Методика анализа учебной информации
Цель - овладение методами отбора и структурно-логического анализа учебной информации.
Метод - моделирование структуры содержания учебного материала.
Методическое обеспечение: программа предмета, учебники и учебные пособия.
Термины и понятия:
•структурно-логический анализ;
•учебный элемент;
•спецификация учебных элементов (понятий);
•граф учебной информации.
Краткие теоретические сведения
Отбор учебного материала
Наибольших затрат времени требуют анализ, отбор содержания учебного материала по предмету, методическая и дидактическая переработка его к уроку. Сложность отбора учебного материала объясняется следующими обстоятельствами:
1) отсутствием качественных учебников по многим учебным дисциплинам, вновь вводимым в учебных заведениях;
2) недостаточной полнотой учебной информации по отдельным темам
в рекомендуемых учебниках;
3) отсутствием единого учебника для учебных заведений начального
профессионального образования по целому ряду специальных дисциплин.
Отобранный педагогом из различных источников (учебников, методических пособий, научной и технической литературы) учебный материал требует обработки, структуризации, логического построения и составления конспекта содержания учебной информации.
Структурно-логический анализ
Этапом подготовки учебного материала к уроку является структурно-логический анализ. Под структурно-логическим анализом понимаются вычленение в содержании учебного материала учебных элементов (понятий), их классификация и установление связей или отношений между ними. Структурно-логическому анализу могут подвергаться как часть учебного материала, объяснение и рассуждения преподавателя, решение определенной задачи, так и весь отобранный учебный материал урока или темы программы.
Учебные элементы
Структуру учебной информации составляют учебные элементы или понятия. Понятие - форма научного знания, отражающая объективно существенное в вещах, явлениях, процессах, закрепленное специальным термином. Учебным элементом (УЭ) называют любой подлежащий изучению объект (предмет, процесс, явление, метод действия).
Понятия (УЭ) характеризуются:
•объемом (количеством объектов, охватываемых данным понятием);
•содержанием (совокупностью существенных свойств (сторон) класса предметов или явлений, отражаемых в сознании с помощью данного понятия);
•связями и отношениями данного понятия с другими понятиями.
Содержание учебного материала по техническим предметам в основном описывает технические устройства и приспособления. Структура описания создает познавательный образ изучаемых объектов. Для того чтобы познавательный образ представлял целостную систему, необходимо представить его в виде системы понятий описывающих:
•функциональное назначение устройства;
•физические процессы, лежащие в основе функционирования технических устройств, систем;
•конструкционные параметры устройств.
Для методических целей понятия удобно классифицировать по следующим основаниям:
•времени формирования;
•уровню усвоения.
Планируя процесс формирования технических понятий, преподаватель всегда определяет момент их формирования. По времени формирования понятия подразделяются:
•на новые понятия (впервые формируемые на данном уроке);
•опорные понятия (сформированные в процессе изучения рассматриваемой учебной дисциплины или смежных учебных предметов).
Понятия, формируемые на уроке, различаются по уровням усвоения. Одна из возможных классификаций понятий, предложенная В.П. Беспалько, предполагает следующие уровни:
/ уровень - «узнавание» (характеризуется выполнением действий с подсказкой). На этом уровне формируются понятия второстепенного характера, которые учащиеся должны знать, определять, классифицировать.
II уровень - «воспроизведение» (характеризуется выполнением действий по памяти). На этом уровне формируются понятия, которые используются для объяснения характеристик и конструкции технических объектов, решения задач, алгоритм решения которых вытекает из известных формул, и т.д.
Ш уровень - «умение» (предполагает выполнение продуктивной деятельности с опорой на схожие алгоритмы). Понятия, формируемые на данном уровне, используются при решении практических задач, алгоритм которых не дается в готовом виде.
IV уровень - «трансформация» (предполагает продуктивную деятельность в новой области). Это уровень формирования понятий, используемых
при решении творческих задач, изучении смежных дисциплин и др. [1].
Результаты структурно-логического анализа могут быть представле-ныв виде спецификации или графа.
Технологический подход к организации процесса обучения требует определения оптимальной структуры. Для этого следует руководствоваться следующими принципами, предложенными В.Я. Сквирским:
· принцип минимизации требует исключить все, что можно, без ущерба для цели. Когда это требование игнорируется, то информация отбирается по противоположному принципу: «Это не помешает«или «Это может пригодиться«
· принцип объективно существующих связей, то есть тех связей, информация о которых должна быть усвоена обучаемыми;
· принцип историзма, то есть соответствие структуры истории развития изучаемого объекта;
· принцип логического следования, то есть отражение в структуре информации причинно-следственных связей между ее элементами;
· принцип подчиненности, отражающий иерархическую структуру информации;
· принцип соответствия структуры учебной информации характеру практической деятельности, к которой готовится обучаемый;
· принцип соответствия структуры учебной информации закономерностям познавательной деятельности.
