Проблема формирования знаково-символической деятельности 2 страница

В контрольном эксперименте по выявлению уровней сформированности компонентов теоретического мышления учащиеся, овладевшие деятельностью моделирования, продемонстрировали высокий уровень теоретического анализа (у 71,4% всех испытуемых), рефлексии на способ действия (у 60°/о) и ВПД пятого уровня. Анализ решения различными учащимися показал, что те из них, которые овладели деятельностью моделирования как обобщенным способом, решили задачи теоретически. Примерно у 10% выявлена нестабильность анализа. Эти учащиеся первоначально использовали метод проб и ошибок и, только оказавшись в тупике, начинали анализ графического изображения. После нахождения правильного ответа ими не делались попытки выяснения возможных других вариантов решения задачи. Это учащиеся, у которых деятельность моделирования была сформирована как способ решения задач некоторых типов.

Примерно у 18% учащихся экспериментальной группы (ЭГ) был выявлен развитый эмпирический анализ. В ходе решения задач они выделяли какой-

либо «сильный» признак и, не останавливаясь на других признаках, пытались решить задачу. Это учащиеся, у которых деятельность моделирования сформирована на низшем уровне.

У 60% учащихся была выявлена рефлексия на способ действия. Это были учащиеся, у которых деятельность моделирования была сформирована как обобщенный способ решения задач. У учащихся (около 25%), у которых деятельность моделирования была сформирована как способ решения задач некоторых типов, наблюдались одна-две ошибки при выполнении действия группировки. Не было случая, чтобы и остальные учащиеся, даже самые слабые (около 15%), не смогли решить правильно хотя бы одну задачу. Деятельность моделирования у них была сформирована как способность использовать готовые модели без возможности преобразования.

Хотя нет достаточно однозначного и четкого (как в случае рефлексии и анализа) соответствия уровней ВПД и моделирования, можно отметить, что высокий уровень развития ВПД, выявленный у 40% учащихся, обнаружен только у тех из них, у которых деятельность моделирования сформирована как обобщенный способ решения задач.

Таким образом, после обучения деятельности моделирования у учащихся была выявлена взаимосвязь между уровнями сформированное™ деятельности моделирования и основных компонентов теоретического мышления по всем показателям (теоретический анализ и рефлексия — в большей степени, ВПД — в меньшей).

Результаты контрольного эксперимента были сведены в таблицу по каждому из основных параметров теоретического мышления. По параметру сформированное™ теоретического анализа было проведено сопоставление (табл. 5).

Для выяснения картины сопоставления результатов формирования теоретического анализа с исходным уровнем испытуемых, зафиксированным в констатирующем эксперименте, были произведены вычисления %² по формуле

о ₌ (n₁-\-n_l){x₁ni — X₂rti)²

П1пЛ^х1-г^хг)(У1-\-Ух)

где п ₁— величина первой выоорки;

п₂ — величина второй выборки; Х ₁— количество появлений признака в

первой выборке; х₂ — количество появлений признака во второй выборке; y₁= (n₁— х ₁ ) — количество случаев отсутствия признака в первой выборке; y₂=(n₂—x₂)—количество отсутствия признака во второй выборке.

Таблица 5

	Кол-во испытуемых	Решили задачи
Группы	теоретически	эмпирически
	чел.	%	чел.	%
ЭГ (конст.) ЭГ (фор.)	35 35	7 25	20,0 71,4	28 10	80,0 28,6

Тогда

Различия статистически значимы (x²= 18,65; р< <0,001).

Сопоставление результатов формирования действия анализа с результатами контрольной группы см. табл. 6.

Таблица 6

	Группы	Кол-во испытуемых	Решили задачу
	теоретически	эмпирически
	чел.	%	чел.	%
Анализ	ЭГ кг	35 26	25 4	71,4 15,4	10 22	28,6 84,6
Рефлексия	эг кг	35 26		7,7		40 92,3
ВПД	эг кг	35 26	14 1		21 25	60 96

Определение статистической значимости различий между экспериментальной и контрольной группами проводилось по формуле x², где n₁ = 35, n₂ = 26, x₁ = = 25, x₂ = 4, y₁=10, y₂ = 22.

Тогда

Различия статистически значимы (х²—18,79; р< <0,001).

