Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Педагогические науки
Общая педагогика, история педагогики и образования

Диссертационная работа:

Ускова Наталья Николаевна. Формирование элементов системного мышления учащихся средствами информационного моделирования : 13.00.01 Ускова, Наталья Николаевна Формирование элементов системного мышления учащихся средствами информационного моделирования (На материале 2-3 классов) : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.01 Йошкар-Ола, 2005 229 с. РГБ ОД, 61:05-13/2438

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. Формирование системного мышления учащихся как педагогическая проблема 15

1.1. Системный подход и системное мышление в современном познании... 15

1.2 Теоретические основы формирования системного мышления в педагогике и психологии 40

1.3. Учет особенностей когнитивной сферы младших школьников при формировании системного мышления 67

о- ГЛАВА 2. Использование образовательного потенциала информационного моделирования в формировании элементов системного мышления учащихся начальной школы 90

2.1. Модель взаимосвязи сформированности элементов системного мышления и усвоения информационного моделирования учащимися начальной школы 90

2.2. Особенности формирования элементов системного мышления в курсе л «Информационное моделирование» в начальной школе 119

2.3. Экспериментальная проверка эффективности информационного моделирования как средства формирования элементов системного мышления в начальной школе 139

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 162

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК :.'..."..! 169

ПРИЛОЖЕНИЯ 195 

Введение к работе:

Актуальность исследования. Расширение масштабов познавательной деятельности людей, ускорение темпов развития научно-технического прогресса порождают необходимость постоянного повышения квалификации, обновления знаний специалистов, освоения новых видов деятельности, формирования устойчивых умений самообразования и саморазвития. В обществе нарастает осознание информации как одной из важнейших универсальных категорий и важнейшей составляющей культуры (К.К.Колин, З.А.Решетова, С.Пейпер, Е.С.Полат, Н.В.Макарова и др.). Формируется новый социальный заказ к системе образования, выражающийся в формировании личности с качественно новыми ч способностями, новым типом мышления; личности, способной оперировать сложными системами разного характера и владеющей современными когнитивно-информационными технологиями. Параллельно с этим остро встают проблемы уменьшения резерва возможностей усвоения нарастающего потока информации в рамках учебного процесса. Исследования психологов (Г.Миллер, Н.Саймон) [289, 291] показывают ограниченность способности человеческого мозга обрабатывать поступающую информацию и к значительное превышение психофизиологического порога восприятия информации, что неизбежно приводит к негативным последствиям. Педагогика оказалась перед серьезной дилеммой. Объем и сложность информационных процессов возрастают, но способность человеческого мозга справиться с этой сложностью имеет определенные ограничения. В частности, учебная программа современной школы с постоянно нарастающим потоком информации в учебном процессе неизбежно связана с увеличением материала, подлежащего усвоению.

Обозначенная проблема не является новой для психолого-педагогической научной общественности. Многие отечественные и зарубежные исследователи успешно разрабатывают ее различные аспекты. Еще в 70-е годы XX века Г.П.Щедровицкий отмечал, что решение вопроса перегрузки школьников учебными занятиями может заключаться только в изменении характера самого учебного процесса, в предельной рационализации его. Необходим переход к «активным» методам обучения и воспитания, которые позволили бы учащимся в более короткие сроки и с меньшими усилиями овладеть необходимыми знаниями и умениями. По мнению Г.П.Щедровицкого, это является главным средством рационализации учебного процесса. Подобное мнение высказывали и другие ученые (Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько). Огромный вклад в решение актуальных проблем интенсификации и рационализации обучения внесли положения о применении деятельностного подхода в сферах познания, обучения, творчества, развития и самоопределения личности (П.К.Анохин, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, А.Н.Леонтьев, Ж.Пиаже, С. Л.Рубинштейн, В.Д.Шадриков, Г.И.Щукина, И.СЯкиманская и др.).

