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介绍
最近,人们对学习的个性化和基于儿童最初想法(自发的日常概念)形成科学概念的问题越来越感兴趣[7;20;21;22]。L.S. 首次提出了日常和科学概念的问题。维果茨基(Vygotsky)证明,儿童科学概念的发展在其发展路径上与自发或日常的科学概念是相反的[2]。但这些发展路线虽然历史不同,但却可以交织在一起。L.S. 立场的核心 维果茨基成为一种发展日常想法的方式,与科学概念的形成相关,作为改变最初儿童的想法和一般思维的工具[1]。”概念是物体本质和多样性的客观反映,它是思想理性加工的结果,是给定物体与其他物体的联系和关系揭示的结果,因此它包括一个漫长的过程思维和认知的能力,可以说,集中在其中。” [1,p.11] 76]。
E.V. 伊林科夫写道:“仅仅总结已经发生的事情、已经看到的事情,而无法对未来进行严格客观的预测的思维,还不是真正的思维。...思维的问题是理解它如何以及为何能够在对过去经验经验的分析基础上(即,在或多或少广泛的经验部分的基础上)形成这样的定义:将表达经验的所有范围和发展” [ 6,p.11]。154]。
并不是任何培训都能够胜任这项任务,只有以思维和科学概念的形成为中心的培训才能胜任这一任务[10]。然而,根据对小学教师的多项调查,他们中的许多人将孩子最初的想法或误解视为消极的,“减慢”了学习过程,因此“如果孩子忘记了错误的想法,教学就会更容易” 。7]。但是,研究人员认为,如果在学习过程中,科学概念的形成线与日常概念的发展线不相交,那么科学知识就会暴露出形式主义。学生将新知识视为与现实生活格格不入的东西,而不是对实际现象和事实的概括结果[12]。知识的形式主义还表现在学生无法将知识应用到教育或考试以外的场合。缺乏对儿童最初想法的研究导致日常概念的“前科学”特征长期保留[十一; 16]。因此,小学老师注意到,青少年开始学习物理、化学、生物、地理等系统课程时,幼稚的想法直接“溢出”在课堂上。例如,你可以从学生那里听到以下内容:“靴子分子”、“土壤分子”,或者:“夏天地球离太阳更近”、“大物体总是更重”、“一块如果你用毯子盖住冰,它会融化得更快”,等等。 d.[13]。
在学校毕业生中也有类似的想法。一项针对师范大学本科生进行的研究表明,超过 50% 的学生没有掌握基本的科学概念,这使我们能够得出关于这些学生一般学科能力的正式水平的结论 [8]。在高等教育机构中向解决更复杂的问题过渡只会强化学生使用基本自然科学概念的现有形式主义。“一般学科能力的正式水平和更高(反思、功能)水平之间缺乏自然的“向上”过渡,决定了传统学校方法的自然失败”[3]。
作为与程序性知识和教育信息记忆优先相关的“传统方法”教学方法的替代方案,MSUPE 的作者团队( A.A. Margolis、E.I. Isaev、M.A. Safronova,2021 )提出了一种培训模型,旨在概念性知识的优先性和学生初步想法的发展[7]。研究人员提出了将学生最初的数学和自然科学概念发展为小学科学概念的心理学和教学原理。当然,需要指定和测试这种方法。
我们假设,在小学教师培训中使用培养初中生初始自然科学概念的方法会影响与学生一起工作的学生的教育结果。
描述培养初中生初步想法的方法
2021年,莫斯科国立心理师范大学的一个工作组基于小学通识教育的“数学”和“我们周围的世界”课程,开发了一种将学生的初步想法发展为科学概念的方法,该方法包括5个模块:
- 老师的演讲;
- 准研究;
- 多对话;
- 发育评估;
- 形成普遍教育行动,作为发展初步想法的条件[7]。
