Задачі з динамічною структурою змісту

 Для того, щоб більш яскраво висвітлити особливості ЗДСЗ при їх використанні слід застосовувати методи навчання, спрямовані на засвоєння досвіду творчої діяльності. Коротко розглянемо методи, що забезпечують засвоєння знань та відомих способів діяльності.

 Кожному підростаючому поколінню не потрібно повторювати весь пройдений людством шлях здобування знань, тому що індивід може усвідомити знання, накопичені попередніми поколіннями, впродовж короткого терміну в результаті передачі йому готових знань. Цей спосіб передачі знань полягає в тому, що вчитель повідомляє спеціально відібрані знання, організує сприйняття інформації, показує взірці діяльності, в якій ці знання застосовуються на практиці. У результаті діяльності вчителя перед учнем постає мета уважно слухати, дивитися, здійснювати практичні дії з предметами, потім зрозуміти і запам’ятати одержану інформацію. Ця взаємопов’язана діяльність учителя та учнів і складає метод навчання, який називають інформаційно-рецептивним [27, с. 96]. Його дидактична сутність - у поданні готової інформації учителем і в її свідомому сприйнятті та запам’ятовуванні учнями, тобто за допомогою інформаційно-рецептивного методу знання можуть бути засвоєні лише на рівні свідомого сприйняття та запам’ятовування.

Кожне знання має бути застосоване. Інформацію про способи діяльності щодо застосування знань учитель  подає конкретним їх показом або у знаковій формі. Але знання про способи діяльності ще не забезпечує їх реального здійснення. Для того щоб учень засвоїв способи розумової чи практичної діяльності так, щоб вони стали досконалими навичками та вміннями, він повинен їх неодноразово повторити у схожій ситуації, тобто оволодіти досвідом здійснення способу діяльності. Засвоєний досвід реалізації знань про способи діяльності і складає навички та вміння особистості. Репродуктивний метод покликаний передати молодому поколінню у готовому вигляді основну частину фонду способів діяльності, накопичених людством [27, с. 98]. Його дидактична сутність полягає у тому, що вчитель конструює (чи бере готову) систему завдань на відтворення дій, уже відомих й усвідомлених учнями завдяки інформаційно-рецептивному методу, а учні, виконуючи ці завдання, відпрацьовують їх відтворення.

Більшість концепцій навчання, на думку І.Я. Лернера [27], присвячено розумінню природи засвоєння у процесі навчання цими двома методами. Так, алгоритмізація передбачає показ і пояснення алгоритму вчителем і його відтворення учнями у конкретних ситуаціях. Програмоване навчання відбиває один з основних законів процесу навчання: засвоєння всяких нових, скільки-небудь складних знань та дій відбувається поелементно (знання) та поопераційно (дії). І всі варіанти програмованого навчання містять пред’явлення певних порцій навчального матеріалу, організацію діяльності учнів з їх усвідомлення та відтворення його зв’язків з раніш засвоєним. Тобто це навчання перш за все орієнтується на інформаційно-рецептивний і репродуктивний методи навчання.

Інформаційно-рецептивний  і репродуктивний методи, забезпечуючи підготовку молодого покоління до відтворення  і збереження накопиченої культури, не можуть між тим навчити творчій  діяльності. Своєрідність творчості  полягає у тому, що кожного разу при розв’язуванні нової проблеми предметний зміст діяльності і сполучення творчих процедур не мали прецеденту [29, c. 104]. Сукупність методів, що забезпечують формування творчих потенцій, обумовлює сутність так званого проблемного навчання. Воно, за І.Я. Лернером, полягає в тому, що у процесі розв’язування учнями спеціально розробленої системи проблем і проблемних задач відбувається оволодіння досвідом творчої діяльності, творче засвоєння знань і способів діяльності, формування активної, свідомої особистості.

Основним методом навчання досвіду творчої діяльності є дослідницький [27, с. 103]. Називаючи його основним, І.Я. Лернер має на увазі непідмінюваність цього методу іншими для засвоєння досвіду творчої діяльності на суспільно необхідному рівні. Сутність дослідницького методу обумовлена його функціями. Він формує риси творчої діяльності, які складають зміст третього елементу соціального досвіду; організує творче засвоєння знань; є умовою формування інтересу, потреби у творчій діяльності. Звідси призначення дослідницького методу полягає в організації пошукової, творчої діяльності учнів з розв’язування проблем і проблемних задач.

Переважна маса дослідницьких  завдань повинна являти собою  невеликі пошукові задачі, які вимагають, проте, проходження всіх чи більшості  етапів дослідження [38, c. 187]. Цілісне їх розв’язування і забезпечить виконання дослідницьким методом його функцій.