Рассмотрение основ психолого-педагогической теории деятельности с учетом современных информационных условий позволяет конструировать новые рациональные виды учебной деятельности. Одним из таких наиболее эффективных видов на современном этапе является информационное моделирование. Психологическое обоснование необходимости включения в учебный процесс понятий модели и моделирования (Ю.Ф.Титова, Н.И.Суворова) обусловлено задачей формирования у учащихся научно-теоретического - системного типа мышления, позволяющего воспринимать действительность посредством особых специфических объектов-систем, сконструированных в историческом процессе развития науки, — моделей реальных явлений и процессов.

Исследования многих авторов (В.А.Штоффа, Э.Г.Юдина, С.А.Бешенкова, Е.А.Ракитиной, Н.В.Макаровой и др.) показывают, что задача конструирования новых видов учебной деятельности и формирования научно-теоретического - системного типа мышления учащихся может быть успешно решена лишь тогда, когда научные модели изучаемых явлений займут в содержании обучения подобающее им место и будут изучаться явно, с использованием соответствующей терминологии, с разъяснением учащимся сущности понятий модели и моделирования, чтобы они осознали и овладели информационным моделированием как методом познания.

Другим направлением, обуславливающим поиск методов, позволяющих избежать перегрузки учащихся, является использование возможностей умственных способностей детей. Известно, что быстрое и прочное усвоение знаний, умение быстро найти решение в новой познавательной ситуации во многом зависит от правильного воспитания внимания, памяти и, в особенности, мышления учащихся, уровня развития мышления, качества мыслительных операций. Исследования ученых (З.А.Решетовой, И.Б.Новика, В.П.Кузьмина, Л.Я.Зориной) выделяют формирование системного мышления как наиболее продуктивную форму теоретического мышления в процессе познания в целом и процессе обучения в частности.

Рассмотрение этой педагогической проблемы затрагивает широкий круг вопросов: теоретические основы формирования системного мышления в обучении, соотношение обучения и развития в процессе формирования системного мышления, роль информационного моделирования в учебной деятельности, условия формирования системного мышления в учебном процессе, учет когнитивных особенностей учащихся при формировании системного мышления.

В свете обозначенных тенденций особое значение приобретает важность формирования устойчивых навыков учебной деятельности и формирования научно-теоретического типа мышления учащихся уже с начальной школы, поскольку период младшего школьного возраста является наиболее сензитивным для формирования методов учебной деятельности, современных системных способов умственных действий (В.В.Давыдов, Д.Б.Эльконин, Л.В.Занков, Ш.А.Амонашвили, А.З.Зак, А.В.Запорожец, Е.И.Рогов и др.). Современный уровень развития информационных технологий позволяет выдвинуть новые технологии решения этих вопросов: виртуальные учебные среды, электронные учебники, электронные лаборатории, совместное обучение на базе цифровых коммуникационных технологий (С.Н.Тур, Т.П.Богучава, А.А.Витухновская, С.И.Смирнова, В.В.Дубинина, С.Ф.Сопрунов, А.А.Зубрилин, В.П.Линькова, В.П.Пустобаев, Г.В.Ившина, Н.В.Софронова и др.). Однако для начальной школы, в отличие от среднего и старшего звена, проблема их применения осложняется тем, что носит в основном иллюстративный характер. Это неоправданно ограничивает педагогические возможности компьютеров, как следствие появляется информационная запущенность, которая в среднем и старшем возрасте переходит в фанатичное увлечение детей компьютерными играми и другими продуктами индустрии цифровых развлечений.

Несмотря на появляющиеся в последнее время работы, раскрывающие некоторые аспекты данной проблемы (Н.В.Матвеева, Е.Н.Челак, Н.К.Конопатова и др.), остаются малоизученными вопросы, касающиеся условий, особенностей и механизма формирования системного мышления средствами информационного моделирования на основе применения информационных технологий в учебном процессе начальной школы. Таким образом, актуальность исследования может быть обозначена в следующих положениях:

• недостаточная изученность вопроса формирования системного мышления в начальной школе;

• недостаточная изученность возможностей информационного моделирования как средства формирования системного мышления учащихся начальных классов;

• необходимость разработки научно-методического обеспечения для реализации процесса формирования системного мышления в начальной школе.

