Формування в учнів 7-9 класів прийомів евристичної діяльності в процесі вивчення геометрії
Форма № Н-6.01
Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка
Кафедра загальної фізики і математики
Курсова робота
з математики
на тему: ” Формування в
учнів 7-9 класів прийомів евристичної
діяльності в процесі вивчення геометрії”
Студента(ки) 4 курсу групи М-41
напряму підготовки 6.040201
спеціальності Математика___________
Чайки В.В.
Керівник доцент, кандидат педагогічних наук
Москаленко О.А.
Національна шкала ______________________
Кількість балів: ________ Оцінка: ECTS ____
Члени комісії ___________ ______________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
___________ ______________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
___________ ______________________
(підпис) (прізвище та ініціали
м. Полтава – 2013 рік
Зміст
ВСТУП…………………………………………………………………
РОЗДІЛ І. ТЕОРЕТИЧНІ
ОСНОВИ ЕВРИСТИЧНОГО НАВЧАННЯ НА УРОКАХ
ГЕОМЕТРІЇ………………………………………………………
1.1. Історія виникнення
евристичного навчання………………………
1.2. Сутність
поняття евристичного навчання…
1.3. Методи евристичного навчання………………………………………………..9
РОЗДІЛ ІІ. МЕТОДИКА ВИКОРИСТАННЯ ПРИЙОМІВ ЕВРИСТИЧНОГО НАВЧАННЯ В ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ГЕОМЕТРІЇ……………………………15
2.1. Формування
прийомів евристичної
2.2. Педагогічний експеримент…………………………………………………
ВИСНОВКИ………...…………………………………………
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………………….32
ВСТУП
Актуальність проблеми дослідження. У педагогічній науці сьогодні триває пошук нових ефективних шляхів удосконалення навчального процесу. Підвищення якості навчання школярів реалізується за допомогою розробки і впровадження нових педагогічних технологій і методик, а також удосконалення вже існуючих. Важливо навчити людину самостійно орієнтуватися в інформації, успішно її використовувати. Для цього необхідно формувати здатність особистості творчо, нешаблонно мислити, самостійно поповнювати свої знання, бо прогрес залежить у великій мірі від інтелектуального потенціалу суспільства, освіти і науки. Як писав Г.Ващенко, людина мислить і творить остільки, оскільки вона вільна й активна. З падінням активності занепадає й процес мислення і творчої фантазії». До ключових проблем педагогіки, які вимагають постійного творчого аналізу та експериментальних перевірок, відноситься і проблема формування пізнавальної активності особистості школяра, тому що «тут, як у фокусі, − відзначає І. Харламов, − тісно переплітаються ті соціальні, психологічні і педагогічні вимоги, які пред’являються до формування особистості».
На перше місце у формуванні активності виходить питання виховання потреб особистості в інтелектуальному, культурному, моральному аспектах та її саморозвитку.
Отже, „виховання пізнавальної активності в шкільний період життя людини є основою підготовки молодого покоління до продуктивної професійної діяльності, яка сприяє науково-технічному прогресу суспільства, його соціально-економічному розвитку”, тому що „активну особистість відзначає вміння ставити і розв’язувати нові проблеми, ініціатива, оригінальність мислення, протидія шаблону, здатність до критичного аналізу умов, фактів, підходів тощо” [11, С. 56-59].
Отже, проблема використання прийомів евристичного навчання – багатогранна кардинальна проблема не лише дидактики, а й всього процесу виховання особистості. У розв’язанні питань формування активності -- витоки багатьох інших питань: виховання потреб у знаннях; навчання школярів умінням навчатися, мислити; розвиток пізнавальних інтересів, самостійності, творчості; забезпечення глибини і міцності знань; визначення рівнів розумового розвитку учнів та ін.
Об’єкт дослідження – процес навчання учнів 7-9 класів геометрії.
Предмет дослідження – педагогічні основи використання евристичної бесіди у процесі формування пізнавальної активності у навчально-виховному процесі.
Мета дослідження – розробити та експериментально перевірити методику використання прийомів евристичного навчання на уроках геометрії.
