Педагогические условия формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии
На правах рукописи
Иванова Нюргустана Иннокентьевна
Педагогические условия формирования основ технического мышления
у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии
Специальность 13.00.01.-общая педагогика,
история педагогики и образования
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Якутск-2010
Работа выполнена на кафедре педагогики и методики начального обучения Педагогического института ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова»
Научный руководитель доктор педагогических наук,
профессор
Неустроев Николай Дмитриевич
Официальные доктор педагогических наук,
оппоненты профессор
Григорьева Антонина Афанасьевна,
Педагогический институт
ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный
федеральный университет имени
М.К. Аммосова» (г. Якутск);
кандидат педагогических наук
Герасимова Розалия Еремеевна,
Институт повышения квалификации
педагогов, (г. Якутск).
Ведущая организация ГОУ ВПО «Бурятский
государственный университет»
(г. Улан – Удэ).
Защита состоится «_____»_____________2010 г. в ______часов на заседании диссертационного совета Д 212.306.02 при ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова» по адресу: 677000, г. Якутск, проспект Ленина 2, ауд.215.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СВФУ.
Автореферат разослан «____»______________2010г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Петрова С.М.
Общая характеристика исследования
Актуальность исследования. Социально-экономические изменения в России привели к модернизации существующей системы образования, направленной на жизненное самоопределение личности, ее всесторонне гармоничное развитие. В настоящее время обществу необходимы молодые люди, самостоятельно принимающие решения в ситуации выбора, отличающиеся мобильностью, динамизмом, конструктивностью, коммуникативностью.
Одним из важных факторов, способствующих формированию компетентной личности, является профильная подготовка детей, которая содействует осознанному выбору будущей профессии. Вследствие этого требуется осуществить поиск новых методологических подходов и обеспечить наполнение содержания школьного образования профильной подготовкой в рамках конкретного учебного предмета.
Анализ практической деятельности общеобразовательных учреждений свидетельствует о том, что в школах недостаточно уделяется внимание преподаванию геометрии как средству формирования технического мышления у школьников. В связи с этим требуется активизировать изучение наглядной геометрии с младших классов на основе осуществления личностно-ориентированного обучения с учетом профильной подготовки, направить воспитательно-образовательный процесс на формирование основ технического мышления у младших школьников. Очевидно, педагогическое обеспечение реализации профильного обучения младших школьников в процессе изучения наглядной геометрии становится в настоящее время особо актуальной.
Изучение и анализ литературы по теме исследования показывают, что накоплены ценные идеи и разработаны теоретические положения, методологические подходы, концепции, имеющие педагогическую ценность при реализации в средней школе профильного обучения.
Системность, целостность, единство выступают основой создания образовательного пространства, т.е. системный подход становится универсальным способом познания практически во всех исследованиях, методологическое обоснование которого представлено в трудах
В.Г. Афанасьева, В.И. Вернадского, В.Н. Садовского, Э.Г. Юдина и др.
Исследования психологов и педагогов И.А. Бесковой, В.В. Белича, Л.С. Выготского, А.М. Матюшкина, Ю.А. Самарина, Л.С. Рубинштейна, К.Д. Ушинского и др. показывают, что всякое мышление функционирует только тогда, когда в нем появляется потребность. Следующая мысль начинает работать, когда жизненная ситуация создает какие-то препятствия, трудности, выступающие в виде задач.
Вопросы организации учебной деятельности с активизацией мышления отражены в работах П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, В.К. Дьяченко, Т.А. Ильиной, И.Я. Лернера, О.А. Орчакова, Н.Ф. Талызиной и др.
На основании исследований практического мышления (А.М. Аверин, Р.А. Атаханов, Б.Д. Душков, Б.Ф. Ломов, Б.Д. Шадриков и др.) сделан вывод, что развитие данного мышления происходит в конкретной деятельности. Отсюда следует, что необходимо организовать деятельность учащихся таким образом, чтобы усвоение знаний было и процессом формирования основ технического мышления.
Особое внимание было уделено изучению специфики технического мышления, взаимосвязи теории с практикой в процессе обучения (Т.В. Кудрявцев, Н.А. Менчинская, В.А. Скакун, В.В. Чебышева, И.С. Якиманская, П.И. Иванов и др.).
