Структура методического анализа учебного материала

Процедура и последовательность проведения методического анализа иного материала технических дисциплин следующие:

- подбор учебного материала;

- структурно-логический анализ учебного материала;

- методическая редукция учебного материала;

- определение состава предметно-познавательных действий учащихся

- выбор средств, методов и форм обучения;

- конкретизация обучающей и когнитивной целей;

- рефлексия методической деятельности.

Подбор учебного материала. Учебная информация (учебники по предметам, учебные пособия, технические описания, инструк­ции, научные статьи, справочная литература и т. п.) является важнейшим фактором, влияющим на проведение методического анализа.

Сложности осуществления анализа содержания учебного материала состоят в следующем:

1. отсутствии учебников по многим учебным дисциплинам, вводимым в новых типах учебных заведений (технических лицеях и колледжах). Это приводит к тому, что преподавателю приходится отбирать и структурировать учебный материал из рекомендуемых учебников для техникумов и вузов. Известно, что уровень теоретического обобщения и степень абстракции предъявляемого учебного материала в них не соответствуют уровню обученности учащихся, психологическим и возрастным закономерностям усвоения учебной информации. В подобных ситуациях преподаватель должен переработать, трансформировать содержание вводимых понятий и адаптировать его к познавательным возможностям учащихся;

2. недостаточной полноте учебной информации по отдельным темам в рекомендуемых учебниках. В такой ситуации деятельность инженера-педагога по анализу связана с поиском этой информации в различных технических документах, журналах, специальной литературе и других источниках; отбором содержания формируемых понятий, ее переработку и представлением в форму, доступную для усвоения учащимися;

3. отсутствии единого учебника для учебных заведений начальное профессионального образования по целому ряду специальных дисциплин, что ставит преподавателей в ситуацию конструирования содержания урока из трех-пяти рекомендуемых по программе учебников.

Нельзя не отметить еще одну причину, которая связана с особенностями содержания современных технических дисциплин (например, системотехникой, эргономикой, дизайном систем и др.): в них нет ориентации на какую-либо одну базовую научную дисциплину. Поэтому содержания этих дисциплин объединяет и интегрирует факты теории, методы технических и естественнонаучных областей знаний. Указанные специфические черты современного научно-технического знания проецируются на конкретные учебные предметы, которые порождают определенные трудности в дидактической и методической переработке содержания учебного материала в соответствующих учебниках.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что результатом отбор содержания учебного материала по предмету является выбор педагогом конкретного учебника (или учебников, или иной информации) для представления учебного материала к уроку.

Структурно - логический анализ. Под структурно-логическим анализом понимаются выделение элементов знаний учебных элементов их классификация, а также установление связей и отношений между ними. Учебный элемент (УЭ)- понятие, обозначающее техническое устройство, явление, физический процесс, закон и т.п. При этом способы выражения информации (формула закона или график зависимости) не считаются учебными элементами. Например, понятия «электрический потенциал», «электродвижущая сила источника», «внутренне сопротивление», «сопротивление нагрузки», «сила тока», входящие в обобщенный закон Ома, могут быть приняты за учебный элемент, а формула и потенциальная диаграмма электрической ветви к учебным элементам не относятся.

 

Классификация учебных элементов проводится по нескольким основаниям. Например, выделяются опорные и новые понятия. К опорным от носятся понятия, на основе которых формируются новые знания, приемы умственной и практической деятельности учащихся. На уроках по техническим дисциплинам в качестве опорных выступают понятия, изучаемые в физике и математике. К новым относятся понятия, впервые формируемые на уроке. Следующее основание для классификации- это уровни сформированности понятий. Возможна четырехуровневая система (по В.П.Беспалько): знакомство- воспроизведение- умение- трансформация (сокращенно: З-В-У-Т).

Для изучения электротехники и специальной технологии можно рекомендовать следующие определения:

- знакомство - уровень понятий второстепенного характера, которые учащиеся должен узнавать, классифицировать, а также знать их определении и назначение. Например, в электротехнике это параметры электрических цепей с несинусоидальными токами и напряжением, режим параллельной работы трансформаторов и т. д.;

- воспроизведение - уровень понятий, которые используются для объяснения характеристик и конструкций электротехнических объектов (по­ни in и, описывающих геометрические свойства электрической цепи, конструкции электрических аппаратов, электрических машин и др.);

- умение - уровень понятий, используемых для анализа физических явлений и процессов в электрических цепях (например, методы расчета и электрических цепей);

- трансформация - уровень понятий, изучаемых как навык и применимых для решения задач творческого характера.