使用“我们周围的世界”课程中的材料对所描述的方法进行了完善和具体说明。该方法包括对在规划和开展有关周围世界的课程时推荐的教学行动的描述。让我们简要描述一下主要行动。
– 使用问题确定有关正在研究的概念的初步想法。教师的问题可以根据一些可观察到的事实来提出。这个事实应该是有争议的。例如,根据在水中玩耍物体的经验,孩子们会看到不同的物体在水中的放置方式不同。孩子们通常认为大的物体比轻的物体沉入底部的速度更快。然而,已知有缝纫针容易浸入水中的经验。同时,大型船舶常在水面上等等。因此,老师需要思考并写下可以用来识别孩子最初想法的问题。建议使用以下形式的问题:“你为什么认为……?”、“如果……会发生什么?”、“那里(我们看不到的地方)正在发生什么……?” ”为了让孩子们产生假设并随后对其进行检验,孩子们有必要直接熟悉讨论的主题,用手触摸它,闻它等。[18;19]。
– 鼓励学生表达合理的判断。建议将儿童的所有假设进行简要(示意性)记录,并进行后续分析和分类:可以通过实验进行检验的假设、包含事实错误的假设(单词选错等)、幻想假设等。为了帮助孩子看清自己判断的谬误,可以采用“苏格拉底式对话”的方法[14]。这就是孩子们发现自己的逻辑错误并将注意力集中在可以通过经验检验的假设上的方式。
因此,在讨论过程中,应识别儿童的幼稚想法并共同讨论,评估对正在研究的概念的不同观点,并就意见和评估达成一致。
– 测试儿童的假设。在讨论了所有学生的假设后,选择了一个可以通过实验进行检验的假设。为此,学生在老师的指导下计划对其中一个假设进行实验测试。如果自然物体太大或太小,则可以使用真实的自然物体或模型进行实验。实验计划被示意性地记录。老师根据平面图组织孩子们进行实验。学生观察过程并得出结论。
因此,在专门组织的工作过程中,学生识别观察到的现象之间的因果关系,发展他们的初步想法[5]。该方法还描述了教师形成普遍教育行动的工作方式,作为发展初始想法的条件,并制定了组织发展评估的基础知识。
在“社会研究和自然科学(我们周围的世界) ”主题领域的内容和教学方法模块框架内与本科生合作时,使用了上述用于培养学生初步想法的方法。
研究的组织和方法
2022年,该研究涉及在OPOP HE“小学教育心理学和教育学(小学教师)”学习的心理和教育学学士学位课程三年级学生、教育心理学学院和三年级的全日制学生。中等教育年级学生。莫斯科的中学。
一组 21 名学生被分为两个小组:实验组 - 11 人,对照组 - 10 人。每组学生的平均学术成绩为 4.7(五分制)。实验组的学生根据“我们周围的世界”课程(A.A. Margolis、E.I. Isaev、M.A. Safronova,2021)的主题材料将初步想法发展为科学概念的方法来规划课程,对照组 在计划课程时,没有使用这种方法。
学生们在莫斯科一所中学的实践基础上进行了准备好的课程。初中学生样本由三年级学生(51人)组成,也分为两组:实验组28人,对照组23人。初中生实验组由实验组学生授课,初中生对照组由对照组学生授课。
每组学生都分配了一名来自教育组织和联邦国家预算高等教育机构 MSUPE 的督导员。
在开始练习之前,学生们被要求回答问卷中的问题:“在本模块中,你将与初中生一起教授《你周围的世界》课程。写下你可以使用哪些标志来了解这堂课是成功的。” 以下是学生对此问题的回答的一些示例:
“如果你成功完成了计划中的所有事情,这就是一次成功的课程”;
“孩子们表现得很好”;
“孩子们帮忙,认真听讲,完成所有任务”;
“当孩子们猜测课程主题时,这是一个很好的课程。”
关于周围世界的设计和授课阶段的组织如下。