Региональные особенности развития системы образования, трудового обучения, профессиональной ориентации, социализации школьников и молодежи раскрыты в трудах В.Ф. Афанасьева, Д.А. Данилова, Н.Д. Неустроева, А.А. Григорьевой, У.А. Винокуровой, А.В. Ивановой, А.В. Мордовской, А.Г. Корниловой и др.
Вместе с тем анализ теории и практики по проблеме исследования позволяет заключить, что в современных реалиях деятельности общеобразовательных школ недостаточно уделяется внимание проблеме профилизации образования на уроках геометрии, формированию у школьников основ технического мышления. В настоящее время существуют противоречия, требующие оптимального решения, теоретического и практического обоснования:
- между наличием тенденции к росту выбора выпускниками технических специальностей и недостаточной сформированностью у школьников профессионального мышления;
- между осуществлением профильной дифференциации в общеобразовательных школах и отсутствием непрерывной содержательной системы по ступеням обучения (начального, основного, среднего);
- между необходимостью овладения младшими школьниками основами технического мышления и недостаточным учебно-методическим сопровождением при изучении ими материала по геометрии;
Исходя из этих противоречий, мы сформулировали проблему исследования: каковы педагогические условия, при которых обеспечивается формирование основ технического мышления у младших школьников? Таким образом, анализ литературы и различных аспектов проблемы формирования основ технического мышления у младших школьников, необходимость создания условий соответствующей воспитательно-образовательной среды школы, научная и практическая значимость исследования определили выбор темы нашей диссертационной работы «Педагогические условия формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии».
Объект исследования – процесс формирования основ технического мышления у младших школьников.
Предмет исследования – педагогические условия формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
Цель исследования – определить, теоретически обосновать и экспериментально проверить педагогические условия формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
Гипотеза исследования состоит в том, что формирование основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии будет эффективным, если:
- создается образовательно-воспитательная среда с учетом закономерностей формирования основ технического мышления у младших школьников как одного из основных компонентов их интеллектуального развития;
- обеспечивается преемственность содержания воспитательно-образовательного процесса в учебной и внеурочной деятельности младших школьников с мотивацией осознанного выбора учащимися технических специальностей;
- осуществляется психолого-педагогическое сопровождение формирования основ технического мышления младших школьников (организационно-педагогическое, научно-методическое обеспечение познавательной и практической деятельности учащихся).
Задачи исследования:
- Обосновать теоретические положения формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
- Определить педагогические условия, способствующие формированию основ технического мышления у младших школьников.
- Выявить критерии, уровни сформированности основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
- Раскрыть потенциальные возможности наглядной геометрии как средства формирования основ технического мышления у младших школьников.
- Разработать и апробировать на практике теоретическую модель формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
Методологическую основу исследования составляют: труды по общеметодологическим проблемам педагогики (В.Е. Гмурман, А.К. Дусавицкий, В.И. Загвязинский, А.В. Хуторской и др.), психологическая теория личности (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, Л.А. Аристова, Ю.К. Бабанский, Л.В. Занков, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Н.А. Половникова и др.); исследования, раскрывающие непосредственную связь детского мышления с практическими действиями детей (В. Келер, К. Бюлер, Н.Н. Ладыгина-Котс, О.К. Тихомиров, Дж. Брунер и др.), теория развивающего обучения (Т.В. Кудрявцев, Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов, Л.В. Занков и др.), проблемный метод в производственном обучении (Г.В. Кирия, Т.В. Кудрявцев, Е.А. Милерян и др.), анализ понятий о техническом мышлении (Т.В. Кудрявцев, П.И. Иванов, Ф.А. Зуева и др.).
Методы исследования: теоретический анализ философской, социологической и психолого-педагогической литературы по теме исследования, педагогический эксперимент, наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование, моделирование, изучение школьной документации и творческих работ учащихся, статистическая и математическая обработка полученных результатов.
Экспериментальная база исследования: Качикатская средняя общеобразовательная школа Хангаласского района Республики Саха (Якутия). В опытно-экспериментальной работе приняли участие 89 учащихся и 10 учителей данного муниципального образовательного учреждения.