Это отдельный прием или совокупность приемов, применяемых для трансформации содержания учебного материала или отдельного понятия в форму, юную для его усвоения учащимися (более подробно см. п. 2.4.3). Для определения процедур учебной деятельности учащихся по усвоению понятий выявляют содержа­ние и строение тех конкретных действий ученика, посредством которых он может быть введен в область знаний данной темы. Для этого необходимо изучить историю возникновения и развития в науке основных понятий темы, проанализировать имеющиеся в учебно-методической литературе трактовки этих понятий, выделить идеи, овладение которыми составляет главную цель изучения. На этой основе строится предварительное описание системы действий (модели учебной деятельности) учащихся, приводящих их к полному усвоению содержания данной темы.

Для осуществления выбора необходимо знать ди­дактические условия, которые объективно влияют на этот процесс. К ним относятся:

1. Структура и логика содержания учебного материала по конкретной теме урока.

2. Учебно-познавательные возможности учащихся (знания опорных понятий, уровень развития мышления).

3. Возможности преподавателя (предшествующий опыт работы, знание закономерностей процесса обучения, умение управлять познавательной деятельностью учащихся).

4. Материально-техническое обеспечение лаборатории и кабине* общетехнических дисциплин и специальной технологии (возможности и ведения демонстрационного эксперимента, индивидуального исследования рассмотрим влияние структурно-логической схемы содержания учебного материала на выбор методов.

Один из вариантов структуры содержания учебного материала приведен на рис. 13 [6, с. 89].

Опорные понятия Прямые единичные связи Новые понятия

 

 

 

Рис 13. Вариант структуры учебного материала

Данная структура предполагает такую модель взаимосвязи деятельности преподавателя и учащихся, для которой характерны требование преподавателя и выполнение учащимися этого требования. Такая деятельность характерна для метода диалогического изложения. Второй вариант структуры учебного материала показан на рис. 14.

Новое понятие

Опорное понятие 1

Опорное понятие 2

Опорное понятие 3

Опорное понятие 4

 

Рис 14. Вариант структуры учебного материала

В деятельности преподавателя и учащихся в данном случае можно реализовать сочетание диалогического и показательного методов обучения. Чем большe исходных элементов имеют связь с новым понятием, тем сложнее сделать правильный вывод и у учащихся больше вероятность допустить ошибки, поэтому уровень проблемности снижается за счет того, что преподаватель сам показывает решение проблемы, формирует новое знание. Третий вариант структуры учебного материала приведен на рис. 15. опосредованные связи

 

Опорное понятие новые понятия

 

Рис 15. Вариант структуры учебного материала

В данном случае новое знание имеет опосредованные связи с ранее изученными понятиями, и новое понятие может быть сформировано путем логических рассуждений, ведущих к требуемому выводу. Это указывает на возможность применения методов более высокого уровня проблемности: эвристического и исследовательского. В структуре методического анализа учебного материала процедуры выявления, конкретизации и формулирования целей учения и обучения не случайно представлены нами на заключительном этапе.

Прежде чем педагог начнет занятие, он должен ясно понимать результаты деятельности учащихся на уроке. Таким образом, в рамках подготовки к уроку перед ним стоит задача - определить учебные цели занятия.

В отечественной педагогике распространена точка зрения на то, что цель урока должна определить отбор содержания, т.е. должна быть поставлена перед проведением методического анализа. Поэтому очень часто цели урока в учебных заведениях профессионально-технического образования носят характер общих установок, требований квалификационных характеристик, задач образовательной системы. Общая цель может служить только отбору содержания учебного материала урока. Отобранные и сконструированное в ходе методического анализа содержание позволяет выявить и сформулировать конкретные, достижимые для учащихся и преподавателя цели урока.

Учебные (когнитивные) цели описывают достигаемый результат, которым учащийся должен располагать в конце изучения темы, выражаемый в психологических новообразованиях личности учащегося, новых знаниях и умениях, приемах познавательной деятельности.

