Оптимизация структуры учебного материала с позиций компетентностного метода

Соколова Галина Сергеевна, преподаватель, г. Воронеж.

В последних программных статьях Интернет-журнала «Эйдос» (Е.И. Ивановой, Ф.Г. Ялалова, В.Ю. Пузыревского и др.) изложено дальнейшее развитие, уточнение и толкование компетентностного метода, ранее представленного А.В. Хуторским, как проектирование и реализация ключевых и предметных компетенций [1].

В работе Е.И. Ивановой [2] компетентностный метод в обучении определен как альтернатива знаниево-ориентированному методу, используемому до сих пор в большинстве учебных заведений. Последний заключается в «наращивании объема» знаний и может также трактоваться как энциклопедический. Как правило, этот метод не позволяет обучаемому быстро соориентироваться в учебной, а затем и профессиональной ситуации и приводит к ненужным потерям времени. «Компетентностный же подход предполагает соединение в единое целое образовательного процесса и его осмысления», что способствует выработке привычки у учащегося думать и принимать решение в зависимости от конкретной ситуации.

В работе Ф.Г. Ялалова [3] также рассматривается кризис знаниевой парадигмы в виду того, что при этом «всегда актуальной была проблема разрыва знаний от умений их применять». Поэтому при практико-ориентированном образовании предлагается деятельностно-компетентностный метод обучения, который ориентирован на прибретение кроме знаний, умений, навыков, опыта практической деятельности, а «в системе общего образования под опытом деятельности подразумевается в большей степени опыт учебно-познавательной деятельности». Конечно, при этом возникает необходимость в определенной организации процесса обучения. Ф.Г. Ялалов приводит пример такой организации, когда студенты Марийского технического университета утром проходили практику на производстве, а вечером в родном вузе занимались теорией, что позволило более эффективно и предметно усваивать теорию и формировать ключевые компетенции: учебно-познавательную, информационную, социально-трудовую и др. Само понятие компетенции уточняется и означает «как готовность специалиста применять на практике полученные знания» и «способность решать проблемы».

Однако при всех преимуществах компетентностного метода он, по выражению Е.И Ивановой, «с трудом пробивает себе дорогу». На наш взгляд это связано с тем, что в настоящее время не на всех этапах учебного процесса реализуется компетентностный метод. Так как в основе практико-ориентированного образования лежит разумное сочетание фундаментального образования и профессионально-прикладной подготовки, то в цепочке учебного процесса мы хотели бы обратить внимание прежде всего на освоение теоретических фундаментальных дисциплин.

В последнее время в период компьютеризации школ появилось много программ, связанных с компьютерной поддержкой преподавания и даже с дистанционным преподаванием предметов. Однако часто это либо просто иллюстрированный учебник, либо эти программы охватывают какие-то отдельные части учебной дисциплины: отдельные темы, опыты, лабораторные работы. Нам кажется, что назрела необходимость в оптимизации общей структуры учебной дисциплины. Это также важно при использовании дистанционного обучения.

Идея метода оптимизации структуры учебной дисциплины была заложена еще в 70-80 гг. прошлого столетия, тогда было много поисков критериев более эффективного и оптимального преподавания [5], [6]. Понятие компетенция в образовании по выражению Ф.Г. Ялалова появилось также в 70-х прошлого века, но эта терминология использовалась мало, хотя по сути идея научить творческому подходу к решению любой проблемы и соответствует формированию ключевых компетенций в современном понимании.

Идеи, изложенные в работах [5], [6], предполагают в процессе оптимизации учебной дисциплины использовать для наглядности ориентированные графы, для чего определяются главные моменты учебной дисциплины (понятия, законы) и находятся взаимосвязи между ними. Построенная таким образом математическая модель упорядочивается, вследствие чего выявляется несколько последовательностей изложения учебного материала. Выбор оптимальной последовательности осуществляется по некоторому критерию. В работе [6] приводится два критерия, различающиеся трактованием смысла длины дуги связи между элементами (понятиями, законами) учебного материала.

В соответствии с первым критерием длина дуги истолковывается как время, характеризующее забывание учащимися материала одного элемента к моменту изучения другого элемента. С этой точки зрения следует стремиться к тому, чтобы сумма всех длин дуг была минимальной и тогда оптимальным (идеальным) вариантом изложения учебного материала является предельное строго последовательное изложение вида.

