А. Н. Акуленко Белорусский государственный университет
|
Скачать 8.65 Mb.
|
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СЕМАНТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИА.А.Гилев Самарский государственный архитектурно-строительный университет В.Н.Михелькевич Самарский государственный технический университет На всех этапах становления и развития системы российского инженерного образования главенствующая роль отводилась математике и физике. Общая физика как учебная дисциплина входит в цикл «Общих математических и естественнонаучных дисциплин» для большинства направлений подготовки дипломированных технических специалистов. Ее значение в структуре высшего профессионального технического образования очень велико. Во-первых, по причине развитой методологии научного познания физика является основой последующего профессионального обучения. Во-вторых, физика как учебная дисциплина является наиболее мощным средством интеллектуального и когнитивного развития, нацеленного на познавательные процессы: восприятие, память, мышление и воображение, а также процессы переработки и осмысления информации. Мышление, по Л.С.Выготскому, - это прогнозирование. Физическое мышление – это прогнозирование движения и развития физических систем, структур или физических явлений, это возможность предвидения последствий тех или иных технических решений в профессиональной деятельности. Для его становления необходим достаточно высокий уровень развития операционального мышления. Однако в рабочих программах высшей профессиональной школы акцент традиционно смещен лишь на предметное содержание учебных дисциплин, а формирование операционального мышления обычно рассматривается как неизбежный продукт процесса обучения. Более того, считается, что к началу обучения в высшей школе его становление практически завершено. Целью настоящей работы является рассмотрение особенностей формирования операционального мышления студентов «пограничного» возраста 16…18 лет (уже не школьник, но еще и не «полноценный» студент), обучающихся на первом курсе университета. Операциональное мышление в своем развитии проходит две стадии: стадию конкретных операций и стадию формальных операций. Для первой характерно развитие логико-математических и причинно-следственных типов операций, направленных на реальные объекты и их трансформации. Учащийся может составлять разнообразные комбинации объектов и их отношений и рассматривать их как возможные. Вторая стадия начинается в возрасте около 12-15 лет, когда появляются формальные операциональные структуры (Пиаже, 2004). На уровне формальных операций происходит разделение формы и содержания знания. Замещая объекты их описанием, учащийся составляет комбинации предложений, что порождает новую логику - логику пропозиций. Такая логика позволяет конструировать сложные объяснения наблюдаемых явлений. В результате происходит перенос свойств объектов внешней среды во внутренний идеальный план – план сознания. Одновременно идет формирование обобщенных когнитивных схем или структур, позволяющих анализировать самые различные системы взаимодействующих объектов реального мира. Когнитивные структуры представляют собой внутренние относительно стабильные психологические системы представления знаний, которые также являются системами извлечения и анализа текущей информации. Когнитивные структуры образуют складывающуюся в процессе обучения стабильную основу динамических процессов анализа, синтеза, абстракции и обобщения. Качество взаимодействия со средой, качество обработки информации и, соответственно, реакция на внешние стимулы, определяются составом и сложностью когнитивных структур. Информация из окружающего мира извлекается, используется и запоминается субъектом в той мере, в которой это позволяют имеющиеся когнитивные структуры. С одной стороны, без соответствующих когнитивных схем не может быть воспринята никакая новая информация, с другой стороны, лишь при изучении нового содержания происходит развитие когнитивных функций и формирование когнитивных структур. Это составляет суть процесса интеллектуального или когнитивного развития. В практической деятельности или в процессе специально организованного профессионального обучения развитие когнитивных структур индивида идет по линии их усложнения и подчиняется одному из наиболее общих законов - закону системной дифференциации (Чуприкова, 2003). Он состоит в том, что более развитые и иерархически упорядоченные когнитивные структуры, допускающие глубокий анализ и синтез действительности, развиваются из более простых, глобальных или плохо расчлененных структур путем их постепенной дифференциации. Так как дифференциация может происходить многократно, это приводит к формированию разветвленной сети взаимосвязанных когнитивных структур. Сеть когнитивных структур, репрезентирующих инженерно-технические знания, является очень сложной. Ее формирование должно быть признано главной задачей профессионального образования. В сеть когнитивных структур включены основные физические, химические, биологические и иные явления, свойства самых различных объектов внешней естественной среды и среды, созданной человеком, способы их изменения, знания об их структуре, системной организации и т.