Уровни и критерии понимания учащимися научного знания: На материале химии и биологии

Изучение проблемы понимания чрезвычайно важно в связи с проблемами общего и профессионального обучения подрастающего поколения. В данной работе рассматривается один из мало исследованных ранее аспектов этой проблемы — вопрос о критериях понимания.

Актуальность избранной темы исследования определяется, с одной стороны, насущными задачами педагогической практики, поставленными перед ней в связи с перестройкой народного образования, а с другой стороны, недостаточной разработанностью этого вопроса в психологической науке.

Реформой общеобразовательной и профессиональной школы (125) поставлены задачи повысить качество образования, обеспечить более высокий научный уровень преподавания каждого предмета. Необходимо решительно искоренять, — отмечается в основных направлениях реформы,—любые проявления формализма в содержании и методах учебно-воспитательной работы, в оценке знаний учащихся.

Совершенствование методов учебной работы не сводится, на наш взгляд, к совершенствованию только способов подачи учебной информации. Диагностика понимания учебного материала является неотъемлемой частью любого образовательного процесса.

В концепции общего среднего образования (83) отмечается, что реализация намеченных глубоких преобразований в этой системе будет во многом зависеть от разработки на теоретическом и прикладном уровнях ряда проблем, среди которых названа и проблема разработки надежной диагностики уровня усвоения учащимися содержания образования.

В рамках проблемы диагностики понимания наиболее существенным и наименее разработанным, на наш взгляд, является вопрос о критериях понимания как главных ориентирах при построении диагностических заданий.

Изучение проблемы понимания началось в отечественной психологии еще в 30-е годы и на протяжении длительного времени осуществлялось по самым разным направлениям. Ученые стремились прежде всего определить понимание, описать различия в понимании, указать на всевозможные зависимости понимания от условий его достижения, установить операционный состав процесса понимания, его временные стадии (фазы).

Вопрос о критериях понимания долгое время прямо не ставился и не обсуждался. Между тем, перед каждым исследователем понимания, какую бы цель он не преследовал, неизбежно возникает вопрос о критериях понимания, и потому можно считать, что разработка этого вопроса началась одновременно с первыми исследованиями понимания (П.П.Блонский, 1935; С. Л. Рубинштейн, 1939 и др.) и продолжается по настоящее время. Таким образом, долгое время вопрос о критериях понимания разрабатывался как бы подспудно, в ходе решения различных задач из области исследования понимания, поскольку выявление и оценка понимания в ходе исследования каждый раз должны быть ориентированы на какие-то критерии. Специального изучения критериев не предпринималось.

Первую попытку теоретически обобщить критерии понимания предприняли A.A. Смирнов и H.A. Менчинская (1962). Одним из них авторы называют умение характеризовать словами то, что осмысливалось. Другим весьма важным критерием понимания называются действия, выполняемые в соответствии с пониманием (сборка и разборка механизма, решение задачи). Особо A.A. Смирнов и H.A. Менчинская останавливаются на критериях понимания словесного материала, отмечая, что воспроизведение, близкое к подлиннику — менее надежный критерий понимания по сравнению с ответами на вопросы, передачей текста своими словами, передачей его в обобщенной форме, указанием на идею текста.

В настоящее время, когда проблема диагностики понимания становится все более насущной и актуальной в педагогической практике, недостаточность такого обобщения особенно ощущается. На неразработанность вопроса о критериях понимания, а также проблемы диагностики понимания в целом в психологической науке указывают ряд авторов (86, 115,132).

С учетом данных анализа психологической и педагогической литературы и состояния практики диагностики понимания в школе мы поставили целью нашего исследования разработать адекватный подход к диагностике понимания учащимися научного знания, ответить на вопрос о том, как правильно диагностировать понимание научного знания, на какие критерии оценки понимания при этом опираться.

Объект исследования: понимание школьниками научных знаний из области естествознания.

Предмет исследования: критерии оценки понимания научного знания обобщающего характера, их валидность.

Общая гипотеза нашего исследования включала два предположения:

1.Число критериев оценки понимания научного знания больше числа тех, что используются в научном эксперименте и образовательной практике;

2. Различные критерии оценки понимания научного знания обладают различной валидностыо.