Рис. 1

Здесь при изучении связаны друг с другом только каждые два соседних элемента.

Это толкование длины дуги связи как меры забывания вызывает сомнение, так как стремление связать только соседние элементы (разделы) в общем приводит к разрозненному изучению материала, потому что чем дальше несоседние элементы отстоят друг от друга, тем они меньше связаны друг с другом и, следовательно, воспринимаются и усваиваются разрозненно. По нашему мнению, этот подход как раз соответствует знаниевой парадигме, то есть простому наращиванию знаний без выявления глубоких взаимосвязей.

Там же приводится другая интерпретация длины дуги связи. Длина дуги связи определяет время, по истечении которого информация одного элемента восстанавливается в памяти при изучении другого элемента. При этом для обеспечения качественного усвоения материала дисциплины ее элементы должны быть связаны достаточным количеством различных по длине связей. Чем больше повторений в процессе изучения дисциплины и чем больше взаимосвязанности первоначальной информации с получаемой новой на каждом этапе, тем лучше усвоение материала.

Это можно продемонстрировать на следующем примере из физики электромагнетизма (электричества). Для первоначальных основных понятий и закономерностей электромагнетизма можно построить следующий фрагмент упорядоченного графа [7].

УРОВНИ ГРАФА

Рис.2

Здесь на нулевом уровне располагаются элементы, не требующие предварительных знаний (аксиомы, определения), на первом – элементы, основывающиеся на знаниях элементов нулевого уровня, на втором – элементы, требующие знаний элементов нулевого и первого уровня и т.д. Разными цветами представлены элементы разного рода (например, элементы, описывающие чисто электрические явления, синим цветом, и элементы, описывающие магнитные явления, зеленым цветом).

В качестве первого элемента на нулевом уровне может быть определение заряда и его свойства, как аксиома. На первом уровне располагаются три элемента: это могут быть – 2 – определение электрического тока, 3 - закон взаимодействия зарядов (Кулона), 7 – плотность заряда; на втором уровне – также три элемента: 4 – закон взаимодействия линейных токов, 5 – определение напряженности электрического поля, 8 – плотность тока; на третьем уровне для данного фрагмента – 6 – определение магнитной индукции.

Построение порядковой функции для больших разделов и фрагментов может быть выполнено с помощью специальной программы.

При конкретном изложении учебного материала исходный граф представляют в виде той или иной цепочки. Для данного фрагмента графа последовательность изложения материала может быть следующая:

Рис.3

Из рисунка видно, что элементы одного рода располагаются последовательно и изложение материала происходит как бы по разделам: элементы 1, 3, 5, если это физика электромагнетизма, относятся, например, к началам электростатики; элементы 2, 4, 6 относятся к началам магнитостатики; элементы 7 и 8 могут быть началом нового раздела, в котором при изложении используются элементы одного и другого рода (допустим, разделы постоянного и переменного токов).

Фрагмент графа рис.2 допускает и другую последовательность изложения учебного материала.

Рис.4

Здесь изложение элементов материала разного рода происходит поочередно, что допускается основными взаимосвязями графа. Так, например, элемент 1 – это заряд и его свойства, элемент 2 – определение электрического тока, элемент 3 – взаимодействие зарядов (закон Кулона), элемент 4 – взаимодействие линейных токов, элемент 5 – напряженность электрического поля, элемент 6 – магнитная индукция, а далее, так же как и в предыдущем случае. На наш взгляд, это способствует более раннему знакомству с материалом разных разделов учебной дисциплины, что само по себе является полезным.

Кроме того, использование сравнений, аналогий, различий позволяет экономить время при изучении материала и способствует лучшему его усвоению.

Рассмотрим характер и количество связей в этих последовательностях (рис. 3 и 4).

В первом случае (рис.3) достаточное количество соседних элементов имеют минимальные связи (таких связей 5) и имеется лишь три длинные связи по существу между электрическим и магнитным разделами. Во втором случае (рис.4) минимальных связей всего лишь две, четыре средних связи и две длинных. Это способствует более частой восстанавливаемости предыдущих знаний и их большему осмыслению. Кстати, нумерация вершин графа (рис.2) соответствует последнему варианту последовательности преподавания.