Налицо противоречие между объективной потребностью формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы и недостаточной разработанностью теоретических положений и практических рекомендаций использования информационного моделирования для целенаправленного формирования этого типа мышления. Недостаточная теоретическая разработанность проблемы формирования системного мышления учащихся начальной школы отрицательно сказывается на состоянии педагогической практики.

С учетом этих обстоятельств был сделан выбор темы исследования «Формирование элементов системного мышления учащихся средствами информационного моделирования (на материале 2-3 классов)», научная проблема которого сформулирована следующим образом: каковы теоретико-методологические основы, особенности, механизмы, основные направления и педагогические условия эффективного формирования системного мышления учащихся начальной школы средствами информационного моделирования.

Решение данной проблемы является целью исследования: выявить теоретико-методологические основы, особенности, механизмы,; основные направления и педагогические условия эффективного формирования системного мышления учащихся начальной школы средствами информационного моделирования.

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс начального образования.

Предмет исследования: формирование элементов системного мышления учащихся начальной школы.

Гипотеза исследования: формирование элементов системного мышления учащихся начальной школы будет успешным, если на основе теоретического анализа особенностей и основных механизмов информационного моделирования будет дана их сущностно-содержательная и структурно-функциональная характеристика с позиции деятельностного и системного подходов, разработана программа формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы, разработано научно-методическое обеспечение.

Цель, предмет и гипотеза позволили определить задачи исследования:

• Провести анализ отечественной и зарубежной философской и психолого-педагогическои литературы по проблемам системного подхода и формирования системного мышления, определить педагогические условия его формирования.

• Выявить особенности, механизм и уровни формирования элементов системного мышления средствами информационного моделирования в начальной школе.

• Разработать и апробировать программу спецкурса «Информационное моделирование» по формированию элементов системного мышления учащихся начальной школы, экспериментально проверить эффективность научно-методических рекомендаций исследования.

Методологической основой исследования являются:

1. Диалектические законы и категории, которые требуют всестороннего подхода к изучению педагогического процесса и конкретных педагогических явлений с точки зрения их всеобщей связи, развития, перехода А количественных изменений в качественные, раскрытия внутренних противоречий и борьбы противоположностей (Ф.Гегель, К.Маркс, Ф.Энгельс; в педагогике вопросами диалектики занимались В.Черняк, С.А.Шапоринский).

2. Системно-структурная методология как основа построения исследования (Г.П.Щедровицкий, Б.А.Грушин, В.Я.Дубровский).

3. Положения системного подхода и системного анализа как содержательная основа формирования системного мышления (Р.Акофф, (f М.Месарович, А.И.Уемов, М.В.Блауберг, Э.Г.Юдин, А.Н.Аверьянов, В.Н.Садовский, П.К.Анохин).

4. Положения деятельностного подхода в психологии, устанавливающие связь обучения и развития (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн, А.А.Запорожец, ПЛ.Гальперин, Д.Б.Эльконин, В.В.Давыдов).

5. Законы и категории педагогической науки, которые определяют общие подходы к познанию и использованию закономерностей обучения (Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, Л.В.Занков, ИЛ.Лернер, П.И.Пидкасистый, М.Н.Скаткин).

Тема, гипотеза и задачи исследования обусловили выбор методов исследования, взаимообогащающих и дополняющих друг друга: анализ зарубежной и отечественной научной, психолого-педагогической литературы с целью выявления современного состояния и определения путей достижения целей по проблеме исследования; наблюдение, анкетирование, анализ продуктов деятельности учащихся, методы диагностики, педагогический эксперимент, изучение и анализ инструктивно-методических документов, статистические методы обработки данных эксперимента.