Завдання дослідження:
1. Проаналізувати
психолого-педагогічну,
2. Описати сутність,
види та основні ознаки прийомі
3. Розробити методику формування у школярів пізнавальної активності засобами евристичної бесіди.
4. Експериментально перевірити ефективність розробленої методики у навчально-виховному процесі.
Практичне значення дослідження полягає у розробці методики формування пізнавальної активності учнів 7-9 класів засобами евристичного навчання. Розроблена система завдань і вправ для формування пізнавальної активності учнів може використовуватися учителями 7-9 класів у практичній діяльності.
Структура роботи. Курсова робота складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Загальний обсяг роботи складає 30 сторінок.
РОЗДІЛ І.
- Історія виникнення евристичного навчання.
Евристика –
методологія наукового
Розмова належать до найбільш старих методів дидактичної роботи. Її майстерно використав Сократ, від чийого імені і сталося поняття „сократична розмова‟. Вважаючи, що саме вона має бути істиною, Сократ допомагав народитися їй у душі свого співрозмовника. Свій метод він уподібнював повивальному мистецтву — професії його матері, називаючи його маєвтикою. Приблизно так, як та допомагала народжуватися дітям, Сократ допомагав народжуватися істині. “Істина не народжується і перебуває у голові окремої людини, вона народжується для людей, спільно шукачами істини у процесі їх діалогічного спілкування” [3, C. 212-213].
Метод Сократа розвивався і вдосконалювався в працях великих мислителів і сучасних педагогів. Різні аспекти евристичного навчання знайшли себе у працях Я.А. Коменського, І.Г. Песталоцці й інше.
Ян Амос Коменський писав, що правильно навчати – це вбивати в голови якусь корисну інформацію, отже “розкрити здібності розуміти речі, щоб з цього здібності, точно з живого джерела, потекли струмочки”, струмочки живої думки [6, C. 12-65].
Вважається, що складність учительської праці в тому, щоб знайти шляхи до кожного учня, створити умови для розвитку здібностей закладених кожному. Ми вважаємо, що це найбільш можливо тоді, коли в навчанні використовується евристичний метод.
Ідеї про евристичне навчання у сучасній дидактиці розроблялися в працях А.В. Хуторського, М.М. Льовиній і багатьох інших. Серед робіт, присвячений питанням розвитку евристичного методу навчання геометрії потрібно відмітити роботи У. А. Крутецкого, Д. Пойа, Л. М. Фрідмана.
Евристичний підхід використовується не лише у педагогіці, а й у психології, інженерії, фізиці, інформатики, кібернетиці, філософії та інших наукових областях. Фахівці кожної з яких розглядають евристику із своїх позицій, надають своєрідне тлумачення її основним поняттям і положенням. Психологи вважають евристику розділом психології, що вивчає творче мислення. Педагоги вважають евристикою науку, що вивчає методи вирішення завдань. Філософи термін „евристичний‟ приписують таким правилам чи твердженням, що сприяють відкриттю нового [13, C. 78-92].
Щоб розкрити істотність цього поняття, необхідно пам'ятати, що термін „евристичний‟ вживають щодо явища двоякого роду. По-перше, можна розглядати як евристичну діяльність людини, що призводить до вирішення складного, нестандартного завдання, по-друге, евристичними можна вважати й специфічні прийоми, які людина сформувала в себе у ході розв’язання одних завдань і більш свідомо переносить їх на розв’язання інших задач.
Початок застосування евристичного методу можна знайти ще книзі відомого французького педагога-математика А. Лезана „Розвиток математичної ініціативи‟. У цій книзі евристичний метод немає ще сучасної назви й виступає як поради вчителю. А. Лезан наводить чимало прикладів, наочно показуючи, як зробити навчання геометрії, щоб воно було ефективним, спираючись на явну зацікавленість учнів процесом навчання [4, C. 11-107].
Тривалий час основна увага вчителів була прикута до першої функції методів – засвоєнню знань. Друга функція – розвиток пізнавальних здібностей – залишалася затінена. У результаті в школах склався певний тип процесу, який характеризується прагненням вчителя піднести все знання в готовому вигляді. Така методика навчання призводить до того, що пізнавальна діяльність учнів набуває одностороннього вигляду, який відтворює характер: основні зусилля учнів спрямовані для сприйняття готових знань, їх запам'ятовування і наступне відтворення [16, C. 37-42].