Исследование проводилось с 2003 по 2010 гг. и включало три этапа.
Первый этап (2003-2004 гг.) – изучение и анализ литературы по теме исследования, выдвижение рабочей гипотезы, разработка теоретико-методологических подходов к изучаемой проблеме, построение теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии. Разработка экспериментальной программы.
Второй этап (2005-2008 гг.) – организация опытно-экспериментальной работы по реализации теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии. Составление комплекса задач технического направления, разработка системы основных педагогических условий.
Третий этап (2009-2010гг.) – обработка и анализ результатов опытно-экспериментальной работы, систематизация материалов исследования, корректировка и обоснование основных теоретических положений, оформление диссертации.
Научная новизна исследования:
- уточнено понятие «техническое мышление» применительно к младшим школьникам, смысл которого состоит в решении задач с техническим уклоном, с составлением задач, способствующих формированию интереса, склонностей и способностей к техническим специальностям;
- выявлены возможности изучения наглядной геометрии как средства для формирования технического мышления у младших школьников (решение задач технического типа посредством практических действий; применение конструктивных приборов и инструментов; использование наглядности; развитие логики, культурологическое воспитание);
- разработана и апробирована теоретическая модель формирования у младших школьников технического мышления в процессе изучения наглядной геометрии (целевой, содержательный, организационно-практический, оценочно-результативный компоненты);
- определены, теоретически обоснованы и проверены на практике педагогические условия формирования основ технического мышления у младших школьников: организация изучения предмета «Наглядная геометрия», обеспечение преемственности учебной и внеурочной деятельности учащихся, овладение умениями решать задачи с техническим уклоном;
- конкретизированы основные критерии (степень овладения умениями решать задачи технического типа, достижение высоких уровней) и уровни (I, II, III, IV) сформированности основ технического мышления у младших школьников.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников, включающей следующие компоненты: целевой (цели, принципы, задачи), содержательный (функции и основные направления деятельности), организационно-практический (этапы, формы, методы и педагогические условия), оценочно-критериальный (показатели, критерии и уровни).
Практическая значимость исследования состоит в разработке задач технического типа для начальных классов, которые включены в содержание курса «Наглядная геометрия». Определены содержание, методы и формы проведения кружка «Волшебный мир геометрических фигур» для 3-4 классов. Методические разработки могут быть использованы в качестве дидактического материала при самостоятельной работе учащихся и составлении учителями программ, учебников, учебных пособий.
Достоверность исследования обеспечивается единством философских и психолого-педагогических подходов к обоснованию ведущих идей о сущности формирования основ технического мышления у младших школьников, методологической обоснованностью исходных положений, многократной проверкой теоретических выводов и результатов опытно-экспериментальной работы, количественным и качественным анализом теоретического и эмпирического материалов.
Апробации и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования обсуждались на всероссийских (конкурс «Лучшая школа России», г. Москва, 2005 г., конкурс «Лучший учитель России», грант Президента РФ, 2008 г.), республиканских («Школа творчества, сотворчества, созидания», г. Якутск, 2002 г., II Шадринские чтения аспирантов и соискателей, г. Покровск, 2001 г., «Системные основания образовательной технологии», г. Якутск, 2001 г., «Основы современного образования в начальной школе», г. Якутск, 2005 г., конкурс «Учитель года, г. Якутск, 2009 г., «Научно-исследовательская деятельность учителей», г. Якутск, 2010 г.) научно-практических конференциях и семинарах, заседаниях кафедры педагогики Педагогического института.
На защиту выносятся следующие положения:
- Формирование основ технического мышления у младших школьников постулируется возможностями учебно-воспитательного процесса в общеобразовательной школе: образовательные (организация продуктивной образовательной среды, изучение предмета «Наглядная геометрия»), воспитательные (создание условий для осознания учащимися выбора профессий), психолого-педагогические (обеспечение личностно-ориентированной психолого-педагогической поддержки в процессе формирования основ технического мышления у обучающихся).