Заранее разработанная структура может фиксироваться в памяти преподавателя, но обычно она представлена в различных методических документах. Самыми простыми и распространенными формами являются полный текст изложения и его план. Полный текст изложения однозначно определяет ее структуру, но недостаточно обозрим, не дает о ней наглядного представления и, следовательно, не позволяет оценить ее оптимальность. План более обозрим, отражает принятую структуру, но не содержит деталей и структурных связей, вследствие чего изложение может варьироваться.
Гораздо более эффективно отображать содержания учебного материала наглядно. Для этого используют такие формы как графы, спецификации учебных элементов, матрицы, конспект-схемы и т.п. Характерно, что они могут сочетаться друг с другом. Например, перед конструированием графа рекомендуется составить спецификацию учебных элементов, а опорный конспект может более подробно иллюстрировать графическую форму структуры. Практика показывает, что даже, если преподаватель предварительно структурирует учебную информацию со всеми ее связями и отношениями, то спецификации, графы и прочие «строгие» формы оставляет для себя, а студентам предлагает более «образные» визуальные материалы. Это не всегда оправданно, поскольку каждая форма имеет свои достоинства и издержки, и при совместном применении они могут существенно дополнять друг друга.
Структурирование содержания учебной информации начинается с выделения основных учебных элементов и установления связей между ними.
Учебный элемент (УЭ) - это подлежащая усвоению логически законченная часть информации. При анализе структуры учебный элемент является неделимой частью информации в данном конкретном случае. Неделимость УЭ - понятие условное и в другом случае при более подробном рассмотрении вопроса может детализироваться. И, наоборот, если подробное рассмотрение не требуется, данный УЭ может войти в УЭ более высокого порядка. Таким образом, каждый учебный элемент является носителем собственной информации, отсутствующей в других учебных элементах.
В зависимости от конкретного содержания учебной информации в качестве учебного элемента могут быть: определение понятия, факт, явление, процесс, закономерность, принцип, способ действия, характеристика объекта, вывод или следствие. Следует иметь в виду, что способ выражения понятия (формула, график) не является учебным элементом.
Структура создается всей совокупностью учебных элементов, включенных в определенные связи. Можно выделить следующие типы связей: взаимодействие, порождение, преобразование, строение, управление и функциональные связи. Часто связь сама выступает как учебный элемент, то есть как информация, подлежащая усвоению.
Остановимся более подробно на конструировании спецификации учебных элементов и построении графа учебной информации.
Спецификация учебных элементов. Для составления спецификации учебных элементов необходимо провести структурно-логический анализ содержания, то есть выделить сами УЭ, а также установить связи между ними. Выделенные УЭ следует дифференцировать, во-первых, по уровням усвоения понятий: знакомство, воспроизведение, применение, трансформация. Во-вторых, вычленить опорные и новые понятия. На основе опорных понятий формируются новые знания и приемы умственной и практической деятельности. Новые же понятия впервые формируются на этом занятии.
Между опорными и новыми понятиями возможны различные связи, что и определяет структуру учебного материала.
1. Прямые единичные связи.
2. Опосредованные связи. Новое понятие сформировано путем логических рассуждений.
3. Связь нового понятия с несколькими исходными. Чем больше элементов имеют связь с новым понятием, тем сложнее сделать правильный вывод и больше вероятность ошибок.
№ п/п | Учебный элемент (понятие) | Опорное понятие | Новое понятие | Символ | Уровень усвоения |
Формы отображения структуры | + | УЭ6 | III | ||
Заблаговременное составление | + | УЭ3 | II | ||
Наглядность | + | УЭ1 | I | ||
В памяти | + | УЭ2 | I | ||
В методических документах | + | УЭ3 | II | ||
Полный текст | + | УЭ2 | I | ||
План | + | УЭ4 | II | ||
Простота оценки структуры | + | УЭ3 | II | ||
«Опорный конспект» | + | УЭ2 | I | ||
Графическая форма | + | УЭ5 | II | ||
Матричная форма | + | УЭ5 | II | ||
Однозначность | + | УЭ6 | III |
Граф учебной информации
Граф учебной информации - способ выявления и наглядного представления связей или соотношений между учебными элементами (рис. 3).
Граф учебной информации
Графом называют совокупность точек (вершин), соединенных ребрами (дугами). Для структурно-логического анализа наиболее удобен плоский граф - «дерево». Каждую вершину следует рассматривать как символ, изображающий информацию, соответствующую только данному УЭ. Поэтому не следует рассматривать один УЭ как часть информации другого элемента или сумму информации нескольких УЭ. Каждый учебный элемент графа вне зависимости от положения и связей имеет свою собственную, только в нем заключенную информацию.
Понятия располагаются на горизонталях (порядках), образующих определенную общность. Краткое определение этой общности называют понятие-комплекс. Порядки обычно обозначают римскими цифрами, а понятия (УЭ) - арабскими.
При построении графа необходимо иметь в виду следующее:
1) количество порядков должно полностью охватывать все учебные
элементы темы;
2) количество учебных элементов, входящих в один порядок, не ограничено;
3) не выделяют учебный элемент, если только он один имеет связь с
элементом высшего порядка;
4) ребра могут пересекать горизонтали порядков, но не должны пересекаться между собой.