Скафа Олена Іванівна. Теоретико-методичні основи формування прийомів евристичної діяльності в процесі вивчення математики в умовах впровадження сучасних технологій навчання

brief description

Скафа Олена Іванівна. Теоретико-методичні основи формування прийомів евристичної діяльності в процесі вивчення математики в умовах впровадження сучасних технологій навчання: дис... д-ра пед. наук: 13.00.02 / Національний педагогічний ун- т ім. М.П.Драгоманова. - К., 2004

Скафа О.І. Теоретико-методичні основи формування прийомів евристичної діяльності в процесі вивчення математики в умовах впровадження сучасних технологій навчання”. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 теорія та методика навчання математики. Національний педагогічний університет імені М.П.Драгоманова, Київ, 2004.
У дисертації запропоновано науково обґрунтовану концепцію формування прийомів евристичної діяльності на засадах глибокого вивчення наукових основ евристики, дослідження евристичних прийомів діяльності, різних видів евристик та їх класифікації.
Обґрунтовано доцільність побудови методичної системи евристичного навчання математики та сформульовано методичні вимоги щодо задання цілей, змісту навчального матеріалу, вибору методів, організаційних форм, засобів навчання, які сприяють формуванню прийомів евристичної діяльності учнів. Визначено шляхи і розроблено способи формування прийомів цієї діяльності учнів за допомогою технології актуалізації евристичних ситуацій, евристичних методів та організаційних форм, а також завдяки впровадженню інформаційно-комунікаційних технологій в навчальний процес з математики. Обґрунтувано методику створення евристико-дидактичних конструкцій і сконструйовано технології використання їх під час вивчення математики.
Запропонована методична система евристичного навчання спрямована на підвищення інтелектуального рівня та розвиток творчих здібностей учнів.

Відродження інтелектуального потенціалу української нації, її успішний розвиток на сучасному етапі значною мірою залежить від творчості й активності людей, їх ініціативи, що вимагає умов, які створюються для розвитку кожної особистості.
У зв'язку з цим велика увага повинна приділятися освіті підростаючого покоління. Серед пріоритетних напрямків розвитку освітньої галузі виділяється підвищення ролі самоосвіти, розвиток у підростаючого покоління уміння самостійно здобувати знання і застосовувати їх у практичній діяльності, мислити евристично і творчо у відповідності до вимог сьогодення. Проведене дисертаційне дослідження скеровує на вирішення таких завдань, що підтверджує його цінність і актуальність.
Відповіднодо поставлених цілей і завданням, у дослідженні:

проаналізовано психолого-педагогічну і методичну літературу з обраної проблеми;
обґрунтовано психолого-педагогічні передумови формування прийомів евристичної діяльності учнів, зокрема експериментально підтверджена доцільність дотримання принципів евристичного навчання, розглянуто його специфіку і підкреслено відмінність як від розвивального, так і від проблемного навчання;
розроблено і науково обґрунтовано концепцію формування прийомів евристичної діяльності на основі глибокого вивчення наукових засад евристики, дослідження евристичних прийомів діяльності, різних видів евристик, створено класифікацію евристик;
обґрунтовано доцільність створення методичної системи евристичного навчання математики як реалізації методичних засад формування прийомів навчально-пізнавальної евристичної діяльності в умовах впровадження сучасних технологій навчання, вона введена нами як евристичне навчання математики;
сформульовано методичні вимоги до задання цілей, змісту навчального матеріалу, вибору методів, організаційних форм, засобів навчання, які сприяють формуванню прийомів евристичної діяльності учнів;
визначено шляхи і розроблено способи формування прийомів евристичної діяльності учнів у процесі навчання математики, з'ясовано ефективність змісту навчального матеріалу, різних евристичних методів, організаційних форм, які сприяють формуванню прийомів евристичної діяльності;
розроблено евристичні технології навчання з впровадженням актуалізації евристичних ситуацій орієнтування, перетворення, пошуку, інтеграції із залученням ППЗ: GRAN, DG;
обґрунтовано доцільність створення евристико-дидактичних конструкцій і сконструйовано технології використання їх під час вивчення математики (у процесі формування понять, вивченні теорем, розв’язанні математичних задач);
проведено педагогічний експеримент, який цілком підтвердив гіпотезу дослідження і свідчить про вирішення однієї з актуальних проблем методики навчання математики формування прийомів евристичної діяльності в процесі вивчення математики.