课堂内的课程设计。在实验组和对照组中,课程是根据俄罗斯学校计划制定的。在实验组中,还使用了发展初始自然科学概念的方法。设计的第一阶段——课程内容的选择——是在基于问题的方法的基础上进行的[9; 15]。作为主要主题的一部分,未来的教师强调了将呈现给学生的任务以及学生在解决问题的过程中将发现和掌握的工具。应该指出的是,在小学,学生逐渐熟悉世界的一般文化图景,组织他们关于自然的想法以及应用这些想法的经验用于解决简单的实际问题。为此,学生掌握一套科学和认知活动的工具和方法。因此,对于实验组的学生来说,在计划课程时,重要的是要教导孩子不要让他的记忆超载,这样他就可以利用这些信息和自然物体来行动[4; 17]。
值得注意的是,实验组的备课阶段比对照组花费了更多的时间。这是因为学生不仅要讨论课程内容,还要讨论孩子们对老师问题的预期反应。例如,在讨论“动物”主题的课程时,学生们假设孩子们可以说出动物的哪些显着特征。他们说,如果孩子们说出一种特征,例如“羊毛”,那么课堂上的讨论就不可能结束,因为有没有毛发的哺乳动物,例如海豚、大象。毛茸茸的“野兽”,通常长着巨大的尖牙,是孩子们常见的想法。一个记住“动物的身体上覆盖着毛发”的学生将会看到下一类没有毛发的动物的图片——大象或鲸鱼,就会出现信息矛盾的问题。设计阶段以学生创建课程的技术地图结束。在实验组中,课程的技术地图是一个分支图,学生在课程中的几个点上想象不同的可能情节,具体取决于孩子们会说什么。在对照组的学生中,课程的技术地图是线性的,由教师的问题和明确的儿童答案组成。
在下一阶段,学生们在导师的陪同下,在学校按照三年级学生的对照组和实验组进行授课。实验组学习之初,教案与实际上课不相符。这是学生和导师讨论的话题。随后,课程计划与其实施之间的“差距”就不那么明显了。
反思阶段。实践课程结束后,组织了对结果的讨论,对计划内容和实际情况进行了比较。学生们阐述了差异的原因并提出了假设。对照组的学生在分析自己的课程时指出:
“我们不提供现成的知识,而是组织活动”;
“要让孩子提出一个话题,你需要提出一个有问题的问题”;
“事实证明,如果一年级学生同意这些标准,他们也可以自我评估。”
在实验组中,学生和对照组一样,注意到需要创造一个问题情境来组织儿童的活动,并将评估功能转移给学生。但是,与对照组不同的是,实验组的学生不仅注意到正确判断的重要性,而且还注意到错误判断的重要性:
“事实证明,孩子能够做出判断错误是件好事。让我们一起想办法”;
“当孩子们不害怕说出来时,这堂课就会变得有趣”;
“我们周围的世界是一个有趣的主题,因为所有儿童的假设都可以通过经验或实验来检验”;
“在课堂上组织讨论很难,但对孩子和老师来说都很有趣”;
“如果你知道孩子的想法,就更容易帮助他理解某个话题。”
反思也是以大学为基础组织的,它与职业行为的建模相关。该课程由大学的实习主管主讲。策展人借助案例,要求对教育活动组织的某些参数进行可能的改变,并组织讨论如何改变这些教育活动的组织方式和学生已经成功掌握的专业动作,以及主管的积极评价证实了这一点。
在培养小学生的初步想法方面,实验组学生最困难的事情就是猜测孩子们可能的答案。为了解决这个问题,该模块内组织了研发(科学研究工作)实践。学生们的任务是阅读和分析至少 5 篇专门研究初中生初始想法的文章,并为整个学生群体编写一份初始想法图集,其中包含低年级学童典型的自然科学“误解”。预计未来的学生将补充该地图集。
该研究是在 2022-2023 学年第一学期进行的。为了研究小学生的教育成果,使用三级主题问题来衡量自然科学素养水平(作者 - E.V. Chudinova)[17]。根据不同学科材料编写的主题三级诊断任务,旨在诊断学生计划和进行自然科学实验的能力的发展,这些实验揭示观察到的现象(过程条件)之间的因果关系,描述结果并得出结论[9]。
结果与讨论
