантических структур школьника для оптимизации индивидуально ориентированного обучения.
На сегодняшний день имеются различные формы проверки знаний учащихся. Условно их можно разделить на письменные и устные.
Преимущество устных опросов – это возможность развивать речь учащихся. Однако, в силу ограниченности времени урока, данный способ позволяет охватить небольшую часть класса. При наличии технических средств (магнитофон) учитель вынужден тратить дополнительное время. Как правило, устные опросы охватывают небольшие объемы учебника (например, параграф или выдержки из итогов главы). Очень часто отвечаемая информация извлекается учениками из кратковременной памяти. В силу ограниченности участников опроса, многие позволяют себе быть подготовленными «через урок». Устный опрос не применим к определенным учащимся в силу их психических особенностей.
Письменные опросы по теме требуют времени как на проведение, так и на проверку написанного.
Тестовая форма опроса позволяет проводить более частую проверку знаний, при этом время учителя, затрачиваемое на проведение и проверку, минимально. Однако при этом они не развивают речь. Зачастую учащиеся выбирают нужный ответ наугад. У учителя возникают технические сложности с подготовкой вариантов по количеству участников тестирования. При минимальном количестве вариантов обнаруживаются сложные ошибки у всего класса, даже при строгости проведения контроля. Игровые формы опроса требуют эмоциональной отдачи учителя, применимы на определенной ступени обучения (5-7 классы), охватывают небольшой объем информации.
Обычно на уроке учитель применяет различные формы опроса, комбинируя их во всевозможных сочетаниях.
Результатом опроса в любой форме должна быть оценка, которая может иметь самые разные, зачастую непредсказуемые, последствия. Традиционные формы опроса позволяют в меньшей степени выявить структуру знаний учащихся в той или иной степени соответствующей учительской.
В соответствии со школьным курсом биологии нами была составлена структура понятий, нашедшая отображение в протоколах (смотри приложение 1 и 2). Согласно разработанной в лаборатории Н.Р.Сидорова методике, 36 терминов располагаются группой в 6 колонок по 5-7 слов, причем последняя колонка – это незнакомые понятия, то есть те, которые учащиеся еще не изучали. Под структурированием понятий в данном случае понимается создание группировок из изначально недифференцированной совокупности терминов. Субъект деятельности (учитель или ученик) сортирует предложенный ему набор понятий, разделяет понятия на группы. В результате сортировки, произведенной учителем, получается эталон, а результатом сортировки ученика является более или менее успешное воспроизведение эталона. Важно отметить, что каждый учитель создает собственный эталон, привлекая неодинаковое число научных понятий, связывая их между собой по собственному разумению. Созданный протокол – это удобное графическое и табличное сравнение двух результатов сортировки. Банк понятий – это совокупность научных понятий, которыми должен овладеть школьник за время учебы. В эксперименте банк понятий ограничивается 36 терминами. Соответственно, одна из проблем, стоящих перед учителем, чьих обучаемых будут исследовать, - это отбор (акт сортировки) из многочисленного материала только нескольких слов, наиболее важных в теме.
Темы – это номенклатура названий учебных тем, предписанных к изучению в школе учебником (образовательной программой, государственным стандартом и т.д.).
Текущий эталон – это зафиксированный результат распределения учителем научных понятий по группам. Научные понятия текущего эталона заимствуются из банка понятий, а названия групп из тем.
Неизвестные понятия – имя якорного понятия, которое присутствует в каждом испытании последним из всех.
Факт сортировки – перемещение испытуемым каждого из последовательно предъявляемых ему научных понятий в одно из якорных понятий по его произвольному выбору. Научные понятия, которые подвергаются акту сортировки, заимствуются из текущего эталона, но предъявляются в случайном порядке.
Индивидуальная структура – это результат акта сортировки.
Полнота и точность – параметры, характеризующие результат сравнения индивидуальной структуры знания и текущего эталона по каждой из групп.
Для проведения экспериментального исследования нами были приготовлены следующие материалы:
1. Сформирован перечень научных понятий из программы по биологии, которые изучались учащимися на уроках в школе. Этот перечень был дополнен небольшим количеством научных понятий, которые не были знакомы школьникам. Всего 34 понятия из курса биологии 7-ого класса и 37 понятий из курса биологии 10-ого класса. Каждое из этих понятий было напечатано на отдельной карточке размером 10,5*7,5 см (1/8 часть листа А4).
2. Из понятий учителем формируется структура – эталонная система понятий.
