Начало >> Статьи >> Архивы >> Системный анализ процесса мышления

Роль средств обучения в системном квантовании учебных действий школьников - Системный анализ процесса мышления

Оглавление
Системный анализ процесса мышления
Развитие естественно-научных представлений о процессе мышления
Представления древнегреческих материалистов
Концептуальный физиологический подход И. М. Сеченова и И. П. Павлова
Функциональные системы психической деятельности человека
Мышление - как активный системный процесс
Знак, сигнал, значение
Интериоризация
Общая теория функциональных систем и психофизиологическая проблема
Развитие мышления у ребенка
Развитие новых аспектов общей теории функциональных систем
Импринтинговая гипотеза формирования акцептора результатов действия
Отражательная функция мозга человека
Методы изучения организации нейродинамических процессов мозга школьников
Проблема наглядности и ее связь с видами информации
Задания автоматизированного контрольного урока ботаники
Выделение групп обследуемых с высокой и низкой работоспособностью
Анализ нейродинамической организации мозга школьников
Изучение нейродинамической организации мозга в эксперименте Ботаника 6
Типы преобразования информации
Эксперимент Ботаника 1
Системный анализ ЭЭГ-активности при выполнении обследуемыми заданий
Межполушарная асимметрия альфа-активности
Динамика коэффициентов реактивности
Особенности электрографических показателей в группах мыслителей и художников
Заключение
Дополнение
Роль средств обучения в системном квантовании учебных действий школьников
Список литературы

2. Роль средств обучения в системном «квантовании» учебных действий школьников при изучении химии в 8-м классе
Цели учебного процесса определяют принципы его организации и проведения. Учебной деятельности предшествует игровая, являющаяся ведущей в дошкольном возрасте. Игровая деятельность имеет полностью самостоятельный характер. Игрушки, ролевые игры со сверстниками необходимы ребенку не потому, что его заставляют, не потому, что он ждет какого- либо вознаграждения, какой-то выгоды, оценки своего поведения, а потому, что в игре он удовлетворяет самые сильные свои потребности. Вне игры, без нее развитие и сама нормальная жизнь ребенка дошкольника невозможна. Но, как это ни парадоксально, следующий за игрой учебный труд уже не является самостоятельным. Почему игра — самостоятельность, а учение — нет? Исторически возникшие условия игры, когда дети предоставлены самим себе и в то же время органически связаны с жизнью взрослых, среди которых они живут и под влиянием которых они формируются, привели к тому, что детская игра стала для них свободной деятельностью, т. е. самодеятельностью. Совсем иначе исторически сложилась другая деятельность, предшествующая трудовой, — учебная. Эта деятельность исторически сложилась не как свободная, не как творческая самодеятельность, а как деятельность, осуществляемая по прямому или косвенному принуждению взрослых. На первых этапах развития учебного процесса такое принуждение было откровенно прямым, часто принимавшим формы физического принуждения. Постепенно оно принимало более скрытую форму, но и до настоящего времени учебная деятельность не стала для учащихся свободной, творческой самодеятельностью. Этому способствовали, по-видимому, две объективные особенности процесса обучения. Во-первых, цели и содержание обучения всегда задаются «сверху», взрослыми, и обучаемые вынуждены принимать эти цели и их содержание. В существующих до сих пор формах организации учащиеся не принимают участия в целеобразовании этого процесса, в определении его содержания. Во-вторых, в отличие от игры в обучении дети не могут быть предоставлены самим себе, взрослые (учителя) должны принимать непосредственное, прямое участие в учебном процессе и осуществлять явное руководство этим процессом. Однако эти особенности процесса обучения не являются непреодолимым препятствием для организации и проведения его в форме самодеятельности учащихся. Исторический опыт, опыт учителей-новаторов отечественных школ, да и сама логика развития общественных отношений [о чем говорилось на январском (1987 г.) и февральском (1988 г.) Пленумах ЦК КПСС] показывают, что учебную деятельность можно и должно организовывать в форме учебной самодеятельности. Вместе с тем процесс обучения настолько сложен и его содержание таково, что сами учащиеся не могут самостоятельно решать вопросы установления содержания и форм обучения. Без прямого участия взрослого учебный процесс невозможен. Однако можно организовать учебный процесс и проводить его таким образом, чтобы учащиеся могли принимать непосредственное участие в целеобразовании ближайшей своей деятельности, чтобы цели обучения, задаваемые извне, становились их собственными, личными целями. Можно и необходимо так организовать учебный процесс, чтобы учащиеся чувствовали себя полноправными участниками этого процесса, свободными в творческом достижении принятых ими целей обучения и воспитания, т. е. сделать так, чтобы их работа была подлинной самодеятельностью, так как только в этом случае советская школа будет школой подготовки людей, жизнь которых определяется тремя видами самодеятельности: игровой, учебной и трудовой.