Это подтверждает предположение о том, что в ходе обучения моделированию идет интенсивное формирование теоретического анализа.

По тому же основанию было произведено сопоставление результатов экспериментальной и контрольной групп по параметрам рефлексии и внутреннего плана действия (табл. 6).

Различия статистически значимы (х² = 17,38; р< <0,01).

Это свидетельствует о том, что в ходе обучения моделированию интенсивно формируется рефлексия.

Сопоставление результатов формирования ВПД экспериментальной и контрольной групп см. по табл. 6.

Различия статистически значимы (х²= 10,52; р< <0,1).

Это свидетельствует о том, что в ходе обучения моделированию интенсивно формируется ВПД как способность действовать «в уме».

Сопоставление результатов экспериментальной и контрольной групп демонстрирует большие возможности моделирования как средства усвоения знаний и формирования теоретическою мышления. Выявленное влияние сформированностн деятельности моделирования на теоретическое мышление поставило вопрос о причинах этого влияния. В ходе анализа удалось вы-

яснить некоторую общность их структурных компонентов. Наиболее четко это выступило при рассмотрении теоретического анализа и начального этапа деятельности моделирования. То же можно отметить для рефлексии и деятельности моделирования. Влияние сформированности деятельности моделирования на ВПД можно объяснить гем, что: 1) моделирование необходимо предполагает планирование, рассматриваемое Я. А Пономаревым как составная часть, необходимое условие ВПД высших уровней; 2) построение модели и работа учащихся с нею предполагают наличие мысленных перемещений ее элементов. Полученный материал позволяет провести более детальное сопоставление характеристик основных компонентов теоретического мышления и структурных компонентов деятельности моделирования.

Теоретический анализ используется при выполнении всех действий, входящих в состав моделирования. Так, учащиеся осуществляют это действие при предварительном анализе условий задачи, производя семантический анализ, позволяющий выяснить смысл текста и значения отдельных слов. Для достижения понимания необходимо выделение существенных признаков инварианта. Разделение признаков условий на существенные и несущественные — основная цель теоретического анализа. Кроме того, в ходе анализа условий происходит определение состава неизвестного, его отделение от известного. В соответствии с характеристиками известного и неизвестного происходит выбор адекватных средств для построения модели, где главное заключается в ориентировке на то, каким образом определенное средство построения дает возможность отразить существенные свойства объекта При работе с моделью осуществляется анализ связей элементов, выделяются отношения между неизвестным и известным элементами, осуществляются поиск скрытой информации, дополнительные построения или переструктурирование модели и решение задачи. При соотнесении результата решения на модели с реальностью, текстом, описывающим ее, учащийся должен произвести анализ условий с тем, чтобы выделить их полный состав, а также связи между составляющими.

Данное исследование позволяет сделать вывод: правильное построение обучения моделированию способ-

ств^ет формированию теоретического мышления в силу общности операций структурных компонентов моделирования и основных компонентов теоретического мышления.

Теоретический анализ, направленный на выявление сущности явлений, приводит в то же время и к рефлексии на способы действия. Формирование деятельности моделирования через введение семиотических принципов, организацию самостоятельной деятельности построения и использования моделей как средств решения задач, через рефлексию принципов и этапов деятельности создают условия для формирования рефлексии не только на способ действия, но и на выбор средств, поскольку в процессе решения задачи на модели происходит постоянная оценка построенной модели в соответствии с выделенными принципами.

Что касается ВПД, то влияние моделирования на него можно видеть в том, что, выступая методом опосредствованного решения задач, будучи сформированным и перенесенным во внутренний план, моделирование становится способом, методом интеллектуальной деятельности, используемым для решения широкого класса задач.

Установление общности некоторых операций, являющихся неотъемлемой частью содержания деятельности моделирования и теоретического анализа, а также наличие условий при формировании моделирования, благоприятствующих появлению таких характеристик, как рефлексия и ВПД, позволяют предполагать, что в ходе обучения деятельности моделирования достигается формирование и этих компонентов, рассматриваемых в теории учебной деятельности в качестве характеристик теоретического мышления.

Помимо описанного анализа данных представляло интерес сравнить результаты формирования моделирования (в плане его влияния на параметры — теоретического анализа, рефлексии и ВПД) с результатами обучения математике, специально направленного на формирование теоретического мышления по выделенным параметрам.