- Теоретическая модель формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии содержит целевой (цели, принципы, задачи), содержательный (функции и основные направления деятельности), организационно-практический (этапы, формы, методы и педагогические условия), оценочно-критериальный (показатели, критерии и уровни сформированности основ технического мышления) компоненты.
- Педагогические условия, способствующие формированию основ технического мышления у младших школьников (организация изучения предмета «Наглядная геометрия», научно-методическое обеспечение преемственности учебной и внеурочной деятельности учащихся, овладение умениями решать задачи технического типа, психолого-педагогическая поддержка).
- Сформированность основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии определяется по таким критериям, как умение решать задачи технического типа, достижение высоких уровней данного мышления.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.
Основное содержание работы
Во введении обоснованы выбор темы диссертации, ее актуальность; определены цель, объект, предмет, задачи исследования; сформулирована его гипотеза; раскрыты теоретическая и практическая значимость, научная новизна; изложены теоретические основы и методы исследовательской работы, основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Теоретические аспекты формирования основ технического мышления в интеллектуальном развитии младших школьников» представлены теоретические подходы к проблеме формирования основ технического мышления у детей, осуществлен анализ данной проблемы в теории отечественной психологии и педагогики, уточнено понятие «техническое мышление» применительно к младшим школьникам, выявлена роль наглядной геометрии как средства формирования основ технического мышления у младших школьников, разработана теоретическая модель формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии, определены и обоснованы педагогические условия, способствующие эффективности данного целостного педагогического процесса.
В дошкольном возрасте первым средством решения задач является практические действия ребенка (В. Келер, О.К. Тихомиров и др.). Однако, по мнению О.К. Тихомирова, кроме практических действий с предметом выделяются и особые исследовательские действия. У дошкольника начинают формироваться такие мыслительные операции, как анализ условий, постановка цели, оценка соответствия результатов преобразований поставленным целям и т.п. По утверждению Н.Н. Ладыгиной-Котс, существуют чрезвычайно сложные, изменчивые и многообразные отношения мышления и практического действия, мышления и языка, мышления и чувственного образа. Эти отношения изменяются и в зависимости от упражнений, от тех методов обучения ребенка, которые использует учитель. Значит, педагог должен создавать условия для формирования необходимых знаний и умений. В итоге, общеобразовательная школа должна готовить таких молодых людей, которые должны быстро адаптироваться к изменяющимся условиям своей деятельности, принимать оптимальные решения, быть конкурентоспособным. В настоящее время в нашей республике нужны высококвалифицированные кадры с техническими специальностями. Мы считаем, что основы технического мышления нужно начать формировать в младших классах. Именно в этом возрасте ребенок находится в пике творческой сообразительности, активности действий, связанных с конструированием и моделированием.
Между тем проблема развития технического мышления учащихся общеобразовательной школы недостаточно исследована. В педагогической психологии имеются фундаментальные исследования, посвященные техническому мышлению, взаимосвязи теории с практикой в процессе обучения (Т.В. Кудрявцев, Н.А. Менчинская, Н.И. Калошина, А.М. Василевская, В.А. Скакун, В.В. Чебышева, Э. Стоунс, И.С. Якиманская и др.). В частности, речь идет о процессах и механизмах технического мышления в деятельности обучающихся, а в ряде работ психолого-педагогической направленности наблюдается тенденция к рассмотрению технического мышления как вида мыслительной деятельности.
Исследования В.В. Белича, О.А. Буренко, Б.М. Обшадко, Б.Ф Паламарчука, А.П. Рягузова, Ю.А. Самарина, А.М. Матюшкина и др. показывают, что всякое мышление функционирует только тогда, когда в нем появляется потребность. Следовательно, мысль начинает работать, когда жизненная ситуация создает для человека какие-либо трудности и препятствия в виде задач. На психологическую структуру мыслительной деятельности накладывает отпечаток постоянное оперирование определенным материалом, что вырабатывает соответственную направленность мышления (С.Л. Рубинштейн, Б.М. Теплов и др.).