Отже, дослідницький метод, навіть у його простих варіантах, передбачає готовність учня до цілісного  розв’язування проблемної задачі, до самостійного проходження його необхідних етапів. Але у відповідності до закону поелементного засвоєння  всякого нового і складного змісту досвід творчої діяльності піддається засвоєнню тільки поелементно і  поопераційно. Для того, щоб учні могли розв’язувати цілісну задачу, їх необхідно навчати самостійно виконувати кожен з її етапів, а  також окремі процедури творчої  діяльності за допомогою спеціально створених конструкцій — навчальних задач. Таке поелементне засвоєння досвіду творчої діяльності забезпечується евристичним методом [27, с. 106] (відомим також під назвою частково-пошукового).

1.2. Особливості та форма задач з динамічною структурою змісту

Численні психологічні дослідження свідчать про те, що для занять творчою діяльністю замало володіння навіть великою кількістю  готових алгоритмів [48, c. 100]. Необхідною умовою такої діяльності вважається розвинуте продуктивне (креативне, творче, наукове, теоретичне, діалектичне) мислення. Кожен з наведених термінів вживається різними авторами для характеристики такого мислення, якому властиві здатність до відшукання та розв’язування суперечностей, вивчення об’єктів у їх розвитку, визначення всіх їх суттєвих властивостей, критичне ставлення до здобутої інформації, здатність до її перевірки. Воно протиставляється іншому типу мислення (репродуктивному, емпіричному, метафізичному), яке має допоміжну роль, хоча може бути досить складним і розвиненим.

Звернемося до теорії навчальної діяльності Д.Б. Ельконіна та В.В. Давидова, в межах якої використовується поняття теоретичного мислення, формування якого є метою навчальної діяльності. Такий тип мислення за В.В. Давидовим оперує поняттями, що виникають у процесі теоретичного узагальнення [13]. Теоретичне мислення здатне проникнути крізь спостережуваний, оманливий зовнішній вигляд досліджуваних явищ чи об’єктів до їх сутності. Протиставляється теоретичному мисленню емпіричне, яке формується стихійно в процесі життєдіяльності більшості людей та фактично підтримується традиційною педагогікою. Емпіричне мислення спирається на поняття, які виникли в процесі узагальнення часто-густо несуттєвих властивостей предмета, тих, що сприймаються безпосередньо.

Для емпіричного мислення важливо, до якого класу віднести об’єкт, його цікавлять зовнішні ознаки відмінностей, за допомогою яких можна  провести класифікацію, застосувати  відомий алгоритм; теоретичне орієнтується на діяльність, перевірку ідей практикою. Перше боїться суперечностей, друге здатне до їх розв’язування.

Формування теоретичного мислення відбувається в процесі особливого виду діяльності — навчальної діяльності, яка полягає у розв’язуванні навчальних задач. Метою і результатом розв’язування навчальної задачі є перш за все зміна самого діючого суб’єкта, яка полягає в оволодінні певними способами дії, а не просто зміна предметів, з якими діє суб’єкт [50]. За В.В. Давидовим, “справжня навчальна задача націлює школярів на пошук та виявлення загального, генетично вихідного відношення даної предметної дисципліни (або її великих розділів)” [15, с. 41].

Вивчаючи розумову діяльність учнів та студентів, А.Ф. Есаулов звернув увагу на існування так званих трамплінних та бар’єрних задач, постановка яких може відповідно полегшувати або ускладнювати розв’язання деякої основної задачі [52]. А.Ф. Есаулов указує на те, що у більшості винахідницьких задач предмет і вимоги задані саме в завуальованій, бар’єрній формі [51]. Задачі, які звичайно використовуються для тестування творчих здібностей учнів, також здебільшого мають бар’єрну форму (задачі, які називають нестандартними, оригінальними, непоставленими, проблемними [5]). Зазначимо, що задача, яка є “бар’єрною” з точки зору успішності розв’язування основної задачі, може відіграти певну позитивну роль з точки зору навчання. Адже якщо учень зрозуміє, чим викликана ця “бар’єрність”, він матиме змогу усвідомити обмеженість методів своєї діяльності та відшукати більш загальні.

Вплив додаткових задач (трамплінних та бар’єрних) на успішність розв’язування основної задачі пов’язується звичайно з формуванням за їх сприяння аналога, тобто певної ідеальної моделі задачної ситуації. У тому випадку, коли аналог адекватний предмету та вимогам задачі, задачу, що сприяє його утворенню, можна вважати трамплінною; в протилежному випадку - бар’єрною.

Такі додаткові  задачі структурно менш складні, ніж  основна задача, і можна побудувати систему трамплінних завдань, які  поступово ускладнюються за ступенем включеності їх структурних компонентів до нових систем зв’язків. А.Ф. Есаулов пропонує використовувати такі системи задач, що поступово ускладнюються, в діагностичних цілях (при цьому вказуючи, що такі завдання ще недостатньо розроблені).