С этой целью была осуществлена статистическая обработка для установления значимости различий результатов описанного эксперимента (Л° 1) и эксперимента, проведенного Л. К. Максимовым (Л° 2, табл. 7).

Т а б л'и'ц'а 7

	Группа	Кол во испытуемых	Решили задачу
	теоретически	эмпирически
	чел	%	чел	%
Анализ	2 1		18 25	56,3 71,4	14 10	43,7 28,6
Рефлексия	2 1	78 35	28 21	35,9 60	50 14	64,1 40
ВЦД	2 1	32 35	15 14	46,9 40	17 21	53,1 60

Для произведения вычислений использовалась та же формула. Результаты сформированности анализа:

Обнаружена тенденция к улучшению способности к теоретическому анализу у испытуемых, обучавшихся моделированию, хотя различия статистически незначимы (х²=1,96; р>0,05).

Результаты сформированности рефлексии:

Различия статистически значимы (х² = 5,715; р <0,05).

Это позволяет сделать вывод о том, что при обучении моделированию уровень рефлексии достигался более высокий, нежели в эксперименте, направленном на формирование рефлексии, по специально разработанной программе обучения математике.

Результаты сформированности ВПД:

Никаких различий между группами не обнаружено (Х²=0,38; р>0,05).

Это позволяет судить о примерно одинаковом эффекте экспериментального обучения в случае обучения моделированию и в эксперименте Л. К. Максимова для формирования ВПД v учащихся.

Результаты эксперимента говорят о возможности формирования деятельности моделирования у учащихся начиная с первых лет обучения в школе. Все учащиеся оказались в состоянии усвоить содержание обучающей программы по моделированию. Овладение деятельностью моделирования учащимися повлияло на формирование у них основных компонентов теоретического мышления. Это подтверждается результатами статистической обработки полученных данных.

Фактически при целенаправленном обучении деятельности моделирования мы реально формируем теоретическое мышление в его «модельной» (знаково-символиче-ской) форме. Перенос же на другие («безмодельные») формы теоретического мышления может объясняться тем, что при полноценном использовании и преобразовании моделей человек оперирует не только материальными оболочками, но и самой реальностью, представленной через значение этих оболочек.

Дальнейший анализ экспериментального материала, содержания обучающей программы показал, что существенную характеристику деятельности моделирования, ее ядро представляют семиотические закономерности. Именно они составили содержание обучения учащихся, предмет усвоения в дальнейших обучающих программах, разработанных под нашим руководством Г. А. Глотовой и Т. В. Богословской.

§ 3. ОСОЗНАНИЕ СЕМИОТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ — ПУТЬ ОВЛАДЕНИЯ МОДЕЛИРОВАНИЕМ

Анализ результатов наших предыдущих исследований показал, что действие перевода в результате усвоения его принципов является наиболее значимым в общей структуре моделирования (В. С. Карапетян). Мы предположили, что осознание семиотических закономерностей, относящихся к деятельности моделирования, составляет основное условие, позволяющее осуществлять этот вид знаково-символической деятельности. В исследовании Г. А. Глотовой была поставлена задача — показать, что целенаправленное формирование у старших

дошкольников и младших школьников осознания некоторых семиотических закономерностей, реализуемых при построении графических моделей, позволяет детям осуществлять деятельность моделирования.

Было намечено экспериментально исследовать этот вопрос, сделать попытку сформировать осознание семиотических закономерностей и принципов в их наиболее простой форме у старших дошкольников и младших школьников, а затем изучить, какова роль такого осознания в становлении видов знаково-символической деятельности у детей данных возрастов. Выбор детей был не случаен, так как предполагалось, что именно в это время при целенаправленном формировании закладываются основы перехода к наиболее сложному виду знаково-символической деятельности — моделированию^

При составлении программы в качестве предмета усвоения была выделена знаковая ситуация и ее аспекты: а) два плана — замещаемое и заместитель; б) связь между ними (мотивированная или условная); в) алфавит, правила сочетания его единиц и принципы перевода замещаемого содержания на знаково-символическии язык. Среди принципов в качестве основного был выде_-лен принцип изоморфизма, остальные принципы (структурность, автономность, адекватность, обобщенность) рассматривались как вспомогательные. Предполагалось, что сформированное осознание семиотических закономерностей является одним из необходимых условий, позволяющих детям перейти к моделированию.