Организация и проведение учебного процесса должны полностью соответствовать, удовлетворять все возникшие на разных этапах онтогенеза ребенка ведущие потребности, а доминирующими мотивами учебной деятельности учащихся должны стать потребности познать окружающий мир, овладеть способами такого познания путем его интериоризации через образования ФСПД учащихся, мотивы самоосуществления себя как личности, самоусовершенствования.
К. Маркс писал: «С одной стороны, для установления правильной системы образования требуется изменение социальных условий, с другой стороны, для того, чтобы изменить социальные, условия, нужна соответствующая система образования»116. Это значит, что для дальнейшего совершенствования нашего общества необходимо создать соответствующую систему образования, которая формировала бы у учащихся готовность к самодеятельному труду и, следовательно, сама была бы построена на принципе самодеятельности учащихся в учебном процессе.

Это значит, что непосредственно в учебном процессе у учащихся должны формироваться такие качества, как проявление инициативы, стремление к переменам, нетерпимость к застою, воспитание таких внутренних мотивов, которые непосредственно связаны с самой деятельностью: интерес к процессу решения задачи, поиск способа решения, интерес к результату, желание овладеть общими способами решения задач и т. д. Только при развитии самостоятельной деятельности учащихся школа сможет формировать людей, которые смогут (с точки зрения как внутренней мотивации, так и компетентности) обеспечить научно-технический прогресс нашего общества.
Принцип самоорганизации в учебном процессе предполагает именно осознанную, рациональную самоорганизацию, т. е. умение ученика без систематического внешнего контроля, без помощи и стимуляции со стороны учителя, самостоятельно и рационально организовать и выполнять учебную работу по осуществлению принятых целей обучения. Отсюда следует, что разумное обучение должно стать обучением самоорганизации, а по мере достижения этого учащиеся должны учиться самостоятельно, а учитель должен лишь ставить перед ними общие цели обучения и оказывать помощь по мере надобности. Учитель, следовательно, должен не учить, а помогать учиться. Важнейшей задачей учителя является развитие у учащихся умения и навыков рационального обучения.
Наконец, принцип развития должен быть одним из основных принципов организации и проведения учебного процесса. Об этом было сказано выше.
Кратко резюмируем сказанное. Основным принципом, непосредственно вытекающим из задач современной школы, является принцип развития, он обеспечивает организацию адекватных ФСПД учащихся, обусловливая их умственное развитие. Принцип самодеятельности определяет мотивационную сферу учебного процесса и тем самым соответствует основной цели его организации. Принцип самоорганизации определяет операциональную сторону учебного процесса соответствует способу его организации.
Общественно-исторический опыт человечества, приобретаемый ребенком в процессе развития и долгого периода учения, суть средства и способы, с помощью которых люди выполняют различные виды деятельности, овладевают знаниями, которые дают возможность ему выполнять эту деятельность. Однако передать средство, способ выполнения того или иного процесса невозможно иначе, как во внешней форме — в форме действия или в форме внешней речи.