В 1956 г. В. Блум и его сотрудники описали таксономию учебных лей. Для преподавателя представляет интерес классификация учебных целей для когнитивной области. В. Блум выделил шесть когнитивных уровней: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценку. На каждые когнитивном уровне учащийся может выполнять соответствующие этому уровню виды деятельности. Например, на первом уровне давать определение техническому понятию, вычерчивать электрические схемы, вес расчеты системы параметров электрических цепей по известной методике проводить измерение электрических величин и пр. На четвертом уровне анализировать электротехнические параметры, строить диаграммы, графики исследуемых процессов, испытывать аппаратуру и т. д. Можно заметить, что чем выше когнитивный уровень, тем более сложную мыслительную работу требуется совершать учащемуся в процессе познавательной деятельности.

В нашем исследовании под когнитивной целью следует понимать цель, которая формулируется преподавателем для учащихся и описывает планируемый на заданном когнитивном уровне результат их учебно - познавательной деятельности на уроке.

Под обучающей целью мы понимаем цель, которая формулирует для преподавателя и описывает планируемый результат его педагогической деятельности на уроке.

Заключительной процедурой в структуре методического анализа учебного материала является рефлексия. Это особая деятельность педагога с coбственным сознанием и со структурами обучающей и методической деятельности и мыследеятельностью. Рефлексия — централь» и основной механизм развития деятельности. Психологический смысл рефлексии состоит в том, что, решая мыслительные задачи, «человек приход к пониманию того, почему и как они решаются. Рефлексия, по существу есть контроль и оценка человеком собственных действий» [5, с. 85].

Приемы рефлексии- уточнение, сомнение, вопрос, утверждение предположение, выражение уверенности, установление причин следственных связей, анализ результатов.

Исследованиями в области рефлексивной психологии доказано, появление рефлексии означает возникновение нового-самосознания, развитие рефлексии связывается с развитием, расширением сознания, формированием обобщающего способа действия. Каждый инженер-педагог должен уметь подвергать рефлексии свои смысловые структуры сознания, отражающие реальность прошедшей действительности. Обращенность педагога профессиональной школы на свой способ действия создает предпосылки, обеспечивающие, в свою очередь, развитие предметно-профессиональной мыследеятельности.

 

 

14. Методическое конструирование предметно-знаковых систем. Конструирование спецификации учебных элементов и графа учебной информации. Этапы разработки опорного конспекта.

 

Назначением предметно-знаковых систем обучения является опредмечивание в разных формах информации об объекте учебного познания. В данном параграфе рассматриваются инвариантные процедуры методической деятельности инженера-педагога по конструированию предметнознаковых средств обучения. Одной из основных процедур разработки является и представление элементов (понятий) учебного материала.

Для заполнения спецификации необходимо подготовить таблицу, в которую заносятся технические понятия, входящие в состав учебного материала урока. Каждому учебному элементу присваивается порядковый номер Далее понятия отмечаются значком плюс (+) по различным основаниям. Первый номер присваивается понятию, являющемуся ведущим в данной теме урока. Обычно это понятие совпадает с наименованием и

Далее мы обращаем внимание на те операции, которые необходимо произвести с учебной информацией, чтобы подготовить ее к усвоению учащимися на уроке. К таким операциям относится классификация учебных элементов по времени их изучения, т. е. выделение опорных и нов понятий. Например, по теме «Устройство и принцип действия трансформатора» предмета «Электротехника» опорными являются понятия, об щенные законом электромагнитной индукции. Показ их в соответствующих колонках означает, что на этапе актуализации опорных знаний: понятия должны быть активизированы в памяти учащихся с помощью определенных приемов: тестового контроля, демонстрационного от и т. д. С точки зрения методики обучения это означает, что к данным занятиям преподаватель должен сконструировать вопросы или изготовить карточки программированного опроса, провести подбор соответствуют задач или продумать, спланировать методику проведения демонстрационного опыта силами учащихся.

Отражение уровней усвоения понятий определяет методику работы на этапе применения знаний и умений. Для этого необходимо сконструировать тесты соответствующего уровня к рассмотренным понятиям, привести подбор соответствующих задач и т. д. Пример спецификации учебных элементов показан в табл. 1.