Методика формирующего эксперимента разрабатывалась в соответствии с требованиями теории планомерного формирования умственных действий на основе модифицированной методики «Подсказка одним заместителем» (А. В. Павлюкова) [69]. Вместо конкретных картинок, из которых испытуемые должны были выбирать заместитель, им предлагалось строить модель из геометрических фигур и на модели указать загаданную картинку. Данная методика позволила организовать парную работу испытуемого и экспериментатора либо испытуемых по загадыванию картинки, построению модели и отгадыванию картинки с помощью модели. Она оказалась удобной для изучения с детьми основных аспектов знаковых ситуаций и принципов изоморфизма, автономности, структурности и др. Осознание формировалось внутри действия построения двухмерных (услов-

но-графических) моделей: загадывая картинку, ребенок осуществлял анализ замещаемой ситуации, затем построение модели, а выступая в роли отгадывающего, он анализировал модель и переносил результаты, полученные при анализе модели, на замещаемую ситуацию.

Для проведения формирующих экспериментов выбирались модели, предполагающие кодирование с помощью дискретных и непрерывных средств. Чтобы дать ребенку более обобщенное представление о данном типе кодирования (было отобрано пять типов условно-графических моделей), внутри каждого из них выделялся еще ряд вариантов. При этом использовался ряд приемов, направленных на повышение у детей уровня мотивации: 1) экспериментатор был представлен детям-дошкольникам как «учительница», которая проведет с ними несколько занятий «как в школе» (все испытуемые подготовительной группы мечтали о школе, что уже само по себе настроило их положительно по отношению к данным занятиям); 2) сами задания методики как у дошкольников, так и у младших школьников вызывали достаточный интерес, особенно если работа организовывалась в форме игры, в которой ребенок задумывает картинку, строит модель, а экспериментатор ее отгадывает; 3) показывая детям неправильно построенные модели к отдельным простым заданиям, экспериментатор подчеркивал, что это приводит к ошибке при отгадывании картинки, затем предлагал ребенку немного поучиться, чтобы всегда строить только правильные модели; наконец, учитывались индивидуальные особенности каждого ребенка, устанавливался с ним хороший контакт.

В ходе обучения детям сначала предлагались простые задания на передачу сообщений о задуманной картинке с помощью модели, при этом особо акцентировались те случаи, когда ребенок допускал ту или иную ошибку. Затем показывались рисунки моделей, сделанные «другими детьми» для тех же заданий, и требовалось по таким рисункам отгадать загаданную экспериментатором картинку. Среди рисунков были и ошибочные, не позволяющие правильно произвести отгадывание. После выполнения таких заданий экспериментатор обращался к ребенку с просьбой ответить, как бы он объяснил другим детям из их группы или класса, как нужно строить модели, чтобы по ним всегда можно было догадаться, какая картинка задумана. Это вызывало у

испытуемых большие трудности: они могли описать свою конкретную модель, но дать какое-то обобщенное правило построения модели им не удавалось. Экспериментатор приходил на помощь и показывал карточки, где в наглядном для детей виде были зарисованы нужные правила, а также формулировал эти правила в доступной форме. Уяснение содержания изображаемых на карточках правил организовывалось с помощью специальных заданий, в которых давалась задача (из двух картинок) и готовая модель к ней. Экспериментатор задавал вопросы, испытуемый отвечал на них, с помощью экспериментатора показывал на первой карточке, к какому типу относится эта модель, на другой — по какому свойству различаются между собой части задания и т. д.

Затем испытуемые получали серию заданий, которые выполняли при опоре на карточки с правилами и типами моделей, последовательность их действий организовывалась путем вопросов и указаний экспериментатора. Количество частей в замещаемых ситуациях (соответственно в моделях) варьировало от 2 до 10. Иногда на более простых заданиях испытуемые спешили; не дожидаясь вопросов экспериментатора, не заглядывая в карточки, сразу начинали строить модели. В этих случаях их не прерывали, чтобы не снизить мотивацию, однако в целом такая спешка не поощрялась. На данном этапе обучения организовывалось развернутое действие ребенка по построению модели с пояснениями в ответ на вопросы экспериментатора. Для этого иногда договаривались с ребенком, что за каждый правильный ответ при построении модели он будет получать фишку. Такой договор побуждал детей более внимательно слушать вопросы экспериментатора, лучше анализировать задание, чаще обращаться к карточкам и с их помощью отвечать на вопросы.