Постановке цели и выработке гипотезы предшествовало решение трех теоретических задач:

1. Анализ природы понимания на основе литературных источников;

2.Изучение состояния проблемы критериев оценки понимания в психологической науке;

3.Изучение состояния этой проблемы в педагогической науке и образовательной практике (на примере школьного обучения).

Для проверки высказанной гипотезы и достижения поставленной цели в целом ход дальнейшего исследования был спланирован как решение еще целого ряда задач теоретического и экспериментального характера. Было намечено:

1.Изучить природу научного знания, механизмы достижения и реализации понимания как теоретические посылки для выработки критериев понимания научного знания;

2.Сформулировать критерии оценки понимания учащимися научного знания;

3.Разработать на их основе систему диагностических заданий на конкретном материале естественно-научных предметов.

4.Провести экспериментальную проверку выявленных критериев на основе сравнительного изучения выполнения испытуемыми-учащимися соответствующих проверочных заданий.

Методы исследования:

— анализ психолого-педагогической литературы по теме исследования;

— выявление и оценка понимания испытуемыми-учащимися некоторых естественно-научных закономерностей из школьной программы на основе разработанной системы диагностических заданий;

— соотнесение результатов выполнения диагностических заданий, построенных с учетом различных критериев оценки понимания;

— соотнесение результатов выполнения гипотетически валидных экспериментальных диагностических заданий с успеваемостью испытуемых по предмету в школе.

В качестве экспериментального материала были выбраны несколько общих закономерностей, описанных в учебных текстах по курсам неорганической химии и общей биологии для средней школы. Диагностические задания частично подбирались из числа тех, что имеются в учебниках и учебных пособиях, частично были составлены нами самостоятельно.

В опытах принимали участие учащиеся 8-х и 9-х классов из нескольких школ города Челябинска, как хорошо, так и слабоуспевающие по предмету.

Научная новизна настоящего исследования состоит в следующем:

1.Изучены и систематизированы психологические данные о природе понимания как феномена познавательной деятельности человека;

2. Проанализированы общие подходы к изучению и оценке понимания в экспериментальных исследованиях;

3.Обобщены и систематизированы критерии оценки понимания, используемые в экспериментально-психологических исследованиях;

4.Сформулированы критерии оценки понимания учащимися научного знания;

5.Экспериментально изучена валидность критериев оценки понимания научного знания;

6.Выработаны общие требования к диагностике понимания учащимися научного знания. На конкретном материале разработаны образцы валидных диагностических заданий.

Практическая значимость результатов исследования. Научное решение вопроса о путях диагностики понимания научного знания и, прежде всего, вопроса о критериях понимания, дает ориентиры для правильного построения диагностических заданий, раскрывает приемы и способы выявления понимания, адекватные специфике этого знания. Непосредственное практическое приложение научных положений, сформулированных в работе, должно найти себе место при разработке диагностического аппарата в ходе создания новых учебников и учебных пособий. Эти положения могут стать надежным теоретическим инструментом не только для методистов, но и для учителей-практиков, работающих творчески. Адекватный диагностический аппарат должен способствовать искоренению формализма в оценке знаний учащихся, что в свою очередь, может способствовать искоренению формализма и в содержании обучения. Учебный материал, непонятный учащимся определенной ступени, может быть исключен из учебной программы или переадресован на более высокую возрастную ступень.

Положения, выносимые на защиту:

1 .В диагностике понимания учащимися научного знания может быть использована система из шести критериев, раскрывающих уровни глубины понимания:

— Точное, но недословное воспроизведение научного суждения, раскрываемого в тексте;

— Правильное воспроизведение всего текста, в котором данное научное суждение раскрывается, обосновывается, иллюстрируется примерами;

— Объяснение явлений, не данных в тексте, но связанных с основным суждением;

— Восстановление посылок, из которых был сделан вывод, содержащийся в суждении;

— Выведение следствий из суждения, имеющих конкретный характер;

— Выведение следствий из суждения, имеющих теоретический характер.