На підставі результатів проведеного нами дослідження отримано основні результати:

Сучасне реформування освітніх систем у всіх країнах світу спрямоване на підвищення інтелектуального потенціалу нації і формування творчої особистості підростаючого покоління. У зв'язку з цим актуальним є пошук шляхів і засобів досягнення визначеної мети.
Евристична діяльність, що включає алгоритми як важливий компонент, разом з тим створює нові системи дій, відкриває нові для учнів закономірності. Особливістю евристичної діяльності учнів є фактор відкриття, що, як правило, має лише суб'єктивну значимість. Евристики в більшості випадків не усвідомлюються, вони зливаються із продуктами дій, оскільки увага зосереджується на пошуку розв’язання. У зв'язку з цим, з метою підсилення потреб в евристиках доцільно застосовувати спеціально актуалізовані евристичні ситуації, в основі яких перебуває евристична задача. Розвиток евристичної діяльності є сходженням на структурні рівні, де обсяг свідомого і логічно упорядкованого знання, на основі несвідомого, зростає. У процесі розв’язання задач під час проходження евристичних ситуацій відбувається багаторазове перевтілення несвідомого у свідоме і навпаки.
Система задач допомагає актуалізації евристичних ситуацій, яка буде сприяти розвиткові евристичної діяльності учнів, якщо вона базуватиметься на принципах максимальної зацікавленості, наочності, евристичності, поступового нарощування складності і відповідатиме таким вимогам: повноті подання евристик; раціональному співвідношенню між логічним і евристичним компонентами навчальної діяльності; спрямованості на відкриття; відповідності життєвій практиці учнів; комплексному і доцільно виправданому використанню традиційних і сучасних засобів навчання; забезпеченню рівневої диференціації.
Евристична складова задачі визначається рівнем пізнавальних потреб учня. Це дозволяє відбити динамічний характер формування евристичної діяльності, пов'язаний із можливістю трансформування евристичної складової задачі в алгоритмічну. Важливо підкреслити, що для творчого самовираження і розвитку евристичної діяльності потрібні не просто задачі з невідомим учню способом розв’язання, а саме ті, що відповідають його пізнавальним потребам і можливостям.
Наочне моделювання (у тому числі і комп'ютерне) є системостворюючим фактором психологічного процесу інтеріоризації математичної інформації, особливо на інтуїтивному рівні свідомості. Взаємодія свідомого і несвідомого рівнів дає можливість відкривати нові для учнів факти і закономірності.
Істотними передумовами, які сприяють розвиткові евристичної діяльності учнів під час вивчення математики, є:

забезпечення інтуїтивної основи курсу математики, що передбачає збагачення досвіду учнів щодо математичних закономірностей за допомогою залучення їх до спостережень із використанням матеріальних і знакових моделей, комп'ютерних експериментів;
забезпечення раціонального співвідношення між логічним і евристичним компонентами навчання, що передбачає поступове посилення елементів дедукції за допомогою спеціально створених евристичних ситуацій, відчуття необхідності логічного обгрунтування;
створення сприятливого мікроклімату для творчої співпраці; застосування вчителем діалогу: учень-підручник, учень-учень, учитель-учень; орієнтація учнів на самостійну роботу, формування в них потреби вивчати спеціальну літературу;
забезпечення математичного” спілкування не тільки на уроці, а й у позаурочний час, проходити у формі поточних заліків, факультативів, позакласної роботи;
забезпечення взаємозв'язку евристичної діяльності в умовах уроку і під час виконання домашніх завдань;
цілеспрямоване формування алгоритмічних і евристичних прийомів розумової діяльності; забезпечення в навчанні феномену "зони найближчого розвитку" (за Л.С.Виготським);
забезпечення роботи учнів залежно від евристичної ситуації в гомогенних і гетерогенних групах, парами, індивідуально, що створює гімнастичну залу для вправ у колективній діяльності і спілкуванні;
повернення учнів до аналізу власних дій (рефлексія), до того, що допомогло знайти ідею вирішення проблеми, що стало перешкодою, і як її було усунуто;
систематична робота з розв’язаною задачею для того, щоб навчати учнів ставити і вирішувати нові проблеми.

