СОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТЕМЫ ИЗУЧАЕМОГО МАТЕРИАЛА

Цель работы: формирование умений составления структурно-логической схемы темы изучаемого материала.

Материально-техническое оснащение:

учебный план специальности;

учебная программа изучаемого предмета;

учебники, учебные пособия по изучаемым дисциплинам.

Основные теоретические положения.

В настоящее время некоторые молодые инженерно-педагогические работники зачастую определяют последовательность изложения учебной информации, ориентируясь на собственный опыт и интуицию. Структура учебной информации и последовательности ее изложения осуществляется при этом не в результате скрупулезного анализа учебно-планирующей документации, научной и учебно-методической литературы, а на основе метода проб и ошибок. Как показывает практика, чаще всего это приводит к качественным издержкам в подготовке будущих рабочих, техников и инженеров, что сегодня крайне недопустимо. Такой вывод приводит к необходимости поиска иных, более совершенных и эффективных путей оптимизации структуры учебной информации (алгоритмизации способов трудовых действий) и последовательности ее изложения на уроке.

Различают локальные и глобальные структуры учебного материала. Если изучаются взаимосвязи разделов учебного предмета, целых предметов или отраслей знаний, то решается задача выявления глобальных структур. Этими вопросами преподаватель (мастер производственного обучения) занимается на этапе перспективной подготовки к занятиям при анализе учебного плана, тематического плана программы учебного предмета и содержания отдельных тем. При поурочном планировании объектом изучения являются только локальные структуры, рассматривающие систему внутренних связей между понятиями и суждениями, входящими в относительно небольшие фрагменты учебного материала, ограниченные содержанием темы учебного занятия (урока) или его части.

В лабораторной работе требуется, прежде всего, отметить значение этапа логического структурирования (перевода содержания учебного материала из вербальной формы в знаковую модель) в ходе подготовки педагога-инженера к преподаванию темы или отдельного занятия, а также разъясняется особенность структурирования глобальных и локальных структур.

Логическое структурирование с использованием метода ГРАФА наиболее целесообразно осуществлять в следующей последовательности:

1 Выделение понятий и суждений (а также способов трудовых действий) темы, которые затем будут положены в вершины ГРАФА.

2 Установление первоначальных локальных отношений и связей между ними: взаимосвязанные понятия (вершины) соединяют направленными векторами (рёбрами), учитывая при этом, что направление вектора указывает на подчиненность понятий. Для недопущения нагромождения векторов также рекомендуется использовать возможности цветовой гаммы, предметно-знаковой символики и других условных обозначений.

3 Рассмотрение различных вариантов иерархизации локальных структур и постепенное выявление реального дидактического статуса понятий темы: исходные, завершающие, основные, опорные и вспомогательные.

4 Самый ответственный этап – окончательное составление структурно-логической схемы (СЛС) учебного материала. Он, также как и предыдущие этапы структурирования, основан на разностороннем анализе сведений из разных учебных предметов и областей технического знания и предполагает выбор оптимального решения в отношении построения завершенной графической модели темы, требуя от проектировщика максимальной концентрации внимания, широкого профессионального кругозора и мобилизации всех своих творческих усилий. При этом немаловажным будет отметить характер отношений и связей между понятиями и суждениями в СЛС: причинно-следственные, функциональные, генетические; отношение тождества, подчинения и др.

5 Расчет количественных характеристик СЛС(структурной формулы).

В лабораторной работе составленная структурно-логическая схема исследуемой темы (рисунок 2) сопровождается подробными разъяснениями отдельных элементов.

Под логической структурой учебного материала понимают «систему внутренних связей между понятиями и суждениями, входящими в данный отрезок материала» [2, с.22.].

«В дидактике можно говорить о глобальных и локальных структурах учебного материала. Ограничиться только изучением глобальных структур материала невозможно. Если на первом этапе отбора учебного материала достаточно определить, какие именно разделы учебного предмета и в какой последовательности изучать, то далее неизбежно встаёт вопрос о связи, которую надлежит установить – в конце концов, в сознании учащихся, а первоначально в учебном материале – между отдельными понятиями данного отрезка учебного материала. Содержание учебного материала характеризуется, прежде всего, определённой системой внутренних связей между понятиями, входящими в данный отрезок материала, то есть локальной структурой учебного материала» [2, с.18.]