Спецификация учебных элементов темы «Устройство и принцип действия трансформатора» (фрагмент)

Опорные понятия	Новые понятия	№п/п	Название учебных элементов, понятий	Условные обозначения	Уровень усвоение
+			Трансформатор	Тр	II
+			Первичная обмотка	W1	II
+			Вторичная обмотка	W2	II
+			Магнитопровод		I
+			Напряжение первичной обмотки	U1	II
+			Закон электромагнитной индукции	-	III
+			Ток вторичной обмотки	L	I
	+		Коэффициент трансформации	K	III
	+		Понижающий трансформатор	ПН	I

Другой формой представления содержания и структуры учебной ин­формации является граф. Для построения графа можно воспользоваться методикой, изложенной в пособии М.Н.Ерецкого [9, с. 13]: Используя граф в качестве предметно-знаковых средств познавательной деятельности учащихся, важно особое внимание обратить на группировки понятий на соответствующих горизонталях или порядках. В методике разработки графа отмечается, что на горизонталях или порядках располагается понятие, образующее содержательную общность (рис. 16).

Например, на одном порядке группируются понятия, отражающие конструкцию устройства, на другом- принцип действия, на третьем- классификацию и т.д. Это, в свою очередь, определяет общую логику познавательной деятельности учащихся. Для создания ориентировочной основы деятельности у учащихся необходимо сформировать понятия, описывающие конструкцию устройства, и с учетом этого вести формирование понятий, представляющих принцип действия устройства, затем основные параметры и режимы работы и т.д.

С методической точки зрения иерархия изучаемых понятий, представленная в виде графа, помогает обосновать упрощенную формулу организации учебной деятельности (УД) и управления ею. Формула учебной и «цельности в виде УД = ООД +Ид+Кд (где ООД- ориентировочная основа деятельности; Ид- исполнительская деятельность; Кд- контролирующая деятельность) широко используется В.П.Беспалько [1, с. 32] II М Н. Ерецким [9, с. 21] в методических целях.

Первые горизонтали графа создают ориентировочную основу деятельности, следующие представляют содержание исполнительских действии учащихся (усвоить принцип работы устройства; понять формулы, описывающие расчеты параметров; определить действия по вычислению системы параметров). И наконец, последние горизонтали определяют содержание контролирующих действий. Это своеобразное «выводное знание», представляющее режимы работы устройства, дополнительные параметры.

Рис 16. Графтемы «Устройство и принцип действия трансформатора»

Транспорт – это аппарат преоб–ий энергию ~i одного U в энергию ~i другого U

Тр

Mr

W2

W1

Ф0

Р1

U1

i 1

Ф1

К

e 1

l 2

U 2

Ф2

Р2

e 2

К<1

K>1

η

cosφ

Тр ПВ

Тр ПН

конструкция

параметры

классификация

 

 

Методика разработки метаплана

Граф не опредмечивает содержательные признаки понятия и причинно- следственные связи между ними. Устранить эти недостатки поможет метаплан-техиика.

Заметим, что метаплан при представлении учебного материала по техническим дисциплинам целесообразно применять в следующих случаях:

1) если в техническом тексте явно выражен или доминирует лингвистический признак внутри текстовой композиции;

2) если степень абстракции технического знания в конкретном электротехническом тексте адекватна степени абстракции общеобразовательного знания (что характерно для большинства учебников для професси­онально-технических училищ).

Поясним данные положения. Если в техническом тексте преобладает экстралингвистический признак, т. е. в нем содержится много формул, уравнений, рисунков, диаграмм (векторных, временных, потенциальных, круговых и др.), схем, приводятся результаты исследований или расчеты схем и др., то исключается необходимость в использовании «инструмента метаплана» по дополнительному структурированию или редуцированию текста. Перечисленные формы технического знания в достаточной мере уже обладают наглядностью (условной, образной), и деятельность по их усвоению операционализирована.

Касаясь второго случая, можно отметить, что степень абстракции технического знания - прогностическая, т. е. функционирование технических объектов и прогнозирование их поведения описываются или представлены математическими моделями. Математическая модель технического объекта рассматривается, в свою очередь, как абстрактная математическая структура, в которой реальные и конкретные связи заменены абстрактными мате­матическими отношениями через формулы, уравнения, функции.