Розроблена система евристичного навчання математики дозволяє активізувати процес навчання математики в умовах орієнтації на індивідуальний розвиток особистості. На користь ефективності розробленої методичної системи вказує те, що тимчасові витрати на ефективність навчання не збільшуються в порівнянні з традиційним. За час, який відводиться навчальним планом, учні без погіршення рівня формування базових знань і умінь з математики одержують творчу продукцію, обсяг і зміст якої значно вищі, ніж під час традиційного навчання. Помітні новоутворення в їх психічній діяльності, зокрема інтелектуальній і творчій.
Впровадження в навчальний процес евристичних технологій у вигляді актуалізації евристичних ситуацій, формування математичних тверджень і навчання розв’язуванню задач за допомогою використання різноманітних евристичних прийомів, а також застосування інформаційно-комунікаційних технологій, у тому числі Gran, DG і ЕДК, на кожному етапі процесу навчання математики дозволяють сформувати у школярів навчально-пізнавальну евристичну діяльність.
Розроблена система евристичного навчання необхідна як обдарованим дітям з яскраво вираженою самобутністю так і, так званим, важким” учням, які відстають у навчанні. Конструювання вивчення математики з опорою на особистісні особливості учнів дозволяє оптимально вирішувати завдання їх позитивної самореалізації. Учні, створюючи індивідуальні освітні продукти вивчення математичних об'єктів, моделюють на рівні свого розвитку аналогічні явища великої” науки. Через оволодіння евристичними прийомами загального і спеціального виду вони освоюють ті способи евристичної діяльності, які відіграють не тільки навчально-тренувальну, але і реальну, дійсну роль у їх подальшому житті.
Методична система евристичного навчання математики є результативною як у масових школах або окремих класах, так і в авторських, недержавних, сільських малокомплектних школах, які практикують самоорганізуючі форми навчання: групові, парні заняття, само- і взаємонавчання, у дистанційних формах навчання, що реалізуються на основі комп'ютерних телекомунікацій. Особливо вона є ефективною у школах і класах з поглибленим вивченням математики, у профільних класах з підвищеним рівнем математичної підготовки.
Отримані в нашому дослідженні результати можуть бути використані для посилення творчої складової загальної математичної освіти; для створення методичних розробок тем шкільного курсу математики пошукового типу; як методичні основи конструювання інтерактивних комп'ютерних навчальних засобів і телекомунікаційних технологій. Розроблена й експериментально перевірена система евристико-дидактичних конструкцій та методика їх використання для формування прийомів евристичної діяльності учнів під час вивчення математики можуть бути використані вчителями, методистами, авторами підручників для учнів і методичних посібників для вчителів, студентами математичних спеціальностей педагогічних ВНЗ.
Подальшого розвитку вимагають напрямки і теми, що тісно пов’язані з проведеним дослідженням:

розробка і методичне забезпечення різноманітних форм навчання математики з використанням евристико-дидактичних конструкцій, як програм управління евристичною діяльністю школярів;
створення методики і технологій формування евристичної діяльності студентів, майбутніх фахівців, у різних галузях знань;
вирішення проблеми підготовки вчителів математики і студентів педагогічних університетів до уміння організовувати і управляти евристичною діяльністю учнів;
розробка технології дистанційного евристичного навчання математики, яка заснована на телекомунікаційних формах конструювання знань;
евристична сторона дослідницьких проектів школярів різних профілів навчання та ін.
У процесі дослідження автором було порушено низку проблем, розв’язання яких вимагає спеціальної розробки. Ці проблеми привернули увагу аспірантів і здобувачів, які працюють під керівництвом автора (А.Ю.Карлащук, К.В.Власенко, Т.С.Максимова, Ю.Г.Тимко, І.В.Гончарова, І.М.Реутова). Окремі проблеми вже досліджено на належному рівні, що підтверджується успішним захистом кандидатських дисертацій (А.Ю.Карлащук, К.В.Власенко).