3. Перед началом исследования все ученики ранжируются учителем по признаку обученности («двоечники», «троечники», «хорошисты», «отличники»).
Таблица № 1.
Эталонная структура научных понятий по программе 7-ого класса.
Бактерии Грибы Растения Беспозвоночные Позвоночные Незнакомые понятия
Прокариоты Плодовое тело Высшие растения Ложноножки Земноводные Геронтология
Вибрионы Трутовик Низшие растения Реснички Костные рыбы Гомозигота
Бациллы Мицений Хромотофор Циста Хрящевые рыбы Гетерозиготы
Кокки Милориза Спорофит Кишечнополостные Диафрагма Аллель
Аэробы Гифы Гаметофит Моллюски Хордовые Ген
Анаэробы Двудольные Киль
Однодольные
Таблица № 2.
Эталонная структура научных понятий по программе биологии
10-ого класса.
Клетка Размножение Наследственность Изменчивость Селекция Незнакомые понятия
Биополимеры Эмбриология Аллель Норма реакции Гетерозис Мимикрия
Денатурация Митоз Ген Мутации Одомашнивание Дивергенция
Мембрана Бластула Гомозигота Модификации Мутагенез Конвергенция
Рибосома Гаструла Гетерозигота Инверсия Гибридизация Рудименты
Митохондрия Онтогенез Генотип Делеции Сорт Атавизмы
Включения Нейрула Фенотип Парода Продуценты
Консументы
На отдельной парте, изолированной максимально от учащихся класса, расположены последовательно в соответствии с порядком изучения 6 карточек с названием тем. Последняя карточка называется «Незнакомые понятия». Вызванному ученику предлагается в течение определенного времени (обычно на это уходит от 3 до 10 минут в зависимости от учащегося) стопку из 36 карточек с терминами расположить по темам. После окончания работы учащегося заполняется протокол, в котором отмечаются понятия – совпадения с понятиями учителя галочкой, а остальные понятия записываются. Отмечается время и дата ответа, фамилия и имя ребенка, в примечании указываются индивидуальные особенности ребенка, проявленные при выполнении задания (просит подсказки у исследователя, перекладывает одну и ту же карточку несколько раз, находится в состоянии аффекта, бросает работу со звонком, раскладывает карточки в хаотичном порядке и т.д.).
Инструкция испытуемому.
«Мы просим Вас принять участие в научном эксперименте, который проводит психолого-педагогический университет. Мы исследуем, как устроена структура знания по биологии. Поэтому просим Вас выполнить следующую работу: перед Вами на столе лежат карточки (6 штук) /перечислить названия групп/. Это названия групп. Из большой стопки с научными понятиями надо брать по одной карточке и располагать их под той группой, к которой они подходят по смыслу. В этой стопке есть понятия, которые вам незнакомы или не подходят ни к одной из групп.
В этом случае положите их в группу «Незнакомые понятия». Все понятно? Можно начинать?»
Основными критериями оценки структуры знаний исследуемого учащегося является полнота и точность выполнения задания.
Полнота – это количество правильных ответов учащегося, деленное на количество ответов в эталоне (от 0 до 1).
Точность – это количество правильных ответов учащегося, деленное общее количество ответов.
Полученные ответы могут быть представлены в графическом виде, как точки на декартовой системе с параметрами полноты и точности.
Полнота отражает соответствие структуры знаний учащегося и учителя, а точность более психологическое понятие, связанное с особенностью структуризации знаний учащимися.
Табличные данные показывают результат обработки проведенных исследований.
1-ая колонка – это темы курса в соответствии с полнотой и точностью, № - это количество учащихся, принявших участие в эксперименте (20 учащихся в 352-ой школе и 14 в 10-ой школе)., далее даются средние, минимальные и максимальные показатели и стандартные отклонения ( Std. Pev.)
Графические данные наглядно показывают, что учащиеся 10-ой школы в среднем лучше усвоили материал, чем учащиеся 352-ой школы. Однако, эти различия объясняются тем, что структура знаний, составленная учителем 10-ой школы, предлагалась учащимся другой школы, где в 7-ом классе работает другой учитель.
Наименьший разброс (стандартные отклонения) у учащихся наблюдается в теме «Бактерии», что говорит о примерно одинаковом усвоении учащимися темы.
Наибольший разброс наблюдается в темах «Грибы» и «Позвоночные», что свидетельствует о плохой усвоенности данных тем.