Изучение структуры учебного материала и ее анализ на основе только перечисления понятий, входящих в тему невозможно. Поэтому возникает необходимость построения модели, отражающей в наглядной форме интересующие преподавателя свойства учебного материала: последовательность, подчиненность и соподчиненность понятий, входящих в материал, их непротиворечивость и закономерность, связи между ними. Наиболее приемлемый способ моделирования логической структуры учебного материала – изображение ее в виде графа.

Граф – это система отрезков, соединяющие заданные точки, которые называются вершинами. При построении модели логической структуры учебного материала в вершины графа помещают понятия или суждения заданного фрагмента учебного материала. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами. На графе их показывают в виде векторов, выражающих связи между понятиями и последовательность их введения в учебный процесс.

Образность графов является важным их преимуществом, позволяющим легче выявлять и показать логические отношения в учебном материале.

Особенность графов в том, что они, не давая сами по себе каких-либо количественных, числовых данных, предназначены как раз для выявления структурных характеристик исследуемых объектов.

Подобное изображение логической структуры учебного материала называется структурно-логической схемой или структурной формулой. При ее создании необходимо соблюдать следующие правила:

- в каждую вершину графа следует помещать лишь одно понятие;

- ребра, соединяющие вершины, не должны пересекаться;

- отношения подчинения между понятиями указываются направлением стрелки на ребре графа;

- равнозначные вершины графа, содержащие соподчиненные понятия, следует располагать на одной линии, подчиненные опускают на ступень ниже.

В практической деятельности преподавателя встречаются случаи, когда один и тот же материал в различных учебниках излагается с различной степенью детализации. Это определяет и различие построенных на их основе структурно-логических схем.

Построение структурно-логической схемы начинается с анализа понятийного аппарата учебного материала и выделения исходных и завершающих понятий. Среди них могут быть новые и уже известные для учащихся понятия. Усваиваемые понятия могут быть основными (опорными) и вспомогательными, раскрывающими или детализирующими основные понятия.

В структурно-логическую схему включают не все выделенные понятия. Состав их почти целиком зависит от первоначального уровня знаний учащихся. Если для учащихся какие-либо исходные понятия достаточно просты, то их можно не вводить в схему. Сравнивать друг с другом можно лишь такие структурно-логические схемы, которые составлены с учётом одинакового уровня учащихся.

С целью упрощения структурно-логической схемы ряд входящих в неё вершин-понятий может быть опущен. В первую очередь в схему не вводят детализирующие понятия. В более сложных случаях структурно-логическую схему разбивают на ряд логически законченных фрагментов, для каждого из которых составляют свою схему.

При построении всех следующих за первой частных структурно-логических схем предполагается, что понятия, входящие в предыдущий материал, усвоены учащимися до требуемого уровня. Поэтому в последующие частные структурно-логические схемы их можно не включать, если это не нарушает логики построения схем.

Проанализируем логику построения СЛС на примере изучения темы «Геометрическая и контурная резьба» предмета спецтехнология при подготовке резчиков по дереву в профлицее. СЛС имеет исходные и завершающие понятия. Исходным является понятие виды резьбы по дереву, а завершающим – применение. Все понятия, которые находятся на “стволе” СЛС называются основными. К основным понятиям относятся: плосковыемчатая резьба, элементы резьбы, орнамент, материалы, инструменты, приемы выполнения, применение. Все эти основные понятия детализируются вспомогательными понятиями, которые раскрывают их значение и смысл.

Как видно из СЛС, плосковыемчатая резьба подразделяется на геометрическую и контурную. Для выполнения плосковыемчатой резьбы необходимо знать при помощи, каких элементов она выполняется. Вторым основным понятием является понятие элемент, который делится на четыре детализируемые группы: 2-х гранные, 3-х гранные, 4-х гранные и многогранные. Также видно, что 2-х гранные элементы могут использоваться и при выполнении как геометрической резьбы, так и контурной.