д. Когнитивные структуры представляют собой обобщенные модели, описывающие реальные материальные объекты и их взаимодействия между собой и внешней средой. Формирование когнитивных структур в рамках академического обучения идет в следующей последовательности. Вначале - научение декларативному знанию. Затем, после достаточно многократного использования декларативного знания в практических задачах и упражнениях, - преобразование его в процедурное. Количество повторений или количество практики использования этих процедур Р влияет на время их выполнения Т. Эта зависимость является степенной  (числа α и β – экспериментально определяемые параметры) (Андерсон, 2002). На основе декларативного и процедурного знания формируются модельные представления о внешней среде.Когнитивные структуры выступают в роли активных инструментов процессов извлечения, анализа и структурирования информации. Эффективность этих процессов, а следовательно и учебной деятельности в целом, непосредственно зависит от сложности и развитости когнитивных структур. Их диагностика позволит оценить эффективность обучения и создать дополнительный канал обратной связи студент - преподаватель. В ряде работ (Петренко, 1992) эти структуры рассмотрены как формы организации когнитивного опыта, соотнесенные непосредственно со структурами семантической памяти. В семантической памяти любые понятия всегда связаны какими-то отношениями с другими понятиями и образуют семантическую сеть или семантические поля понятий. Структура семантической сети, ее сложность, характер связей между узлами формируют смысл и образное представление обрабатываемой информации и отражают развитость когнитивных схем, используемых субъектом. Для экспериментального исследования структуры семантических полей в основном используют две группы методов. Первая группа основана на измерении времени реакции на тот или иной предъявленный стимул, вторая – на количественном и качественном анализе ассоциированных слов. Метод свободных ассоциаций, как исследовательский и диагностический прием, впервые был разработан и использован в психоанализе З.Фрейда. Применение его модификации на материале школьного курса физики позволило оценить когнитивную сложность изучаемых образов-представлений о физическом понятии вещества (Ковтунович, 2004). Составление ассоциаций может происходить подсознательно и не контролироваться на уровне сознания. Сила ассоциативной связи слов зависит от ряда условий (от силы впечатлений, вызываемых элементами связи, их новизны, а также способностей индивида). Количество и качество ассоциаций зависит от развитости семантического пространства, от степени интериоризации причинно-следственных или других связей предъявляемого стимула и от их общего количества. Структура семантической сети сложным образом зависит от большого количества параметров и факторов, в том числе от окружающей культурной среды, от качества предыдущего обучения, возраста студента и развития операционального мышления формального уровня. В случае малой активности учащихся и их слабой интеллектуальной стимуляции развитие будет замедленным. Обычный период его формирования, приходящийся на школьные годы с 12 до 15 лет, смещается к промежутку между 15 и 20 годами (Пиаже, 2004). В крайне неблагоприятных условиях мышление этого уровня вообще может не сложиться. Для выявления общих закономерностей формирования семантических сетей, образуемых при изучении физики, были проведены исследования в трех студенческих группах. Первая группа, численностью 24 человека, состояла из студентов, завершающих обучение на первом курсе по информационно-технологической специальности. Вторая группа была представлена 28 студентами, обучающимися на первом курсе инженерно-технического направления, а третья группа, численностью 31 человек, - обучающимися инженерно-экономической специальности. Группы различались по составу и состояли из выпускников как городских, так и районных школ. Студентам были даны два задания из курса общей физики с общим временем выполнения 5 минут. Первый тест был предназначен для определения степени дифференцированности и осмысления взаимосвязей таких механических понятий, как скорость, ускорение, сила. Отрицательный результат по нему означал, что у тестируемых преобладает мышление в конкретных операциях и не сформированы абстрактные представления о причинах механического движения и его характеристиках. Таких студентов в трех группах оказалось около 20%. Для выполнения второго