- Сутність поняття евристичного навчання.
Організація навчання у школі залежить як від обсягу та змісту навчального матеріалу, так і від правильного вибору методів його навчання. Відомо, що тільки правильно дібрані методи навчання, які відповідають змістові навчального матеріалу і вікові учнів, забезпечують ефективне засвоєння знань, підвищують їх якість, посилюють виховну функцію засвоєних знань.
Виходячи з того, що навчально-виховний процес у школі є поєднанням педагогічної діяльності вчителя і навчальної діяльності учнів, під методом навчання логічно слід розуміти „спосіб передачі знань вчителем і одночасно спосіб засвоєння їх учнями” [2, C. 72-73].
Методи навчання розділяють на три групи: словесні, наочні і практичні. У першій групі методів джерелом знань є слово, у другій – показ, а в третій – практична робота.
У процесі застосування словесних методів навчання учні набувають знань у словесній формі з повідомлень учителя або з книг. У разі потреби використовуються відповідні види наочних засобів навчання. До даної групи можна віднести розповідь, бесіду, пояснення, читання підручника, науково-популярної літератури тощо. Діяльність учнів полягає переважно в слуханні, осмисленні знань і наступних усних або письмових відповідях. Отже, слово в даній групі методів має вирішальне значення.
Евристичне навчання є „діалогом між учителем і учнем, який підпорядковується конкретній меті‟. Цей метод широко застосовується у процесі навчання учнів 7-9 класів і має великі можливості в керуванні їхньою пізнавальною діяльністю [9, C. 43-79].
Евристичне навчання – це „складний спосіб організації пізнавальної діяльності учнів. Особливість цього методу навчання полягає у тому, що інформація відтворюється або сприймається школярами частинами, у формі запитання – відповідь‟ [1, C. 28-31]. Якщо „поза увагою дітей залишається хоч одна частина змісту, знання стають фрагментарними, втрачається їхня сутність, у дітей зникає інтерес і бажання працювати‟.
У дидактиці визначено такі функції евристичного навчання:
- створення психологічної установки на засвоєння нового матеріалу, мотивація пізнавальної діяльності учнів під час вивчення певної теми, постановка перед учнями проблемної ситуації;
- розкриття змісту фактичного матеріалу; опис певного об’єкта, повідомлення про події, явища;
- розкриття причинно-наслідкових та інших зв’язків між предметами та явищами навколишнього середовища;
- зведення знань у певну систему;
- інструктування учнів щодо їхньої діяльності [9, C. 14-22].
Евристика може застосовуватися на всіх етапах навчання: під час підготовки до засвоєння нового матеріалу, в процесі його пояснення, засвоєння, застосування та узагальнення.
Дидактична суть евристичної бесіди як методу полягає в тому, що „цей метод навчання передбачає розмову вчителя з учнями, організується за допомогою продуманої системи запитань і передбачає не пряме повідомлення знань учням, а їх власне знаходження зв’язків із уже відомим і виведенням закономірностей” [2, C. 72-73].
У процесі застосування евристичної бесіди вчитель уміло поставленими запитаннями спрямовує думку учнів на розуміння ними суті виучуваного матеріалу. Розумову роботу, яку при цьому виконують учні, можна розглядати в такій послідовності:
·- перед учнями ставиться проблема, питання, предмет для спостереження, порівняння, що примушує їх мислити, дає поштовх думці;
·- аналізуються різні відповіді, висловлені при розгляді питання, відкидаються неправильні, доповнюються або уточнюються неповні й неточні, виводиться правильна відповідь;
·- установлюються логічні зв’язки між окремими положеннями, виводяться висновки і узагальнення, установлюється система нових знань.
Отже, вчитель під час бесіди приводить учнів до порівняння і зіставлення, аналізу і синтезу, знаходження правильної відповіді і, нарешті, до встановлення логічних зв’язків, виведення висновків і узагальнень.