На нашу думку, було б доцільним використовувати  подібні системи завдань в  навчальних цілях. Тут слід звернути увагу на наступні позитивні сторони  такого підходу. По-перше, в процесі  розв’язування трамплінних завдань  учні набувають знання та навички, які  їм стануть у нагоді не тільки для  розв’язання однієї даної задачі, а й для широкого використання в наступній навчальній діяльності.

По-друге, сам принцип  побудови систем трамплінних завдань  сприяє розвиткові розумових здібностей школярів. Вони привчаються робити аналіз умов задачі, поділяти її на підзадачі  того рівня, який є можливим для самостійного розв’язання. У цьому плані пропоновані  трамплінні завдання мають бути взірцем  такої діяльності, орієнтиром для самостійних спроб з розв’язування дослідницьких задач. За допомогою трамплінних завдань, які з часом ускладнюються, сприяючи згортанню розумових дій, на їх прикладі у школярів формується загальна культура розв’язування задач. На думку Г.С. Костюка, “розв’язування учнями систем навчальних задач, що поступово ускладнюються, - це важливий шлях радикального поліпшення якості навчання, підвищення його провідної ролі в розвитку учнів” [26, с. 425].

Ми вбачаємо у системах трамплінних та бар’єрних завдань  А.Ф. Есаулова прообраз задач з динамічною структурою змісту.

У теорії навчальної діяльності Д.Б. Ельконіна – В.В. Давидова зазначається, що навчальна діяльність має бути побудована таким чином, щоб учні змогли вивчити об’єкт абстрагування з різних боків, варіюючи умови його існування так, щоб визначити його суттєві властивості. Ключовою дією суб’єкта тут є варіювання, зміна умов існування об’єкта, перетворення, рух самого об’єкта в процесі його вивчення. У ході такої діяльності на конкретному предметному матеріалі має відбуватися формування узагальнених розумових дій - так званих способів розумової діяльності [40].

Використання ЗДСЗ дає змогу забезпечити потрібне варіювання умов та розвиток об’єкта  вивчення. Адже окремі підзадачі однієї ЗДСЗ генетично пов’язані між  собою, випливають одна з одної, стосуються різних проявів об’єкта задачі. Серед завдань однієї ЗДСЗ можуть бути такі, в яких вимагається знайти межі використання одержаного розв’язку, розв’язати більш загальну задачу, порівняти результати обчислень  у деяких граничних випадках.

Основи теорії навчальної діяльності закладено біля трьох  десятків років тому. Але зауваження В.В. Давидова про те, що переважна більшість авторів робіт з педагогічної психології, дидактики та методики керуються емпіричною теорією формування понять [14], залишається у великій мірі справедливим і в наш час. Зрозуміло, що за такого стану справ майже всі технології окремих методик так або інакше реалізують загальні установки цієї емпіричної теорії. Нечисленні розробки, що спираються на діалектичну теорію мислення, стосуються здебільшого початкових класів загальноосвітньої школи. Вважається, що першочергову важливість має формування теоретичного мислення саме в тих учнів, які пов’язують своє майбутнє з науковою, інженерною або педагогічною діяльністю.

 Формувати критичне мислення учнів доцільно у процесі вивчення самої фізики. При цьому можна умовно виділити два різновиди оціночної діяльності суб’єкта: контроль результатів, одержаних самостійно (самоконтроль) і критичний аналіз відомостей, отриманих “ззовні”. Якщо розвиток навичок самоконтролю вивчається у дослідженнях з методики фізики, то формуванню інших важливих компонентів критичного мислення не приділяється належної уваги (таких, як уміння оцінити вірогідність наданої інформації; самостійно окреслити межі її використання; порівняти відомості, одержані з різних джерел, і виокремити серед них вірогідні тощо). При розв’язуванні спеціально складених ЗДСЗ учні не тільки одержують можливість застосовувати прийоми критичної оцінки проміжних результатів, а й мають потребу це робити, адже неправильний результат, одержаний на початку ланцюжка підзадач, зведе нанівець всю наступну діяльність.

Таким чином, ЗДСЗ певних типів є інструментом засвоєння  одного з важливих компонентів емоційно-ціннісного ставлення до світу, а саме прийомів контрольно-оціночної діяльності.

Переваги ЗДСЗ перед  існуючими засобами контролю.

Контроль засвоєння  знань, умінь та навичок:

1) застосування контролюючих  ЗДСЗ дозволяє заощаджувати час  завдяки зануренню учня в задачу: сприйняття природно пов’язаних  між собою умов підзадач потребує  значно меншого часу, ніж усвідомлення  різнорідних умов задач при  традиційному підході;

2) домашні завдання, що містять ЗДСЗ, також виконуються  школярами за менший час — таким чином, зменшується їх позаурочне навантаження;

3) багаторазове виконання  учнями схожих прийомів дає  змогу вчителеві зробити висновок  про випадковість або закономірність  зроблених помилок;

4) використання задач,  які містять достатню кількість  підзадач різного рівня складності, дає вчителю можливість впевнено  розрізняти школярів з різним  рівнем знань.