Третьим основным понятием является понятие орнамент. При помощи этой группы, можно понять какие фигуры можно получить используя те или иные элементы резьбы. В данной СЛС видно, что можно вырезать: глазки, сиянье, квадраты, бусины (ромбы), витейки, цепочки, лесенку, звездочки, сколышки, а так же розетки, цветы, листья, животных и птиц.

К четвертому основному понятию относится материалы. Для объяснения этого понятия используются вспомогательные понятия, такие как породы древесин разделенные по твердости.

Инструменты являются пятым основным элементом. Эта часть СЛС поможет выбрать основной и вспомогательный инструмент для выполнения как геометрической, так и контурной резьбы.

В СЛС видно, какие существуют способы выполнения плосковыемчатой резьбы. Основное понятие приемы выполнения раскрывается при помощи вспомогательных понятий, которые делятся на шесть групп.

Самое последнее основное понятие показывает область применения геометрической и контурной резьбы.

Использование цвета в СЛС дает большую возможность установить связи между понятиями. Структурная формула СЛС дает возможность оценить дидактическую роль отдельных логических элементов рассуждения. Она позволяет установить связь между основными и вспомогательными понятиями. Все основные понятия взаимосвязаны между собой, одно дополняет другое. Плосковыемчатая резьба выполняется при помощи элементов, в свою очередь, набор элементов образуют орнамент. Вторая часть СЛС показывает, на каких материалах выполняется плосковыемчатая резьба, с использованием каких инструментов и как правильно эту резьбу можно выполнить. Заключительное основное понятие применение, дает возможность определить место полученных знаний о геометрической и контурной резьбе в художественной обработке древесины.

К характеристикам структурно-логических схем относят:

- число вершин рёбер;

- число замкнутых контуров;

- ранг структурной схемы;

- степень сложности.

Под рангом схемы понимают количество замкнутых контуров.

Степень сложности структурно-логической схемы определяют из равенства:

p=2·m/n, (1.3.1)

где m – число рёбер-связей;

n – число вершин понятий и суждений.

Структурно-логическая схема темы «Геометрическая и контурная резьба» имеет следующие качественные показатели:

- число рёбер-связей m=93;

- число вершин-понятий n=94;

- число замкнутых контуров – 8;

- ранг структурной схемы – 8;

- степень сложности

p=2·93/94=1,9.

Полученный количественный коэффициент 1,9 свидетельствует о том, что изучаемый материал относится к средней степени сложности.

 

 

Рисунок 2 – Структурно-логическая схема

 

Содержание самостоятельной работы. На основании дидактического анализа темы (лабораторная работа №2) построить структурно-логическую схему.

 

Методические рекомендации. Логическое структурирование изучаемого материала представить в виде схемы на формате А1. Логические связи представить с помощью векторов и цветовой гаммы.

Контрольные вопросы.

1. Что называется структурно-логической схемой (структурной формулой) учебного материала?

2. С какой целью разрабатывается структурно-логическая схема?

3. Назовите основные требования к изображению структурно-логической схемы.

4. Количественные показатели, характеризующие сложность СЛС.

5. Виды понятий включаемых в СЛС.

 

Литература

1. Сохор, А.М. Логические структуры учебного материала / А.М. Сохор. М.: Педагогика, 1976. – 356 с.

2. Никифоров, В. И. Основы и содержание подготовки инженера-преподавателя к занятиям/ В. И. Никифоров. ­­­– Л.: ЛГУ, 1987. – 144 с.

3. Янушкевич А.А. Методика преподавания общетехнических и специальных дисциплин: учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 1-08 01 01 «Профессиональное обучение» направление 04 «Деревообработка» / А.А. Янушкевич, Е.П. Дирвук, А.А. Плевко. – Минск.: БГТУ, 2005.- 96 с.