1.3. Методи евристичного навчання. Під час проведення уроків геометрії слід враховувати те, що математичні методи є важливою, але не вичерпною основою навчання. Тому поряд з найбільш поширеними загальними, універсальними методами і прийомами аналізу доцільно застосовувати евристичні (логічні) методи навчання, які ґрунтуються не на точних математичних розрахунках, а на досвіді та інтуїції дослідників.
Евристичні методи – це спеціальні методи аналізу, що базуються на використанні досвіду, інтуїції фахівця та його творчого мислення. Експертні методи є комплексом логічних та математичних прийомів і процедур
Крім цього, всі евристичні методи поділяються на дві групи – методи ненаправленого пошуку та направленого пошуку. До групи методів ненаправленого пошуку належать методи: мозкового штурму, експертних оцінок, асоціацій та аналогій, контрольних запитань, ділові ігри і ситуації, інверсії, синектики, метод ключових питань, номінальної групи, метод 635, метод Дельфі. До складу групи направленого пошуку належать морфологічний метод, алгоритм розв'язання винахідницьких задач та інші.
Метод „мозкової атаки‟. Іноді виникають ситуації, коли учням, що приймають рішення досить складно знайти будь-який варіант рішення проблеми. В цьому випадку можливе застосування методу „мозкової атаки‟, який дозволяє виявити і співставити індивідуальні судження, спектр ідей стосовно розв'язання проблем, а потім прийняття відповідного рішення.
Існує декілька різновидів методів „мозкових атак‟: пряма „мозкова атака‟, зворотна, подвійна атака, „конкуренція ідей‟ та ін. Розглянемо один із них.
Пряма „мозкова атака‟ — метод колективного генерування ідей стосовно рішення творчої задачі. її мета — відбір ідей.
Правила для учасників: 1. Учасники сідають за стіл обличчям одне до одного; 2. Не дозволяються суперечки, критика, оцінки того, що пропонується; 3. Час виступу учасника — 1—2 хвилини; 4. Пропонуються будь-які ідеї, навіть марні; 5. Кількість ідей важливіша за їхню якість.
Рекомендації: ідеї слід схвалювати; необхідно вірити в те, що проблему можливо розв'язати (дозволяється ставити запитання, що мають розвивати ідею; слід прагнути вирішення висунутої проблеми; всі учасники є рівноправними); не слід думати про наслідки того, що буде сказано; групі не висувається якась конкретна задача, а характеризується проблема взагалі; не слід робити жестів, що відвертають увагу від розв'язання проблеми.
Метод ключових запитань. Метод доцільно використовувати для добору додаткової інформації в умовах проблемної ситуації або впорядкування тієї, що вже при розв'язанні проблеми. Запитання, що ставляться виступають стимулом для формування стратегії і тактики рішення завдання, розвивають інтуїцію, формують алгоритми мислення, приводять людину до ідеї рішення, спонукають до вірних відповідей.
Принципові вимоги до використання методу:
• Проблемність і оптимальність. Вправно поставленими запитаннями необхідно понижувати проблемність задачі до оптимального рівня або понизити невизначеність проблеми.
• Дроблення інформації. За допомогою запитань намагатись розділити проблему на підпроблеми.
• Цілепокладання. Кожне нове запитання повинне формувати стратегію, модель розв'язання проблеми.
Рекомендації для вчителя: 1) запитання повинне стимулювати думку, а не підказувати ідею вирішення проблеми; 2) запитання повинні містити мінімальну інформацію; 3) якщо ставиться серія запитань, то необхідно: знижувати рівень проблемності задачі; слід ставити запитання, які логічно пов'язані між собою, цікаві за формою, спонукаючи до виникнення несподіваних поглядів на проблему, що розв'язується; 4) необхідно стимулювати як емпіричне, аналітичне (аксіоматичне), так і діалектичне (творче) мислення; 5) проблему слід розділити на підпроблеми, етапи розв’язання.
Рекомендації для членів групи:
1) фіксувати найбільш характерні питання й намагатись систематизувати їх;
2) ставити перед
собою запитання: які
Здійснення плану:
• Реалізовуючи план рішення, контролюйте свої кроки.
• Чи відомо Вам, що зроблений план вірний?