Особенности технического мышления анализируются на основе психологических концепций труда и инженерной психологии (А.М. Аверин, Б.Д. Душков, Р.А. Атаханов, В.Д. Шадриков и др.), профессионально-педагогической деятельности (И.П. Калошина, Б.Ф. Ломов, В.Ф. Бессараб и др.), концепции практического интеллекта (П.И. Иванов и др.), процесса решения творческих задач (В.В. Чебышева и др.), зависимости от индивидуальных и возрастных особенностей (А. Г. Асмолов, Э.Ф. Зеер, И.Я Лернер, В.М. Мерлин, Н.Д. Левитов и др.). В итоге выделяется закономерность: техническое мышление определяется как вид мышления, связанного с решением задач технического типа.
Исходя из этого, ключевым понятием технического мышления выступают задачи технического типа. Данные задачи могут быть связаны со степенью неопределенности поиска (Т.В. Кудрявцев и др.) и могут иметь творческий, конструктивный характер (Е.Н. Кабанова-Меллер и др.).
В нашем исследовании средством формирования основ технического мышления у младших школьников мы рассматриваем наглядную геометрию. Потенциальные возможности данного предмета мы видим в решении задач технического типа посредством практических действий с применением конструктивных приборов и инструментов; в использовании наглядности, которая обладает всеми атрибутами системы. Иными словами, наглядность описывается совокупностью трех групп факторов: системопорождающими, системообразующими, системообуславливающими. По данному обстоятельству можно обосновать правомерность применения наглядности обучения. В культурологическом воспитании важно понятие, что геометрия - это не просто раздел математики, а феномен общечеловеческой культуры, являющийся носителем собственного метода познания мира.
В процессе изучения различных аспектов формирования основ технического мышления у младших школьников уточнено понятие «техническое мышление», представляющее собой овладение детьми умениями решать задачи технического типа и в дальнейшем иметь склонности к осознанному выбору технических специальностей.
В результате анализа философской, социологической, психолого-педагогической литературы нами были выбраны следующие теоретические позиции, положенные в основу нашего исследования:
- центром образования является личность как свободная, активная индивидуальность, способная к осознанному выбору профессии;
- доминирующее положение занимает проблема развития мыслительной деятельности, а именно формирование основ технического мышления у младших школьников, что является фундаментом для осознанного выбора технических специальностей;
- сформированное техническое мышление определяется в результате овладения умениями решать задачи технического типа и успешной обученности по предметам технического цикла уже в младших классах средней школы;
- наглядная геометрия рассматривается как средство формирования основ технического мышления у младших школьников;
- применение методологических принципов (направляемого развития, взаимодополнения, дифференцированного подхода) в развитии интеллектуального потенциала личности, возможностей и способностей детей обеспечивает расширение их познавательных интересов, создает условия для творческой самореализации учащихся.
В соответствии с данными подходами разработана теоретическая модель формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии. Разработанная теоретическая модель включает: цели воспитательно-образовательного процесса (общая цель: формирование у младших школьников основ технического мышления в процессе обучения наглядной геометрии; частные цели: социальные, обучающие, воспитательные, развивающие); задачи (обучающие, развивающие, воспитательные); принципы (направляемого развития, взаимодополнения, дифференцированного подхода), которые были конкретизированы в следующих функциях: диагностическая (выявление потенциалов учебной и внеурочной деятельности школы, диагностика индивидуально-психологических особенностей личности учащихся, выявление уровней сформированности технического мышления у младших школьников); организаторская (выбор и обоснование целей, общей мотивации деятельности, отбор способов достижения целей, планирование, определение этапов работы, создание условий для формирования основ технического мышления в процессе преподавания наглядной геометрии в школе); обучающая (расширение информационно-культурного поля в усвоении учебного материала, формирование глубоких и прочных геометрических знаний, практических умений осуществлять познавательную, творческую деятельность в изучении геометрии); воспитывающая (использование общечеловеческих, эстетических, гуманистических ценностей в природе и обществе); развивающая (создание условий для формирования основ технического мышления, развития логики и творчества человека); оценочно-результативная (отслеживание качества результатов осуществляемой педагогической деятельности, коррекция способов их достижения, оценка уровней сформированности основ технического мышления).