2.Уровень наименее глубокого понимания ограничен способностью воспроизведения определений понятий, законов, правил по тексту учебника. Уровни наиболее глубокого понимания научного знания связаны с использованием этого знания в новых познавательных целях. Общий механизм такого использования состоит в том, что мысль, понимание которой проверяется, используется как посылка в цепи умозаключений при решении познавательных задач двух типов: конкретно-познавательных и теоретических.

3.Помимо глубины понимания научного знания существует такая его характеристика как широта. О широте понимания научного знания можно судить по тому, в каком диапазоне типичных вариаций конкретных и теоретических условий познавательных задач оперирует испытуемый данной научной мыслью.

4.Наиболее адекватный подход к диагностике понимания научного знания состоит в построении такого диагностического задания, которое представляло бы собой систематизированную шкалу вопросов и задач возрастающей трудности, последовательно раскрывающих уровни глубины и широты понимания. Только в этом случае можно дать точную содержательную характеристику глубины и широты понимания.

Апробация работы. Теоретические положения и данные экспериментального исследования докладывались:

1.Ha заседаниях кафедры психологии Челябинского государственного педагогического института в 1982;1986 годах;

2.На всесоюзной научно-практической конференции «Психология — практике обучения и воспитания», г. Москва, НИИ ОПП АПН СССР, декабрь 1988 г.;

3.На заседании лаборатории развития психологических познавательных процессов школьника НИИ ОПП АПН СССР, декабрь 1990 г.;

4.На научно-практической конференции стран СНГ «Психологические особенности развития творческих способностей ребенка», г. Челябинск, апрель, 1992 г.

5.На заседаниях кафедры общей и возрастной психологии и кафедры прикладной психологии факультета психологии Южно-Уральского государственного университета в 1992;1998 годах.

6.На 50-й юбилейной научно-технической конференции ЮурГУ, посвященной 55-летию университета, г. Челябинск, апрель, 1998 г.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы, включает 15 приложений и 16 таблиц. Список использованной литературы включает 202 наименования.

3.4. Общие выводы из экспериментального исследования.

Экспериментальное исследование позволяет сделать следующие общие выводы:

1.Выявленные на основе теоретического анализа шесть критериев понимания учащимися научного знания обладают различной валидностью в силу того, что результаты выполнения серии диагностических заданий, построенных с учетом выявленных критериев, варьируют от задания к заданию. Эти критерии, следовательно, неравноценны, невзаимозаменяемы;

2.В понимании учащимися научного знания существует шесть уровней соответственно шести критериям, которые можно именовать уровнями глубины понимания. Уровни наименее глубокого понимания ограничены способностью воспроизведения определений научных понятий, формулировок законов, правил по тексту, в том числе по тексту учебника. Уровни наиболее глубокого понимания связаны с использованием научного знания в новых познавательных целях. Общий механизм такого использования состоит в том, что мысль, понимание которой проверяется, используется в качестве посылки в цепи умозаключений при решении задач двух типов: конкретно-познавательных и теоретических;

3. Помимо глубины понимания учащимися научного знания существует такая его характеристика как широта, определяемая тем, в каком диапазоне типичных вариаций конкретных и теоретических условий познавательных задач оперирует испытуемый данной научной мыслью. Можно говорить о широте понимания на уровне выведения конкретных следствий и о широте понимания на уровне выведения теоретических следствий;

4.Валидность диагностического задания на понимание научного знания определяется, с одной стороны, тем, на основе каких критериев оно строится, а, с другой стороны, — тем, какой круг типичных вариаций диагностических задании в рамках того или иного критерия, оно охватывает. Охват диагностическим заданием основного круга типичных познавательных проблем, которые возможно решать на основе данного научного обобщения, можно именовать валидностыо по содержанию.

5.Диагностическое задание на понимание научного знания может не обязательно иметь очень объемный характер. Различные критерии и вариации конкретных и теоретических условий могут сочетаться в одном задании (задаче) с одним общим ответом. Но если испытуемый дает неправильный ответ, то невозможно понять, чего он недопонимает. Для того, чтобы дать точную характеристику понимания учащимися научного знания, диагностическое задание должно представлять собой шкалу вопросов и задач возрастающей трудности, последовательно раскрывающих уровни и широты понимания. И тогда, по тому, как испытуемый продвигается в рамках этой шкалы, можно будет судить и о глубине понимания, и о его широте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Наше исследование было посвящено проблеме диагностики понимания, вопросу о критериях понимания, в частности, как одному из наиболее значимых для педагогической практики, с одной стороны, и мало разработанных в психологической науке, с другой.