• Чи зумієте Ви довести, що він правильний?
Контроль і самоконтроль одержаного рішення:
• Чи можна перевірити результат?
• Чи можна перевірити хід рішення?
• Чи можна отримати той же результат інакше?
• Чи можна перевірити правильність отриманого результату?
• Чи можна в будь-якому іншому завданні використати отриманий результат?
Чи можна вирішити завдання, зворотне цьому?
Метод вільних асоціацій. Відмічено, що на етапі генерування ідей при використанні нових асоціацій підвищується результативність творчої діяльності за рахунок народження нових ідей. В процесі зародження асоціацій встановлюються неординарні зв'язки між елементами вирішуваної проблеми і колишнім досвідом осіб, що залучені до колективної роботи. Метод враховує особливості діяльності мозку людини, що виробляє нові ідеї при виникненні нових асоціативних зв'язків.
Так, якщо члени групи пропонують поняття, то воно може стати базисом для встановлення асоціативних зв'язків.
Метод інверсії. При пошуку ідеї вирішення проблеми часто можна знайти, змінивши напрям пошуку на протилежний, такий, що суперечить традиційним поглядам, які склалися, продиктованим логікою і здоровим глуздом. Нерідко в ситуаціях, коли логічні прийоми, процедури мислення виявляються безплідними, оптимальна протилежна альтернатива рішення.
Рекомендації для керівника: спонукати членів групи неодноразового переформлювання проблеми з метою її осмислення; поряд з прямим завданням висувати зворотні; добиватися діалектики аналізу і синтезу у міркуванні; пропонувати членам групи у процесі розв'язання проблеми використовувати протилежні процедури.
Рекомендації для членів групи: пам'ятати, що інверсія — пошук ідей в напрямах, протилежних традиційним поглядам, переконанням, здоровому глузду, формальній логіці; починати вирішувати задачу із спроби її переформулювати; до будь-якої ідеї шукати контрідею; вирішуючи задачі, намагатися використовувати протилежні процедури, засоби.
Метод дозволяє: розвивати діалектику мислення; знаходити вихід з безвихідних ситуацій; відшукувати оригінальні рішення різного рівня складності. Застосування методу вимагає розвинених творчих здібностей, базових знань, умінь і навичок.
Метод особистої аналогії. При розв'язанні проблеми інколи здійснюється заміна досліджуваного об'єкта, закони функціонування якого невідомі, на аналогічний об'єкт із вже відомими властивостями.
Звичайно використовуються „прямі аналогії‟, „суб'єктивні аналогії‟, „символічні і фантастичні аналогії‟. Для осіб, що приймають рішення необхідні особисті аналогії, коли об'єкта дослідження приписуються свої почуття, емоції, цілі, функції і т. п. Це дає можливість „злитися‟ з об'єктом, „відчути‟, осмислити і випробувати його мінуси і плюси на собі. У основу методу покладено заміщення об'єкта, що вивчається, іншим.
Метод дозволяє: розвивати уяву, фантазію — образне мислення і на цій основі отримувати оригінальні рішення проблем; „досліджувати‟ об'єкти, що вивчаються, не витрачаючи кошти, ресурси. Завдяки використанню методу можна отримати тільки ідею вирішення проблеми.
Метод номінальної групи. Цей метод використовується для знаходження найкращих варіантів розв'язання проблем.
Умови і вимоги: притягуються експерти, які добре вирішують проблеми, але тільки ті, що раніше разом не працювали; учасники в процесі спільної роботи можуть генерувати власні ідеї з урахуванням позиції колег, можуть їх переглядати; склад групи — не більше 12-15 чол.; експерти не повинні бути зв'язані службовими відносинами; тривалість роботи групи — 5 годин; висловлені ідеї сприймаються не лише на базі особистого ставлення до них, але і з урахуванням обстановки в групі; відбувається взаємне підживлення експертів, у результаті чого ідея як би відокремлюється від авторів.
Метод синектики. Метод синектики полягає в отриманні найбільш оригінальних ідей за рахунок навчання учасників використовувати у процесі „мозкової атаки‟ методи аналогії, інтуїції, абстрагування, вільного роздуму, вживати несподівані метафори, елементи гри, що дозволяє проблему розв'язати несподівано і оригінально.