Показатели точности превосходят показатели полноты в целом по каждой теме, то есть показатель структуризации знаний выше показателей правильности. В 10-ой школе это можно объяснить численностью класса, где учитель имеет возможность ненавязчиво преподносить материал.
При сравнении знаний по полноте и точности наглядно видно, что четкой разницы в усвоении тем между учащимися 2-х школ не наблюдается. Тема «Бактерии» (Т1) усвоена лучше, чем тема «Беспозвоночные» (Т4). При разделении учащихся на условные группы «двоечников», «троечников», «хорошистов» и «отличников» видно, что 1-ая, 3-я и 4-ая группы маленькие по количеству.
По параметрам полноты и точности «двоечники» от «отличников» не отличаются в изучении ряда тем, а «троечники» даже опережают «хорошистов», а последние - «отличников». Данное разделение является субъективным восприятием учителя. Учащийся может быть более успешным за счет старания, а не за счет знаний.
Особенностями «отличников» в сравнении с «двоечниками» можно отметить, что у более обученных детей знания более структурированы, соответственно и выше показатели полноты и точности (приложение 5). Статистически значимых различий в успешности исполнения тестовых заданий учащимися разных школ не наблюдается. Но при этом наблюдается тенденция в изучении первых тем (показатели выше), что связано, по-видимому, с тем фактом как утомляемость детей в течение года.
Изучение данных групп интересно для сравнения тем, что в них преподает один и тот же учитель. Предмет для большей части учащихся не является значимым, приоритетным для изучения (в колледже студенты выбор сделали).
При сравнении учащихся и студентов видно, что высокий показатель у студентов колледжа, которые по возрасту соответствуют учащимся 10-ых классов. Они меньше путаются в соотнесении понятий по темам. Учащиеся 10-ой школы во многом опережают учащихся 352-ой школы по такому показателю, как точность. По-видимому, это связано со стилем преподавания. В 10-ой школе есть возможность индивидуального подхода, когда можно сразу ответить на интеллектуальные запросы школьников объяснением, соответствующим уровню учащихся, что объясняется количеством обучаемых в классе. Некоторые темы (например, «Размножение») учащиеся 10-ой школы усвоили, как и студенты колледжа. По-видимому, наиболее значимую для них.
График соотношения точности и полноты показывает, что знания учащихся 10-ой школы резко отличается от знаний учащихся 352-ой школы и студентов, однако, первая тема одинаково хорошо усвоена всеми учащимися, что может быть связано с малой утомленностью в начале года.
При разделении учащихся по успеваемости прослеживается тенденция, что субъективное распределение учащихся на группы примерно соответствует их знаниям по полноте и почти соотносятся по точности (за исключением тем «Клетка» и «Размножение»).
В соответствии точности и полноты «отличники» опережают остальные группы учащихся. Способность структурировать материал становится на старшей ступени инструментом, которым пользуются «отличники». То, что в 7-ом классе намечалось, как тенденция в распределении на группы, в старшей школе наиболее точно соответствует способностям структурировать знания в предметной области, что определяет обученность.
Выводы.
1. При проведении исследования мы обнаружили полезность метода. Есть возможность охватить несколько разделов программы. Показывает структурированность знаний учащихся. Результаты более очевидны, чем в других методах проверки знаний. Технически более прост, исключает списывание, хотя и не позволяет выявить речевые навыки.
2. Данная методика может быть исследована в качестве проверки знаний на уроке, при планировании консультаций по подготовке к экзаменам. Занимает от 4 до 7 минут. Вызывает интерес детей в силу отсутствия оценок. Позволяет быстро выявить структуру знаний учащихся, которые поступают в специализированные школы в течение учебного года.
3. Работа по темам показала пробелы в организации школьного материала. Существующие программы требуют корректировки с учетом формирования целостной картины биологических знаний.
4. Многие темы у разных групп усвоены лучше. Например, все первые темы. Это может быть связано с истощаемостью детей в процессе учебной деятельности. Разработанность понятий у старшеклассников выше, чем у семиклассников.
Список использованной литературы.
1. Брунер Джером «Психология познания», 1977
2. Лекции курса переподготовки
3. Сидоров Н.Р. «Философия образования», 2007
4. Сидоров Н.Р. «Топография школьного знания», 1993
5. Соколов Е.Н., Терехина А.Ю., Ребрил С.Б. «Геометрическая модель структуры знания», 1986
6. Талызина Н.Ф. «Педагогическая психология», 2008
7. Терехина А.Ю. «Структура знаний о языке программирования», 1986