Применение когнитивной технологии обучения на уроках математики

Применение когнитивной технологии обучения на уроках математики

Современная цивилизация                              стремительно превращается в  общество высоких технологий. Промежуток  времени между совершением научных  открытий и изобретений и их внедрением в  практику непрерывно сокращается. Сохранение  и воспроизводство интеллектуального  потенциала стало необходимым условием  развития и выживания современного общества.  Все это говорит о том, что целью современного  образования должно стать интеллектуальное  развитие обучающихся.

Традиционные объяснительно- иллюстративные методы обучения не способны обеспечить этот процесс. Учитель перестал быть единственным источником научных знаний. Сегодня существуют альтернативные способы трансляции содержания с помощью телевидения, видеофильмов, компакт- дисков, мобильной связи и Интернета. Сама информация претерпела серьёзные количественные и качественные изменения.

Школа не может угнаться за возрастанием объёма  информации в традиционных  учебных дисциплинах. Это приводит к тому, что  научные сведения излагаются во всё более сжатой  и конспективной форме. В результате учащиеся  вынуждены заучивать множество суждений о мире,  не подвергая их критическому анализу и не  понимая их происхождения. Увеличение объёма  информации вызвало появление ещё одной  проблемы, связанной с различиями в  интеллектуальных возможностях школьников.

Потребовалось увеличить темп изучения  нового материала и это тут же сказалось на  учебных достижениях учащихся с низкой  интеллектуальной лабильностью. Как  оказалось, этому есть объяснение:  индивидуальные различия детей имеют  нейрофизиологическую природу и связаны  со скоростью распространения нервных  импульсов по коре головного мозга.

В условиях жестко лимитированного  времени продолжительности изучения темы  эти дети просто не успевают усвоить  материал. Материал усваивается, однако с  разной скоростью, поэтому к концу любого  фиксированного промежутка времени все  учащиеся оказываются в разном состоянии.  Сейчас это состояние фиксируется с  помощью оценки, а процесс продолжается  дальше, несмотря на то, что большая часть  учащихся не успела усвоить учебный  материал, необходимый для понимания  последующего содержания.

Дети с низкими способностями очень быстро  теряют всякий интерес к учению и  демонстрируют протест против любой  интеллектуальной деятельности.  Встала  проблема выбора технологий, которые  позволили  бы  преодолеть возникшие  трудности.

Человек воспринимает и познает окружающий мир с помощью умственных репрезентаций – когнитивных схем (семантических схем, фреймов, сценариев, прототипов и др.)

Информационная компетентность Информационная компетентность – способность находить, перерабатывать, использовать, сохранять информацию

Когнитивные процессы (когнитивные) процессы – Познавательные это процессы, в ходе которых с помощью обработки информации создается представление о действительности

Когнитивная образовательная технология  является общепедагогической предметно  независимой индивидуально ориентированной  образовательной технологией, обеспечивающей  понимание ребенком окружающего мира путем  формирования когнитивных схем,  необходимых для успешной адаптации к жизни  в современном информационном обществе.

Когнитивная технология обучения имеет  модульную структуру. Модуль представляет  собой систему уроков, объединенных общей  дидактической целью. Модуль имеет блочную структуру и состоит из  следующих трех блоков уроков, в каждом из  которых решается отдельная дидактическая  задача: l   блок входного мониторинга; l   теоретический блок – изучение декларативной  информации;. l   процессуальный блок – изучение процедурной  информации.

Структура когнитивной технологии обучения (по М.Е.Бершадскому)

Необходимо так организовать учебный процесс, чтобы ребенок понимал изучаемый им материал. Для этого необходимо осуществлять многократную логическую переработку материала.

Необходимо так организовать свои уроки, чтобы каждый ребенок мог принять в них посильное участие. Самыми трудными являются уроки изучения нового материала.

Разумеется, в одном модуле может быть  несколько уроков изучения декларативной и  процедурной информации. Это зависит от объёма  учебного материала и сложности изучаемой  процедуры.  Психологическим основанием для выделения  декларативной и процедурной информации как  основы для структурирования учебной части  модуля является модель АСТ (адаптивный  контроль мышления), разработанная  американским когнитивным психологом Дж.  Андерсеном.