Умови і вимоги: 1) проблема формулюється в загальному вигляді; 2) обговорення слід починати не з проблеми, а з аналізу її загальних ознак, які характеризують ситуацію, що склалася; 3) не рекомендується зупинятися на одній, навіть оригінальній ідеї рішення; 4) при виникненні труднощів у процесі вирішення проблеми слід звернутися до аналізу ситуації, в якій виникла проблема; 5) висунення ідей та їх відбір залежать від майстерності, такту, винахідливості керівника, його уміння стимулювати творче мислення учасників; 6) критичний відбір і оцінку ідей розв'язання проблеми краще здійснювати поетапно: аналіз кожної висунутої ідеї; групування і класифікація ідей; критичний аналіз висунутих ідей; відбір оригінальних, оптимальних рішень.
Метод 635. Група з шести учасників аналізує і формулює задану проблему. Кожен учасник заносить у формуляр три пропозиції розв'язання проблеми (протягом 5 хвилин) і передає формуляр сусіду.
Останній бере до уваги пропозиції свого попередника, а під ними в трьох полях вносить ще три власні пропозиції. Ці пропозиції можуть використовуватися в подальшій розробці записаних рішень, але можуть висуватися й нові. Процес закінчується, коли учасники опрацювали всі формуляри.
Умови: рекомендована кількість учасників — 6. Час на ротаційну фазу може збільшуватися на наступних фазах. Метод дозволяє отримати до 108 (6x3x6) пропозицій.
Метод Дельфі. Метод реалізується як багаторівнева процедура анкетування з обробкою і повідомленням результатів кожного туру експертам, що працюють ізольовано один від одного. Експертам пропонуються питання і формулювання відповідей без аргументування.
Ітерактивна процедура опитування з повідомленням результатів обробки і їх аргументуванням спонукає експертів критично осмислювати свої думки. При опитуванні зберігається анонімність відповідей експертів, що виключає конформізм (придушення однієї думки іншим, авторитетнішим) [12, C. 256-297].
РОЗДІЛ ІІ
2.1. Формування
прийомів евристичної
Головне, що виділяє формування прийомів евристичної діяльності та використання евристичного підходу в навчанні геометрії, − це можливість розкрити таємниці навколо процесу виникнення поняття та його визначення; теореми і задачі, їх постановки, пошуків доведення або розв’язування.
У методиці навчання
геометрії недостатньо
Велику роль у „відкритті‟ понять, доведенні теорем та розв’язуванні задач відіграють евристичні прийоми, що належать до загальних. Найважливіше місце серед них посідають аналіз – шлях до відкриття, і синтез – шлях до обгрунтування, які пов’язані між собою. Суть аналізу через синтез полягає в тому, що з об’єкта таким чином мовби вичерпується все новий і новий зміст.
У геометрії учневі важливо вміти порівнювати: встановлювати різницю між близькими родовими поняттями, знаходити схожість між далекими поняттями. Для цього застосовуються такі форми порівняння: протиставлення, необхідне для з’ясування різниці в предметах та явищах у процесі відокремлення суттєвих ознак і властивостей; співставлення, необхідне для відокремлення суттєвих властивостей, загальних для ряду об’єктів.
Засоби використання прийому розрізняють як порівняння паралельні, послідовні та відкладені. Паралельні порівняння використовуються під час одночасного вивчення взаємопов’язаних понять, теорем, задач, у процесі викладання матеріалу великими блоками.
Завдяки застосуванню в навчанні
послідовного та відкладеного порівнянь
протиставлень у мисленні учня гальмуються
помилкові й закріплюються
У процесі навчання геометрії прийом абстрагування відіграє значну роль. В евристичному мисленні йому передує порівняння та елементарний аналіз.
До системи евристично орієнтованих задач (Додаток) входять завдання, в яких геометричні фігури, які вивчаються на уроках геометрії, виявились продуктом абстрагування від властивостей реально існуючих об’єктів, від яких вони походять. Властивості цих геометричних фігур використовують для розв’язування реальних практичних задачі з реальними об’єктами.