Экспериментальная база исследования: учащиеся начального звена средней школы №20, национальной гимназии №14 г. Йошкар-Олы, кафедра информатики Марийского государственного технического университета. Всего в эксперименте принимали участие 136 учащихся начальной школы.

Исследование проводилось с 1999 по 2005 г.г. в три этапа.

Первый этап - 1999- август 2002 г.г. Изучение психолого-педагогической, научной литературы по теме исследования, анализ проблемы формирования системного мышления в отечественной и зарубежной педагогической теории и практике. Изучение и обобщение опыта формирования элементов системного мышления учащихся начальных классов. На этом этапе выявлялись противоречия и нерешенные задачи, происходило накопление информации по использованию информационного моделирования в контексте заявленной проблемы, определились исходные принципы и основные направления исследовательского поиска, формулировалась его общая гипотеза.

Второй этап - сентябрь 2002 - август 2003 г.г. Разработка теоретических основ исследования, его общей концепции и научного аппарата, изучение специфики формирования элементов системного мышления в начальной школе. На этом этапе создавались условия, необходимые для обеспечения исследовательской и экспериментальной работы, велась разработка программы спецкурса «Информационное моделирование», проводились методические семинары с учителями Республики Марий Эл по теме исследования, определялись основные критериальные характеристики формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы.

Третий этап - сентябрь 2003 - 2005 г.г. Разработка модели формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы. Анализ и обработка полученных эмпирических данных, систематизация и внедрение в ходе эксперимента положительного опыта. На этом этапе была обоснована структура этапов информационного моделирования и их функций в формировании элементов системного мышления учащихся начальной школы, уточнена и дополнена общая гипотеза исследования, выявлена совокупность условий успешного формирования элементов системного мышления посредством информационного моделирования, разработаны методические рекомендации по повышению его эффективности. -f Оформление результатов исследования в виде кандидатской диссертации.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

• Впервые выдвинуто и обосновано теоретическое положение об эффективности информационного моделирования как средства формирования системного мышления в начальной школе.

• Конкретизированы и уточнены теоретические основы и педагогические условия формирования системного мышления в f процессе обучения.

• Разработано методическое обеспечение формирования системного мышления средствами информационного моделирования в начальной школе.

Теоретическая значимость исследования.

• Выявлены особенности и механизм формирования системного мышления с учетом характеристики когнитивной сферы младших школьников.

• Выявлены педагогические связи информационного моделирования как вида познавательной деятельности с процессом формирования системного мышления в младшем школьном возрасте.

• Определены основные направления формирования системного мышления в учебном процессе начальной школы на современном этапе.

Практическая значимость исследования заключается в разработке этапов формирования системного мышления; программы спецкурса «Информационное моделирование» по формированию элементов системного мышления в начальной школе; определении критериев сформированности элементов системного мышления, необходимых для его мониторинга.

Разработанные в ходе исследования система заданий и упражнений в рамках спецкурса «Информационное моделирование», методические рекомендации по их применению и совершенствованию, накопленный эмпирический материал могут быть использованы в процессе педагогической практики, при подготовке и переподготовке учителей начальной школы в высших учебных заведениях, институтах повышения квалификации.

Достоверность и обоснование выводов и результатов исследования обеспечиваются методологической обоснованностью исходных теоретических позиций; использованием совокупности методов, адекватных предмету, гипотезе, задачам исследования, взаимопроверяющим его результаты; логикой научного исследования; рациональным сочетанием теоретической и опытно-экспериментальной частей исследования;

критериями научного знания. Объективность результатов подтверждена данными опытно-экспериментальной работы, показавшей эффективность предложенной нами структуры и программы формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Теоретическое и практическое обоснование комплекса педагогических условий, особенностей и механизма формирования элементов системного мышления в начальной школе.