Таким образом, если учебный текст имеет высокую степень абстракции (а это, например, характерно для вузовских учебников, научно-технической литературы и журналов), то применение метаплана - техники будет затруднительным и в целом нецелесообразным. Рассмотрим принцип построения метаплана учебного материала по теме «Электрические фильтры» 124, с. 56

Главный дидактический объект усвоения- электрические фильтры - установлен в ходе смыслового анализа. Структура данного параграфа такова, что сначала через определение вводится новое базисное (родовое) понятие «электрические фильтры».

В параграфе указывается основа принципа действия электрического фильтра. Далее рассматриваются конкретные типы электрических фильтров, затем технические характеристики, диапазон угловых частот, схема фильтра, область применения и т. д.

С помощью элементов метаплана скомпонованы четыре столбца: «Типы электрических фильтров», «Диапазон угловых частот», «Схема», «При­менение» (рис. 17).

Электрические фильтры (э.ф.)

 

Э.ф. – это 4-полюсники, содержащие резисторы, индуктивные катушки и конденсаторы и предназначенные для выделения на нагрузочном устройстве напряжения заданного диапазона частот

Основа принципа действия э.ф.

XL=ωL; XC=l/ωC

XL=f(ω); XC=f (ω)

 

Типы э.ф. и их работа

тип	функции	вид	характеристики
сглаживающие Ku	Уменьшение % содержания гармонической составляющей Выделение постоянной составляющей Uвых	L=сглаживающий фильтр	Uвх(k)m Uвых(k)m
разонансные	Выделение U определенной полосы частот	Послед-ый LC–контур Послед-ый и параллельный LC–контур	Ku ωp, LP, CP
полосовые	Выделение U определенной полосы частот	RC– фильтр	ωР=l/RC
заградительные	Электронные устройства	2-й Т–образный мост	Мост Вина

 

Рис 17. Пример метоплана технического текста

Для обозначения новых понятой типов электрических фильтров рассматриваемых характеристик использованы прямоугольники. Ключевая информация, раскрывающая, поясняющая и конкретизирующая содержание характеристик, зафиксирована на овалах. Организованная таким образом схема из элементов метаплана позволяет заметать «информационные дырки» в содержании рассматриваемого учебного материала и предвосхи­тить возможные последствия этого. В частности, заградательный электрический фильтр не проиллюстрирован электрической схемой; для высокочастотного фильтра не указана конкретная область практического применения. По этой причине в реальной учебной ситуации учащиеся могут задать вопросы, на которые преподаватель должен быть готов ответить.

Преподаватель после конструирования метаплан-техники учебного текста обращает внимание студентов на новые методические возможности:1) выявление структуры и логики учебного материала; 2) систематизацию и табулирование учебного материала;3) выявление слабых мест в изложении и наличии информационных «дырок» в содержании учебного материала; 4) функционирование метаплана в качестве опорного конспекта (преподавателя, студента, учащегося), в качестве эскиза доски.

Что такое опорный конспект: гениальная идея педагога-новатора В. Ф. Шаталова или закономерный процесс творческой работы умного думающего педагога?'

В понятие «опорный конспект» авторы вкладывают разнообразные формы представления знания. В основу конструирования информации для опорных конспектов закладываются знаково-символические формы переработай учебной информации. В определение опорного конспекта нами вкладывается иной смысл. Опорный конспект -это наглядное представление основного содержания учебного материала в логике познавательной деятельности учащихся. В качестве наглядных средств мы рекомендуем применять средства, выработанные в техническом знании, искусственные знаковые системы, метаплан-технику и их сочетания. Разворачивается учебная информация в логике учебной деятельности. Сначала представляются в наглядной форме учебные элементы, создающие ориентировочную основу детальности, затем- формирующие исполнительские и контролирующие действия. Это создает целостную систему знаний об изучаемом техническом объекте, с одной стороны, и общую систему учебно-познавательных действий по их формированию- с другой. Пример опорного кон­спекта, сконструированного на этой основе, показан на рис. 18.