Исследование было начато с анализа состояния проблемы в психологической и педагогической науках и педагогической практике. Предварительно были проанализированы природа феномена понимания с опорой на литературные источники, а также общие подходы к изучению понимания в экспериментальных исследованиях. В итоге были сделаны следующие выводы:

1.Понимание — познавательный мыслительный процесс, направленный на раскрытие свойств, связей и отношений между предметами и явлениями реального мира;

Понимание в его результативном значении может быть истолковано как мысль или совокупность мыслей (в случае сложного объекта), адекватно раскрывающая какое-либо свойство, связь или отношение предметов или явлений реального мира.

2.Существующие попытки теоретического обобщения и систематизации критериев понимания очень малочисленны и связаны, главным образом, с изучением понимания текста;

3.Экспериментальные исследования понимания чрезвычайно разнообразны и отличаются по целям, материалу, который предлагается на понимание, категории испытуемых, методам исследования;

4.Понимание изучалось как процесс с целью выявления его внутренних механизмов, операций, стадий и как результат с точки зрения всевозможных зависимостей понимания, а именно: зависимости от возраста и опыта индивида, от обучения и др.;

5.В зависимости от подхода к выбору и описанию материала, предъявляемого для понимания, можно выделить две группы исследований: а) исследования, в которых изучается понимание некоторых свойств, связей или отношений в той или иной конкретной предметной или научной областиб) исследования, в которых изучается понимание вербального (текстов, фраз, слов) или изобразительного (картин, рисунков, схем) материала.

При выборе и описании материала, предъявляемого для понимания, в первом случае акцент делается на особенностях его содержания, его предметной отнесенности, а во втором — на форме, в какой то или иное содержание представлено познающему субъекту;

6.На протяжении времени в экспериментальных исследованиях был накоплен богатейший арсенал как методических средств и способов выявления понимания, так и критериев его оценки. При этом универсальных, общих критериев оценки понимания нет. Всякий критерий привязан к ситуации, в которой диагностируется понимание, к специфике его содержания. Словом, критерии оценки понимания весьма дифференцированы в зависимости от особенностей диагностической ситуации и особенностей материала, предъявляемого для понимания, таких как объем, сложность, структурированность, степень общности, степень образности, предметная отнесенность и др.

7.Была сделана попытка обобщить и систематизировать эти критерии. В итоге был получен следующий ряд: а) вербальная характеристика, словесное описание того явления, понимание которого проверяетсяб) иллюстрирование (образная характеристика) — в) выделение (восстановление) системы в материалег) обобщение и конкретизацияд) выведение следствий.

Наибольший удельный вес в любом образовательном процессе имеют научные знания, специфической чертой которых является их высокая степень обобщения действительности. В экспериментальных исследованиях изучалось понимание содержания выбранного по признаку предметной отнесенности, либо по признаку внешней формы, в какой это содержание может быть представлено (слово, текст, картина). Такой характеристике этого содержания как высокий уровень обобщения специального внимания уделено не было.

Анализ экспериментальных исследований, а также педагогической теории и практики показал, что там, где эта характеристика берется во внимание, используются, главным образом, два критерия: а) вербальная характеристика явления в общих чертах, самостоятельная или с опорой на текстб) приведение примеров или классификация материала, предъявляемого экспериментатором, решение конкретно-познавательных задач (т.н. конкретизация).

Так ли уж проста диагностика понимания научного знания?

С учетом данных анализа психологической теории и практики экспериментального изучения понимания, а также педагогической теории и школьной практики мы поставили себе целью разработать адекватный подход к диагностике понимания учащимися научного знания, ответить на вопрос о том, как правильно диагностировать понимание научного содержания (знания), на какие критерии оценки при этом опираться.

Общая гипотеза нашего исследования включала два предположения:

1. Число критериев оценки понимания научного знания больше числа тех, что используются в научном эксперименте и образовательной практике;

2.Различные критерии оценки понимания научного знания обладают различной валидностью.