При моделировании нами выделены этапы педагогического обеспечения формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии (начальный, процессуальный, результативный), определены педагогические условия (организация изучения предмета «Наглядная геометрия», обеспечение преемственности учебной и внеурочной деятельности учащихся, осуществление овладения учащимися решать задачи технического типа); формы и методы педагогической деятельности (Неделя математики, интеллектуальные игры, олимпиады, тестирование, конструирование моделей по эскизу, творческие выставки, создание компьютерных геометрических сказок и др.).
Данная модель включает оценочно-результативный элемент: уровни, а также критерии оценки сформированности основ технического мышления у младших школьников. В качестве определения сформированности основ технического мышления у младших школьников мы выделили четыре уровня: I уровень – знания о выполняемых действиях почти отсутствуют, действия неосознанны и выполняются с опорой на интуицию путем проб и ошибок; II уровень – умения, в основном, сложились, однако в действиях мало используются теоретические знания, проявляется недостаточная компетентность, в действиях преобладают стереотипные формы; III уровень – в основе действий лежит осознанность, однако не всегда используются теоретические знания, действия соответствуют цели, отличаются достаточной точностью и характеризуются рациональным их сочетанием; IV уровень – действия характеризуются устойчивой осознанностью и целесообразностью, теоретические знания используются в полном объеме;
При построении заданий по диагностике сформированности основ технического мышления использовалось три уровня сложности. Распределение уровней идет от простого к сложному. Данные задания характеризовались следующими признаками: целенаправленностью процесса решения (когда обучаемый задерживается на этапах решения задач, если выбранный путь приводит к желаемому результату), решением комбинированным способом (процесс решения, начиная с идеи замысла, подчинен на каждом этапе учету созданной ситуации), выбором оптимального решения (умением охватить широкий круг вопросов, представить несколько вариантов ответов на поставленную задачу), оригинальностью (характерное, индивидуальное своеобразие, умение рассматривать вопросы разносторонне), временем решения (свидетельство оперативности в принятии решений). Каждый признак оценивается по 5-балльной шкале. Общая сумма баллов для каждого учащегося складывается из суммы баллов по каждому заданию и определяется уровень сформированности основ технического мышления: I – от 5-9 баллов, II – от 10-14 баллов, III – от 15-19 баллов, IV – от 20-25 баллов.
В процессе преподавания наглядной геометрии и работы кружков была осуществлена опытно-экспериментальная проверка теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников, результаты которой анализируются и обосновываются в следующей главе.
Во второй главе «Экспериментальное обоснование формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии» раскрыто содержание опытно-экспериментальной работы по апробации теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии и обоснованы основные результаты проведенного исследования. Опытно-экспериментальная работа проводилась в соответствии с программой, в которой обозначены цель, основные этапы, процедура деятельности и инструментарий.
Педагогический эксперимент осуществлялся в МОУ «Качикатская СОШ» Хангаласского улуса, в котором приняли участие 89 учащихся и 10 учителей.
Опытно-экспериментальная работа с целью проверки теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии состояла из трех этапов: поискового, формирующего и контрольного. Во время проведения поискового этапа опытно-экспериментальной работы применялись такие методы, как наблюдение, тестирование, анкетирование, констатирующий педагогический эксперимент, беседа, статистическая обработка результатов исследования.
В ходе формирующего этапа опытно-экспериментальной работы проектировались, реализовывались и уточнялись педагогические условия, способствующие эффективности формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
На контрольном этапе опытно-экспериментальной работы проведены систематизация и проверка полученных результатов, обработка экспериментальных данных. Уточнены условия осуществления теоретической модели формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии, определена и обоснована их результативность, осуществлено обобщение материалов исследования.
Одной из задач опытно-экспериментальной работы на поисковом этапе было выявление уровня знаний геометрического материала у учащихся младшего звена Качикатской средней общеобразовательной школы. Анализ полученных данных показал, что справились с решением геометрических заданий лишь 26% выпускников начальных классов. В четвертом классе самостоятельно не справляются с решением геометрических задач-62% учащихся, не владеют практическими навыками применения транспортиром, циркулем-52%. Для определения уровня сформированности основ технического мышления были составлены три задания. Они не требовали специальных знаний и их применение, по нашему мнению, являлось более целесообразным, так как позволяло охватить всех обучаемых. Задания были рассчитаны на 45 минут работы. Анализ показал, что в экспериментальной и контрольной группах средний показатель первого контрольного среза составил 3 балла, что позволяет сделать вывод, что уровень знаний в данных классах одинаковый. По качественным показателям успешности решения задач выявили уровень формирования основ технического мышления в начале эксперимента (см. таблицу 1).