то трансформатор понижающий ПН

 

i ₃

~

1 2 u₂ R _нагр то трансформатор повышающий ПВ

 

 

ω₁ ω₂

 

Ф₁ Ф₀ 3 Ф₂

Основные параметры

k=трансформации

 

k–мощности

 

1. U₁→i ₁ → Ф₂ → e 2→i ₂→U₂

2. e₁=ω. W₁Ф₀cos w t

e ₂=ωw₂Ф₀ cos wt

3. U₁l₁=U₂l₂

 

Рис. 18. Опорный конспект по теме «Изучение, устройство и принял действия трансформаторов, их основные параметры»

 

 

15. Методическая деятельность педагога профессионального обучения.

 

Методическая деятельность в полной мере не исследовалась и не описывалась как самостоятельный вид профессиональной деятельности педагога. В педагогической литературе существуют три точки зрения на методическую деятельность.

Согласно первой точке зрения, методическая деятельность сводится к методической работе, связанной с самообразованием педагога, работой дидактическими средствами, повышением квалификации в предметной области. Другая - заключается в том, что к методической относят деятельность, связанную с обучением конкретному предмету. В этом случае авторы усматривают специфику методической и обучающей деятельности предмету, а термины «методическая деятельность», «обучающая деятельность используются как синонимы.

Исследователи, которые придерживаются третьей точки зрения, методическую деятельность представляют как совокупность относительно самостоятельных умений с четко выраженной спецификой в общей педагогической деятельности.

Педагоги-практики осознают специфику и важность методической деятельности педагога. По значимости она занимает у них третье место вслед за преподаванием предмета и воспитанием. Мы рассматриваем методическую деятельность как самостоятельный вид профессиональной Деятельности инженера-педагога. При всем многообразии методик обучении. их дифференциации, разноплановости содержания обучения различным предметам в самых разных образовательных системах существуют общие теоретические основы выполнения, общая структура этого вида профессиональной деятельности педагога, основные процедуры выполнении методических разработок. Цель методической деятельности — обслуживание практики обучения.

Цель методической деятельности – обслуживание практики обучения.

Функции методической деятельности:

- аналитическая,

- проектировочная, связанная с перспективным планированием и разработкой содержания обучения, планированием и подготовкой обучающей и деятельности;

- конструктивная, включающая систему действий, связанных с планированием предстоящего занятия (отбором, композиционным оформление учебной информации), представление форм предъявления учебного материала, ведущих к взаимодействию педагога и учащихся в процессе 1Ц1мирования новых знаний и профессиональных умений и навыков;

- нормативного определения и разработки средств обучения, способствующих выполнению образовательных стандартов, требован) учебных программ, условий осуществления образовательного процесса в данном типе учебного заведения;

- исследовательская.

Методическую деятельность педагога нельзя наблюдать непосредственно. Анализу, наблюдению поддается обучающая деятельность педагога. Методическая деятельность, приемы и способы ее осуществления - это сложный мыслительный процесс. Для того чтобы разделить педагогический процесс и его обеспечение: методическое, материально-техническое или организационное, необходимо определить отличия в их предмете деятельности.

Объектом методической деятельности инженера-педагога является процесс формирования знаний, умений и навыков (ЗУН).

Предмет методической деятельности составляют различные приемы и методы, способы реализации и регуляции процесса формирования новых знаний и умений с учетом специфики содержания конкретного предмета. Эта деятельность проявляется опосредованно через методиче­ские продукты, созданные в ходе методического проектирования и конструирования.

Субъектами методической деятельности являются педагог или коллектив педагогов. Опыт педагога-новатора ассоциируется с конкретным методическим приемом, который сконструирован и удачно включен в собственную методическую систему. Высшими формами представления методического творчества в практике обучения являются его обобщение в различных публикациях, открытие собственных школ-семинаров препо­давателей, защита научной работы по результатам исследования собственной научно-методической системы.

Результатами (продуктами) методической деятельности являются: методически переработанный, отобранный учебный материал в различных формах представления информации; алгоритмы решения задач; листы рабочей тетради; приемы, методы обучения; методическое обеспечение, учебной дисциплины; учебные программы; обучающие Программы и т. д. Продуктами методической деятельности пользуются учащиеся на уроках.

Под методической деятельностью следует понимать самостоятельный вид профессиональной деятельности педагога по проектированию, разработке и конструированию, исследованию средств, обучения, позволяющих осуществлять регуляцию обучающей и учебной деятельность по отдельному предмету или циклу учебных дисциплин.