В предлагавшихся заданиях, как и в исходном варианте методики «Подсказка одним заместителем», замещаемые картинки могли различаться по размеру, количеству изображенных предметов и цвету. В ряде случаев требовался учет формы. Задания с разными основаниями чередовались. В дальнейшем осуществлялся переход к внешнеречевому выполнению действий. Работа испытуемого протекала с тем отличием от предыдущего этапа, что карточек с правилами построения моделей и типами

моделей перед испытуемыми уже не было. Экспериментатор не задавал вопросов, а просил испытуемого строить модель и рассказывать, что он делает. Если ребенок в своих кратких комментариях пропускал что-то существенное, экспериментатор задавал ему вопрос дополнительно, чтобы побудить к нужному ответу. В этом случае часто говорилось испытуемому, что он должен так объяснить свои действия, чтобы это можно было пересказать детям из младшей группы и они тоже смогли бы правильно построить модель. Это делало ответы детей более обстоятельными, интонационно выразительными.

Речевые действия («про себя» и внутренняя речь) специально не организовывались; они сводились к тому, что испытуемый и экспериментатор без всяких пояснений строили модели друг для друга и с их помощью отгадывали задуманные картинки. Экспериментальному обучению предшествовал констатирующий эксперимент. В нем наряду с другими заданиями проверялась успешность выполнения первого задания методики «Подсказка одним заместителем» в связи с тем, что принцип построения данной методики использовался при составлении программы формирующего эксперимента. В качестве контрольного задания в полном объеме давался.исходный вариант методики «Подсказка одним заместителем», где заместителями были изображения конкретных предметов. Требовалось дать разъяснение своих действий при выборе заместителей. Констатирующий эксперимент показал низкие результаты выполнения.(75% детей не справились с первым заданием).

В ходе формирующего эксперимента путем поэтапной отработки дети освоили условно-графические, знаково-символические средства, научились строить модели па основе учета принципа взаимно однозначного соответствия элементов и связей модели с элементами и связями замещаемого содержания, научились выбирать удобные заместители, без «зашумляющих» признаков, а также структурировать их. Контрольный эксперимент, где предлагался исходный вариант методики «Подсказка одним заместителем», показал безошибочное выполнение детьми всех заданий. Правильные решения сопровождались достаточно аргументированными объяснениями. Это позволило сделать вывод: испытуемые овладели семиотическими закономерностями, входящими в обучающую программу. Они осознают их и используют,

переходя от условных заместителей к конкретно-предметным.

Во второй части эксперимента выяснялось, какое влияние окажут усвоенные в обучении знания некоторых семиотических закономерностей на переход к использованию условно-графических средств в качестве моделей (от кодирования к моделированию). Предполагалось исследовать характер влияния сформированного в эксперименте осознания семиотических закономерностей на процесс решения различных видов задач, сделать выводы об особенностях перехода к моделированию в условиях наличия и отсутствия у испытуемых необходимых предметно-специфических знаний.

Мы исходили из того, что работа с моделью представляет собой двояко обусловленное действие: она определяется, с одной стороны, закономерностями построения и функционирования самой модели (в том числе общесемиотическими закономерностями и принципами), с другой — закономерностями специфического предметного содержания, являющегося объектом моделирования. Поэтому, рассматривая вопрос о переходе к моделированию на основе осознания некоторых семиотических закономерностей и принципов, необходимо различать два случая, связанных с наличием или отсутствием у испытуемых необходимых предметно-специфических знаний.

Мы предположили, что сформированное в эксперименте осознание семиотических закономерностей и принципов должно позволить испытуемым самостоятельно осуществлять построение и преобразование моделей в тех задачах, для решения которых у них имеются необходимые предметно-специфические знания. При отсутствии же их на основе одного только сформированного осознания семиотических закономерностей испытуемые, вероятно, не смогут так организовать свою работу с моделью, чтобы она привела к получению новой информации, но они будут способны извлечь новую информацию из преобразований модели, осуществляемых другими людьми, или преобразуя ее сами при соответствующем руководстве.