Таблица 1.
Сравнительный анализ уровней сформированности
технического мышления учащихся в 1 классе.
| классы | IV уровень | III уровень | II уровень | I уровень |
| контрольный | 0 % | 25 % | 50 % | 25 % |
| экспериментальный | 0 % | 25 % | 60 % | 15 % |
Результаты свидетельствуют о том, что показатели уровня сформированности основ технического мышления в обоих классах, в основном, одинаковые.
На основе диагностических материалов, полученных в ходе поискового этапа опытно-экспериментальной работы, для реализации принципов и методов личностно-ориентированного подхода в воспитательно-образовательной среде школы была организована работа по педагогической поддержке младших школьников, дифференцированных по уровню сформированности основ технического мышления.
Формирующий этап опытно-экспериментальной работы был посвящен организации педагогического сопровождения для формирования у младших школьников основ технического мышления и проверке на практике педагогических условий, способствующих эффективности его реализации. Для реализации данного этапа нами была подготовлена примерная программа по предмету «Наглядная геометрия», которая по своей сути являлась частью курса математики, рассматривала геометрический материал ныне действующей программы, но более углубленная и расширенная. На занятиях было предусмотрено раскрытие основных понятий, терминов, определений на подсознательном уровне ребенка. Сопоставление, сравнение, наблюдение, нахождение геометрических объектов в окружающей среде и их изучение способствуют решению геометрических задач технического типа. Ведущей деятельностью на данном этапе является игра, поэтому на уроках применялись геометрические сказки. Мы составили сборник сказок «Живые фигуры», которые знакомят детей с процессом получения геометрических фигур. В первом и втором классах мы разработали и апробировали программу кружка «Оригами». В 3-4 классах создана программа кружка «Волшебный мир геометрических фигур». В ходе ведения данного кружка мы составили сборник занятий, где использовали методические разработки С.И. Волковой «Математика и конструирование» и электронное пособие «Живая геометрия» из серии «Кирилл и Мефодий». На занятиях учащиеся создавали красочные, варьируемые и редактируемые чертежи, осуществляли операции над ними, а также производили все необходимые измерения. Этот кружок обеспечивает деятельность учащихся в области анализа, исследования, построений, решения заданий, головоломок и даже рисования; позволяет обнаруживать закономерности в наблюдаемых геометрических явлениях.
Занятия кружка делятся на теоретические и практические занятия. В процессе преподавания теоретических занятий были использованы различные формы и методы организации учебного процесса: занятия в компьютерном классе, интеллектуальные игры, виртуальная экскурсия. Практические занятия включали следующие виды работ: построение геометрических фигур на бумаге, компьютере; моделирование геометрических фигур из бумаги, пластилина; практическое освоение технологий работы с инструментами, творческие работы учащихся, построение и моделирование по чертежу.
Специально подобранные и разработанные задания и задачи технического типа включены в сборник заданий для учащихся начальных классов. Задания постепенно приобщают учащихся к решению познавательных задач и превращаются во внутреннего побудителя, в мотив овладения умением творчески, самостоятельно действовать. Изменяя характер заданий, их соотношение и сложность, в зависимости от индивидуальных возможностей, можно не только способствовать лучшему усвоению знаний, умений и навыков, но и способствовать формированию основ технического мышления.
На контрольном этапе опытно-экспериментального исследования осуществлена оценка результатов проведенной работы по формированию основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
Применение критериев оценки уровней сформированности основ технического мышления и анализ результатов проводимой работы позволили отметить положительные тенденции изменения в сформированности у школьников навыков решения задач технического типа (см. таблицу 2).
Таблица 2.