分两个阶段对实验组和对照组进行初中生自然科学素养诊断,以评估初中生学科素养的进步程度。为了对对照组和实验组初中生自然科学素养的初始诊断和对照诊断结果进行定性分析,采用Fisher角度变换准则。在图中。图 1 展示了使用自然科学素养测试进行初步诊断的结果。
1、 实验组与对照组自然科学素养测试初步诊断结果对比图。
该图显示,并非所有学生都至少完成了一项任务。而且,没有一个学生解决了第三级问题。对照组的 2 级任务完成率仅为 15%,实验组的完成率为 10%。两组中的大多数儿童仅能完成 1 级任务。这意味着大多数学生已经正式掌握了实验方法。学生可以根据所提供的结果从经验中得出结论,但发现很难确定可以使用现有材料和设备进行测试的假设范围。Fisher 角度变换准则的值处于无显着性区域 ( p >0.05)。
表格1、描述性统计和科学素养测试分数(第 1 部分)
学生在一学期内完成有关周围世界的所有计划课程后,使用自然科学素养测试进行控制诊断的结果。
2、实验组与对照组自然科学素养测试对照诊断结果对比图。
该图显示,对照组和实验组的所有学生都完成了 1 级任务。实验组中有一半以上的孩子能够完成二级任务。这意味着这些孩子不仅知道如何从实验中得出结论,而且还知道如何选择实验的设备和材料。实验组中也有完成第三级任务的学生。这些学生能够提出假设并确定使用该实验设备和材料可以进行的实验范围。
在自然科学素养水平方面,根据对照诊断结果,对照组和实验组之间存在统计学上的显着差异(p<0.01)。
表2、描述性统计和科学素养测试结果(第 2 部分)
这些数据表明,与对照组相比,实验组的学生在所有三个级别上解决任务的比率都较高。那些。较年轻的学童以特殊的方式进行初步想法的构建,表现出较高水平的自然科学素养,并且可以为学生分配特殊任务,以促进他们思维的进一步发展。
结论
研究结果表明,在小学教师培训中使用培养初中生初始自然科学概念的方法会影响学生的教育结果。
在使用培养小学生初始自然科学概念的方法进行课程设计的阶段,孩子们接受什么知识变得很重要。知识必须能够成为儿童进一步智力发展的工具。因此,它不应局限于对象的一种或多种视觉特征。
一位老师专注于分析小学生的最初想法,他认为错误的判断实际上是观察孩子客观思维世界并了解其独特性的“机会之窗”。
师生共同工作的主题不是科学概念的内容,而是文化概念的内容与儿童原有的日常观念内容之间的关系。在作业过程中,学生认识并对比这些概念,并在教师的帮助下,以符号的形式示意性地记录矛盾。
年龄较小的学童通常对自然的基本观念还没有充分发展,并且在处理自然物体方面几乎没有实践经验。因此,教学中不应该引入儿童不明白其内容的术语。根据孩子的最初想法设计课程可以让我们避免这种教学错误。在相互理解的基础上建立师生对话有助于克服知识的形式主义。
结论
基于所进行的心理学和教育学研究,确定了影响未来教师培养初中儿童自然科学素养的能力的因素。
这些因素之一是在教师培训中纳入发展初始自然科学概念的方法。该方法的使用使我们能够致力于培养未来教师了解儿童行为基础的能力,帮助低年级学生提出自己的判断,并使儿童的思维过程和逻辑清晰可见。
另一个因素可以是组织对学生掌握自然科学基础教学方法的活动的支持。学生在掌握初中生初始自然科学概念发展方法论的过程中,遇到了一些困难:学生难以确定初中生取得学科教育成果的活动形式,并经历严重的困难。缺乏评估学科和元学科教育成果的手段和方法。在这方面,在设计和开展旨在培养小学生初步自然科学概念的课程的各个阶段进行监督是必要的。主管活动的实质性方面取决于在以下领域协助教育过程参与者的需要:教育内容及其呈现方法的选择和设计;组织教育过程参与者(学生与学生、学生与教师)之间的沟通;组织和进行对未来小学教师专业行为的反思。
通过扩大样本并与其他培训教师的大学合作来继续这项研究似乎很有希望。