• Структура формирования элементов системного мышления для учащихся начальной школы, опирающаяся на информационное моделирование как формообразующую деятельность.

• Авторская программа формирования элементов системного мышления в начальной школе средствами информационного моделирования.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Основные положения и выводы диссертационного исследования представлены в докладах на пяти международных научных конференциях в Москве, Туле, Белово, Троицке, на шести всероссийских научно-методических и научно-практических конференциях по проблемам информатизации образования в Казани, Нижнем Тагиле, Йошкар-Оле, Чебоксарах; результаты исследования опубликованы в трех сборниках научных статей; отражены в программе изданного курса «Информационное моделирование» для начальной школы. Общее количество публикаций - 15.

В рамках курсов повышения квалификации на базе Марийского института образования были обучены 50 учителей города Йошкар-Олы и районов республики.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии (292 наименования), 8 приложений, 33 таблиц, 32 рисунков. Объем работы - 168 страниц.

Во введении выявляются предпосылки возникновения постановки проблемы исследования, обосновываются исходные параметры, актуальность темы исследования, определяются его проблема, цель, предмет и объект, формулируются гипотеза и основные задачи, описываются методологические основы и методы исследования, раскрываются его научная новизна, теоретическая и практическая значимость.

В первой главе «Формирование системного мышления учащихся как педагогическая проблема» проводится историографический анализ отечественной и зарубежной научной литературы по теме исследования. Анализ различных источников позволил выделить основные философские и научные аспекты базовых понятий системного мышления, выделить педагогические условия эффективного формирования системного мышления. Сделан вывод о перспективности подхода в ряде научных работ, где моделирование рассматривается как процесс системно-информационной исследовательской деятельности и средство формирования элементов системного мышления. Эта точка зрения была принята автором и получила дальнейшее развитие в диссертационном исследовании.

Во второй главе «Использование образовательного потенциала информационного моделирования в формировании элементов системного мышления учащихся начальной школы» раскрываются сущность, содержание, функции и основные направления формирования элементов системного мышления учащихся начальной школы. На основе анализа особенностей развития младших школьников, возможностей формирования системного мышления учащихся, а также рассмотрения существующих методов обучения выявлены психолого-педагогические особенности формирования элементов системного мышления в начальной школе. В главе также обобщен опыт формирования элементов системного мышления в начальной школе, описаны содержание, ход, методика проведения и результаты педагогического эксперимента.

В заключении обобщены результаты исследования, изложены его основные выводы, подтверждающие положения, выносимые на защиту, определены перспективы дальнейшей работы.

В приложении представлены опытно-экспериментальные материалы, характеризующие содержание, организацию и результаты исследовательской деятельности.

Подобные работы
Аникеева Светлана Вячеславовна
Педагогическая система моделирования математических задач как средство развития логического мышления старшеклассников
Князева Елена Валерьевна
Педагогическое обеспечение развития обучаемости учащихся средствами информационного моделирования
Койчуева Зульфа Казбековна
Активизация познавательной деятельности младших школьников средствами занимательного моделирования
Попова Юлия Александровна
Активизация учебно-познавательной деятельности студентов вуза средствами игрового моделирования
Жигалик Марина Александровна
Дифференцированный подход к развитию познавательной активности старших дошкольников средствами наглядного моделирования
Макаров Алексей Владимирович
Моделирование системы формирования исследовательских умений у студентов как условие повышения эффективности образовательного процесса в вузе
Валиуллина Чулпан Фаиловна
Педагогическое моделирование процесса формирования этической культуры будущих менеджеров организации
Гороховцева Лилия Александровна
Формирование умений информационного моделирования в процессе решения учебных задач
Казанцева Людмила Владимировна
Речевая компетенция учителя иностранного языка (Концепция, моделирование, технология и механизм формирования)
Захарова Елена Афанасьевна
Формирование пространственного воображения посредством моделирования у детей младшего школьного возраста

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net