Показатели уровней сформированности основ технического
мышления по классам (% от общего числа).
| уровни | I | II | III | IV | ||||||||
| классы | 2 кл. | 3 кл. | 4кл. | 2кл. | 3кл. | 4кл. | 2кл. | 3кл. | 4кл. | 2кл. | 3кл. | 4кл. |
| ЭК КК | 5 25 | 0 30 | 0 35 | 40 60 | 20 50 | 0 37 | 30 15 | 40 20 | 50 20 | 25 0 | 40 0 | 50 0,8 |
После проведения опытно-экспериментальной работы в контрольном классе, где не создавались педагогические условия, уровень, в основном, остался прежним: если I уровень во втором классе имели 25 % учащихся, то в четвертом классе их количество возросло до 35 %. А в экспериментальном классе учащиеся показали высокие результаты: I и II уровень никто не имел, III уровень был у 50% учащихся, IV уровень был тоже у 50% учащихся.
Результаты контрольных срезов показали положительную динамику влияния системы педагогических условий в образовательно-воспитательном процессе (см. диаграмму 1).
Диаграмма 1. Сравнительный анализ среднего балла контрольных срезов
до и после эксперимента.
В экспериментальной группе средний балл повысился с 3 баллов до 3,8 баллов, а в контрольном классе почти не изменился с 3 до 3,1, т.е. налицо существенная разница в показателях и результатах процесса целостного решения поставленной проблемы.
В процессе исследования нами использован метод математической обработки Стъюдента. На основе полученных расчетов мы выявили, что оценка разности средних t = 3,8, следовательно, разница значима.
Это дает основание утверждать, что апробированные педагогические условия обеспечивают результативность формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии.
В заключении представлены основные теоретические и экспериментальные результаты исследования:
- выявлены возможности наглядной геометрии как средства формирования основ технического мышления у младших школьников;
- определены и обоснованы педагогические условия, способствующие формированию основ технического мышления у младших школьников (изучение предмета «Наглядная геометрия», обеспечение преемственности учебной и внеурочной деятельности учащихся, овладение умениями решать задачи технического типа, психолого-педагогическое сопровождение);
- разработана теоретическая модель педагогических условий формирования основ технического мышления у младших школьников в процессе обучения наглядной геометрии, состоящая из целевого (цели, принципы, задачи), содержательного (функции, содержание и основные направления деятельности), организационно-практического (этапы, формы, методы, условия), оценочно-результативного (критерии, уровни и показатели) компонентов, а также системообразующих связей по формированию основ технического мышления у младших школьников;
- выявлены признаки при решении задач (целенаправленность процесса, решение комбинированным способом, выбор оптимального решения, оригинальность, время решения) и уровни (I, II, III, IV) сформированности основ технического мышления у младших школьников.
Таким образом, теоретический анализ проблемы, практическая деятельность и результаты, полученные в ходе опытно-экспериментальной работы, подтвердили правомерность выдвинутой нами гипотезы. Полученные результаты не претендуют на исчерпывающее решение рассматриваемой проблемы. Накопленный теоретический и практический материал требует дальнейшей разработки педагогических основ формирования технического мышления учащихся образовательных учреждений и определения педагогических условий, способствующих развитию личностного и профессионального самоопределения школьников технического профиля. Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
1. Иванова, Н.И. Педагогические условия формирования технического мышления у младших школьников / Н.И. Иванова, Г.Г. Федорова// Наука и образование. – 2009.-№4(56). - С.94-97.
2. Иванова, Н.И. Модель развития основы технического мышления у младших школьников /Н.И. Иванова // Вопросы гуманитарных наук.- 2010.-№2. - С.189-192.
3. Иванова, Н.И. Введение наглядной геометрии как основа технического образования в Республике Саха (Якутия) / Н.И. Иванова // Народное образование Якутии.- 2003.-№3. - С.63-67.
4. Иванова, Н.И. Развитие технического мышления учащихся младшего школьного возраста / Н.И. Иванова //Народное образование Якутии.-2009.-№2(70). - С.47-51.
5. Иванова, Н.И. Начальная школа – подготовка к введению профильного обучения: сб. ст. // Н.И.Иванова: Образовательный процесс школы: опыт, поиск, инновации. – Якутск: ИПКРО, 2005. - С.37-40.