Для экспериментального изучения первого случая (необходимые предметно-специфические знания у детей имеются) были выбраны задачи на сложение с переходом через 10, сложение одновременно в нескольких ря-

дах чисел и задача-головоломка на определение пространственного расположения объектов. Для исследования второго случая (моделирование при отсутствии необходимых предметно-специфических знаний) было подобрано несколько типов задач, с принципами построения и решения которых наши испытуемые еще не были знакомы: это задачи на включение классов, сериацию в вербальном плане и простые арифметические задачи, предполагающие оперирование числами и включающими отношения «больше на...», «меньше на...».

Рассмотрим кратко полученные результаты. Решение простых арифметических задач в констатирующем эксперименте показало, что дошкольники и школьники-второклассники значительно различались по способам и успешности выполнения счетных операций.

С решением в уме задачи-головоломки: «Четыре кошки сидят так, что против каждой кошки — по три кошки. Как сидят эти четыре кошки?» — не справился ни один из испытуемых. Попыток прибегнуть самостоятельно к зарисовыванию или построению схемы не отмечалось.

С задачами на включение классов не справились в констатирующем эксперименте все испытуемые, отобранные для формирующего эксперимента, как дошкольники, так и младшие школьники. Мы столкнулись с описанным А. Г. Лидерсом явлением, состоящим в том, что дети не понимают специфики задач данного типа и сопоставляют не класс и подкласс, а два непересекающихся подкласса. Более того, обнаружилось, что, даже просто повторяя вопрос по просьбе экспериментатора, дети его модифицируют и превращают вопрос о соотношении двух подклассов. Например, исп. Света А., повторяя вопрос к задаче про 9 роз и 3 гвоздики, постоянно говорит: «Чего больше, роз или гвоздик?» Тогда экспериментатор обращается к ней: «Ну, послушай еще раз. Я говорю: чего больше, роз или цветов. А ты говоришь: роз или гвоздик. Есть разница?» Света А. отвечает: «У вас без названия, просто другие цветы».

Сериация трех объектов в вербальном плане. Операция сериации интересна тем, что выполнять ее в конкретно-операциональной форме могли все наши испытуемые: они без труда справились с заданием построить серию из десяти полосок разной длины. В то же время дети испытывали большие затруднения в выполнении

вербальных заданий на сериацию трех объектов, для которых специфично использование словесных формулировок, фиксирующих у одного и того же объекта как бы противоречащие друг другу свойства (объект одновременно и «больше, чем...» и «меньше, чем...»). Наши эксперименты показали, что дети неплохо понимают выраженные вербально отношения «А больше, чем В, В больше, чем С», но затрудняются в понимании соотносительности, т. е. что нечто может быть одновременно я больше и меньше чего-то.

С заданиями: «Таня старше Лены, но младше Кати. Кто из девочек самый старший?» и «Катя выше Лены, но ниже Тани. Кто из девочек самый высокий, кто самый низкий?» — не справился никто. Второклассники •отвечали, что выше всех Катя (4 человека) или выше всех Лена (1 человек), но Таню все пятеро детей считали самой низкой.

Анализ ответов и объяснений показывает, что дети плохо осознают смысл формулировок «больше, чем..., но меньше, чем...». За ними у них не стоит нужное предметное содержание, они не соотносят с отношениями предметов уже известными испытуемым на конкретно-операциональном уровне.

В констатирующем эксперименте вслед за решением задач каждого типа (на включение, сериацию и т. д.) в умственном плане испытуемым предлагалось нарисовать к задаче схему и проверить с ее помощью правильность своего решения. Эксперименты показали: рисунки детей лишь выражают уже найденное ими в умственном плане решение, даже если оно является ошибочным. Они не превращаются в объект действия, а только кодируют с помощью изобразительно-графических средств содержание задачи так, как она понята ребенком. В констатирующей части был выделен круг задач, с которыми испытуемые не справлялись; выявлено, что предложение использовать знаково-символические средства не улучшало результаты, так как дети не умели строить и преобразовывать графические модели.

---

Дата добавления: 2015-07-20