Для проверки высказанной гипотезы и достижения поставленной цели был решен еще целый ряд задач теоретического и экспериментального характера. Мы исходили из того положения, что всякая диагностика понимания основывается на определенных критериях, тесно связанных с закономерностями этого процесса и свойствами его результата. Выбор критериев понимания, те или иные особенности их использования могут формировать способ диагностики понимания. В связи с этим мы изучили природу научного знания, механизмы достижения понимания и его реализации, сформулировали критерии оценки понимания учащимися научного знания, разработали на их основе систему диагностических заданий на конкретном материале и провели экспериментальную проверку выявленных критериев путем сравнительного изучения выполнения испытуемыми-учащимися соответствующих проверочных заданий.

Итогом всей этой работы явились следующие выводы:

1.В диагностике понимания учащимися научного знания может быть использована следующая система из шести критериев, раскрывающих уровни глубины понимания:

1.Точное, но не дословное воспроизведение научного суждения, расскрываемого в тексте;

2.Правильное воспроизведение всего текста, в котором данное научное суждение раскрывается, обосновывается, иллюстрируется примерами;

З.Объяснение явлений, не данных в тексте, но связанных с основным суждением;

4.Восстановление посылок, из которых было сделан вывод, содержащийся в суждении;

5.Выведение следствий из суждения, имеющих конкретный характер;

6. Выведение следствий из суждения, имеющих теоретический характер.

II. Выявленные шесть критериев оценки понимания научного знания обладают различной валидностью, что подтверждается различным уровнем теоретической обоснованности каждого, с одной стороны, и расхождением результатов выполнения соответствующих диагностических заданий, с другой.

III. Последний факт позволяет сделать вывод о существовании ряда уровней понимания учащимися научного знания, которые можно именовать уровнями глубины понимания. Уровень наименее глубокого понимания ограничен способностью воспроизведения определений понятий, законов, правил по тексту учебника. Уровни наиболее глубокого понимания связаны с использованием научного знания в новых познавательных целях. Общий механизм такого использования состоит в том, что мысль, понимание которой проверяется, используется в качестве посылки в цепи умозаключений при решении познавательных задач двух типов: конкретно-познавательных (выведение конкретных следствий) и теоретических (выведение теоретических следствий).

Конкретно-познавательные задачи требуют от учащихся способности опознавать те свойства, связи или отношения, понимание которых проверяется, в их конкретных проявлениях и исходя из понимания этих свойств или связей между ними и конкретных условий задачи, вывести следствие, восполнив тем самым недостающую информацию о конкретных объектах понимания.

Теоретическая задача требует поставить изучаемое явление в связь с другими явлениями и вывести следствие общего характера, т. е. справедливое для целого класса предметов или явлений действительности.

IV. Помимо глубины понимания научного знания существует такая его характеристика, как ш и р о т а, определяемая тем, в каком диапазоне типичных вариаций конкретных и теоретических условий познавательных задач оперирует испытуемый данной научной мыслью. Можно говорить о широте понимания на уровне выведения конкретных следствий и о широте понимания на уровне выведения теоретических следствий. Важно, чтобы диагностические задания исчерпывали типичные возможности конкретного и теоретического умозаключения, которые дает данное научное знание. Это помогает диагностировать широту понимания.

V. Валидность диагностического задания на понимание научного знания определяется, с одной стороны, тем, на основе каких критериев оно строится, а, с другой стороны, — тем, какой круг типичных вариаций диагностических задач в рамках того или иного критерия оно охватывает. Охват диагностическим заданием основного круга типичных познавательных проблем, которые возможно решать на основе данного научного обобщения, можно именовать валидностью по содер ж, а н и ю.

VI. Различные диагностические критерии и вариации конкретных и теоретических условий познавательных задач могут сочетаться в одном диагностическом задании (задаче) с одним общим ответом. При необходимости содержательной характеристики глубины и широты понимания учащимися научного знания, диагностическое задание должно представлять собой шкалу вопросов и задач возрастающей трудности, последовательно раскрывающих уровни глубины и широты понимания.

В заключении выражаем надежду на то, что высказанные здесь требования к диагностике понимания учащимися научного знания явятся полезными как для ученых-методистов, так и для учителей-практиков при составлении диагностических заданий.