. Данная модель была разработана в процессе  решения следующей когнитивной проблемы:  "Самая фундаментальная проблема из тех, с  которыми сегодня встречается когнитивная  психология, ­ это как теоретически представить  знания, имеющиеся у человека: что  представляют  собой элементарные символы или понятия,  как они  связаны, состыкованы между собой, как из них  строятся более крупные структуры знаний, как  осуществляется доступ к столь обширной  "картотеке", как ведётся в ней поиск и как она  используется при решении рядовых вопросов  повседневной жизни.

Андерсен выделяет три вида памяти, участвующие в  когнитивных процессах:  ∙           рабочая память, содержащая информацию,  обеспечивающую текущую активность когнитивной  системы; ∙           декларативная память, содержащая  утверждения и суждения об окружающем мире;  ∙           продукционная память, содержащая знания  об операциях (продукции) и об условиях и объектах  их применения.

Урок изучения декларативной  информации должен иметь следующие составляющие: ­входную диагностику (те знания и умения, которые  необходимы для изучения нового); ­коррекцию ошибок; ­изучение нового материала; ­диагностику первичного усвоения новой информации; ­коррекцию ошибок; ­повторную диагностику (при наличии времени). На этапе изучения новой информации очень хорошо  себя зарекомендовала методика «вставить пропуски»,  причем для слабых учеников обычно даются слова на  выбор, а средние и сильные заполняют материал  самостоятельно.

На этапе проверки знания алгоритма   используются методики: «расставить в нужном  порядке», «заполнить схему». Например, изучаем тему «Математическая модель»,  можно предложить следующие задания в рамках этих  методик: 1. Расставить в нужном порядке этапы решения  задачи: Работа с математической моделью Ответ на вопрос задачи Составление математической задачи

Для сильных учащихся на этом этапе предлагаю  методику «исключите лишнее», когда наряду с  частями проверяемого алгоритма присутствуют  составляющие другого алгоритма. При изучении  действий с десятичными дробями учащиеся  начинают путать правила сложения и умножения.

Эту методику можно предложить в другой форме: Прямоугольник, треугольник, куб, трапеция.  Числитель, запятая, черта, знаменатель.  Расстояние, скорость, стоимость, время.  Десятки, сотые, тысячные, десятые.  Во всех этих предложениях предлагается исключить  лишнее слово, но не указывается по какому признаку.  Учащиеся сначала должны определить, как связаны  между собой эти слова, в результате значительно  активизируется мыслительная деятельность.

Для создания ситуации успешности для слабых учащихся подойдет  методика «силлогизмы». «Силлогизм» состоит из двух предложений.  Первое представляет собой законченное утверждение, второе  необходимо закончить. Например: 1. В записи любой десятичной дроби есть запятая. В записи данного  числа есть запятая, значит это число…………………………………….. (десятичная дробь) 2. У любой правильной дроби числитель меньше знаменателя. Дана  дробь, у которой числитель меньше знаменателя, значит эта  дробь…………………….. (правильная) 3. В любом прямоугольном треугольнике гипотенуза ­это самая большая  сторона. В прямоугольном треугольнике АВС самая большая сторона ­  АВ, значит АВ…………………. (гипотенуза) Как видно из примеров, на них очень сложно ответить неправильно, а  составить их достаточно просто.

Процесс научения протекает, в основном, в продукционной памяти, в которой хранятся уже известные индивиду продукции. При встрече с некоторой проблемой индивид извлекает из продукционной памяти те из них, которые позволяют решить проблему.

При этом различные продукции обладают разной  успешностью, и каждой из них приписывается  своеобразный "когнитивный вес". Чем он выше,  тем больше вероятность того, что при следующей  встрече с похожей проблемой индивид применит  наиболее "весомую" продукцию. В продукционной  памяти фиксируется история успешности  применения каждой из продукций. Этот процесс и  отражает сущность научения в модели Андерсена.