Мы отдаем предпочтение второму варианту и считаем его более компетентностным.

Первоначальные идеи этого варианта преподавания электромагнетизма, а именно параллельное преподавание основ электрических и магнитных явлений, использовались в Калининградском университете в 70-80-х годах прошлого столетия для студентов физиков второго курса и давали хорошие результаты [8].

Конечно, приведенные критерии, возможно, не являются применимыми для многих учебных дисциплин, но мы убеждены, что какие-то попытки оптимизации изложения учебного материала надо предпринимать.

В последние годы изложенный способ был применен для создания вариантов программ типа обучающих для четырех разделов физики электромагнетизма (электричества), предназначенных для физматшкол и техникумов соответствующего профиля. Материал этих программ представляет ядро учебной дисциплины, которое целесообразно использовать для обучения всех соответствующих специальностей. Профильные различия должны сказываться в прикладных вопросах, которые необходимы для той или иной специальности. При определенной обработке вариант программ может быть использован для дистанционного обучения.

В работе [4] В.Ю. Пузыревским в качестве одной из трудностей по повсеместному внедрению компетентностного метода названа «компетентностная невоспитанность самих воспитателей». Предлагаем для наших героических учителей и преподавателей создать инструменты, которые помогут им преодолеть эту «компетентностную невоспитанность».

В качестве такого инструмента, например, может быть специальный графический редактор, позволяющий выявлять нужные взаимосвязи в учебной дисциплине и оптимизировать ее.

Таким образом, мы считаем, что при изложении учебного материала очень важно выявить все взаимосвязи между элементами материала, наглядно представить структуру этого материала, использовать сопоставления, возможные ассоциации и в определенных местах ставить контрольные вопросы, то есть фактически применить компетентностный метод для оптимизации структуры учебной дисциплины. Это должно способствовать эффективности преподавания вообще и дистанционного в частности.

Список литературы

1. Программа Научной школы А.В.Хуторского // Интернет-журнал «Эйдос». – 2006. - 28 октября. http://eidos.ru/journal/2006/1028.htm - В надзаг: Центр дистанционного образования «Эйдос», e-mail: [email protected].

2. Иванова Е. О. Компетентностный подход в соотношении со знаниево- ориентированным и культурологическим. // Интернет-журнал «Эйдос». – 2007. - 30 сентября. http://eidos.ru/journal/2007/0930-23.htm. - В надзаг: Центр дистанционного образования «Эйдос», e-mail: [email protected].

3. Ялалов Ф. Г. Деятельностно-компетентностный подход к практико-ориентированному образованию // Интернет-журнал «Эйдос». – 2007. -15 января. http://eidos.ru/journal/2007/0115-2.htm. - В надзаг: Центр дистанционного образования «Эйдос», e-mail: [email protected].

4. Пузыревский В. Ю. Ценностно-смысловое содержание ключевых компетенций. // Интернет-журнал «Эйдос». – 2007. - 30 сентября. http://eidos.ru/journal/2007/0930-18.htm. - В надзаг: Центр дистанционного образования «Эйдос», e-mail: [email protected].

5. Отчет о научно-методической работе «Разработка научно-обоснованной методики и ее применение для составления учебных планов по специальностям института стали и сплавов». Разд. I , ч. I и П. М., 1974.

6. Соколова Г.С. Анализ критерия оптимальности построения учебной дисциплины. Деп. рукоп. // Научный реферативный сборник НИИВШ, серия «Обучение в высшей и средней специальной школе» , 1979, вып.7, 10 стр.

7. Кофман А. Введение в прикладную комбинаторику. Изд. «Наука», М., 1975.

8. Гострем Р.В., Кондратьев Е.Ф., Соколова Г.С., Тринчук Б.Ф. Логическая структура курсов электродинамического цикла. // Тезисы докладов V зонального семинара-совещания по методике преподавания физики в вузах Белорусской, Латвийской, Литовской, Эстонской ССР и Калининградской области РСФСР. 5-7 июня 1974 г. КГУ, Калининград.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://eidos.ru/