задания необходимо было записать как можно больше слов, так или иначе ассоциировано связанных с заданным стимулом. Стимул касался самых общих вопросов программы курса из материала предыдущей лекции по общей физики, прочитанной за неделю до тестирования. Во внимание принимались лишь ответы студентов, показавших положительный результат по первому тесту. Анализ результатов показал следующее. Распределение студентов по количеству данных ими ассоциаций N может быть описано нормированной на единицу функцией f(N). Можно выделить две подгруппы студентов с почти гауссовой функцией распределения  ,где a, b, c - эмпирические коэффициенты, определяемые из измерений на основе метода наименьших квадратов. Первая подгруппа составляет 90% от общего числа тестируемых студентов, вторая - 10%. Для первой подгруппы a = 0,16; b = 4; c = 3,5; для второй - a=0,063; b = 11; c= 0,85. Наличие максимумов (N=4 и N=11) в распределении каждой подгруппы может быть связано с объемом оперативной памяти, однако это предположение нуждается в дополнительном обосновании. Существование нескольких экстремумов в функции распределения подтверждает тезис Ж.Пиаже о различии скорости формирования модельных представлений и развития когнитивных структур, что делает возрастную группу студентов 17-18 лет очень неоднородной. Литература Андерсон Д.Р. Когнитивная психология. – СПб.: Питер, 2002. Ковтунович М.Г. Ассоциативный эксперимент как метод выявления структур долговременной семантической памяти. В сб. Психология высших когнитивных процессов / Под редакцией Т.Н.Ушаковой, Н.И.Чуприковой - М.: ИП РАН, 2004. Петренко В.Ф. Введение в экспериментальную психосемантику: исследование форм репрезентации в обыденном сознании. - М., 1992. Пиаже Ж.. Генетическая эпистемология. - СПб.: Питер, 2004. Чуприкова Н.И. Умственное развитие и обучение (к обоснованию системно-структурного подхода). - М.: Издательство МПСИ; Воронеж: Издательство НПО «МОДЕК», 2003. |
Похожие:
 |
Луганский государственный медицинский университет белорусский государственный... А. А. Никоноров – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой биологической химии |
 |
Белорусский государственный медицинский университет военно-медицинский факультет С. В. Сокол; нач каф военной эпидемиологии и военной гигиены, канд мед наук, полк мед сл. В. И. Дорошевич |
|
Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный... Методическая разработка предназначена для студентов, магистрантов и аспирантов, имеющих навыки чтения научной литературы. Она поможет:... |
|
Башкирским рескомом Отделом труда Ф) и является основным правовым документом, определяющим социально-трудовые отношения в федеральном государственном бюджетном образовательном... |
|
Программа стратегического развития федерального государственного... Адыгейский государственный университет как классический университет и главный образовательный, культурный, научный и интеллектуальный... |
|
Белорусский национальный технический университет При обращении к функции необходимо указать параметр типа Extended, в результате чего функция вернёт арккосинус от этого параметра... |
|
Красноярский государственный технический университет сибирский государственный... Методы нейроинформатики / Под ред. А. Н. Горбаня; отв за выпуск М. Г. Доррер. Кгту, Красноярск, 1998. 205 с |
|
Положение о студенческом общежитии фгбоу впо «Ивановский государственный университет» I Студенческое общежитие фгбоу впо «Ивановский государственный университет», (далее — университет), предназначено для временного проживания... |
|
Основа вежливости в английской лингвокультуре: джентльменство (gentlemanliness)... «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (новосибирский государственный университет, нгу) |
|
Название (полное) учебного заведения, год его окончания Уральский государственный педагогический университет, учитель-логопед – 2009 год; Ижевский государственный технический университет... |
|
Ульяновский государственный технический университет Положением о закупке товаров, работ, услуг федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования... |
|
«Алтайский государственный университет» коллективный договор Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... |
|
Нижегородский государственный лингвистический университет Лингвистические основы межкультурной коммуникации. Часть I: Сборник материалов международной научной конференции 10-11 декабря 2009... |
|
Утвержден «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет) (далее – Университет) является унитарной... |
|
Инструкция о порядке проведения в фгоу впо «Чувашский государственный... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет... |
|
Отчет о результатах самообследования Кольского филиала гоу впо «Петрозаводский... Общие сведения о кольском филиале гоу впо «петрозаводский государственный университет» |