Но использование грандиозной сигналистики речи есть овладение знаковой системой языка, есть создание функциональных систем психической деятельности (ФСПД), которые охватывают оба больших полушария головного мозга, используя для этого межполушарные связи мозолистого тела (транскаллозальные нейроны). Учебный процесс начинается с внешней учебной деятельности, объективно направленной на овладение темой учебной программы. Но для формирования у учащихся адекватных ФСПД необходимо, как указывает П. К. Анохин, прежде всего мотивационное возбуждение, создаваемое доминирующей мотивацией, без которой не может образоваться аппарат «цели». Для этого, по П. К. Анохину (1975), четыре решающие компоненты афферентного синтеза должны быть подвергнуты одновременной обработке с одновременным взаимодействием на уровне отдельных нейронов. Для образования ФСПД учащегося это будут: доминирующая на данный момент мотивация, включающая знаковую форму (сознательную) репрезентации информации, обстановочная афферентации, соответствующая данному моменту и использующая знаковую систему языка (научные символы химии, математики), пусковая афферентации и, наконец, память. Для начала образования новой ФСПД учащегося необходимо основное условие, которым, по П. К. Анохину, «является одновременная встреча всех четырех участников этой стадии функциональной системы» 1. Этот процесс поддерживается и облегчается, по его мнению, рядом динамических процессов нервной системы, к которым «относятся прежде всего восходящая активация, вызванная ориентировочно-исследовательской реакцией, как правило, сопутствующая афферентному синтезу и предшествующая принятию решения, процесс корково-подкорковой реверберации и процесс центробежного повышения возбудимости вовлеченных в афферентный синтез рецепторов» 2.
Большую роль в принятии решения и построении аппарата акцептора результата действия, являющегося аппаратом предсказания, поскольку в нем прогнозируются свойства будущего результата, программа его достижения, иначе — цель действий, играет процесс произвольной памяти. П. К. Анохин акцентирует внимание на роли эмоций, ориентировочно-исследовательской деятельности, которые используют подкорковые структуры, так как без подкорковых образований не может быть интегрирована функциональная система, ибо все возбуждения, поступающие в кору по специфическим путям (минуя ретикулярную формацию, гипоталамус и лимбическую систему), вызывают в ней весьма ограниченное возбуждение и не могут объединиться в функциональную систему без соответствующего действия ретикулярной формации.
Об этом же, но с позиций психологии, пишет С. Л. Рубинштейн: «Для того чтобы учащийся по-настоящему включился в работу, нужно, чтобы задачи, которые перед ним ставятся в ходе учебной деятельности, были не только понятны, но и внутренне приняты, т. е. чтобы они приобрели значимость для учащегося и нашли, таким образом, отклик и опорную точку в его переживаниях» 3 . Значит, с позиции психофизиологии субъективная сторона учебной деятельности, определяемая доминирующим мотивом этой деятельности, ради чего ученик учится, воспитывается, объективно осуществляя цели учебно-воспитательного процесса, играет большую роль в процессе образования ФСПД учащихся с позиций нейрофизиологии, в процессе интериоризации с позиций психологии, когда внешние процессы с внешними же вещественными предметами преобразуются, или «врастают», по Л. С. Выготскому, в план сознания, опираясь на «принцип сигнификации», чтобы управлять своим мышлением и действиями.
Таким доминирующим мотивом учебной деятельности могут быть для учащегося внешние мотивы: самоутверждение в референтной для него группе учащихся, получение высокой оценки, сохранение своего благополучия в условиях влияния родителей, учителей, ученического коллектива — т. е. не учебный мотив, а какой-то совсем иной. Но доминирующую роль в учебной деятельности школьника могут играть и внутренние мотивы: сама учебная деятельность, т. е. учебно-познавательная цель, когда учебная деятельность осуществляется ради познания, овладения системой знаний, умений и навыков, ради саморазвития и самосовершенствования себя как личности в обществе. В этом случае объективная и субъективная стороны учебной деятельности совпадают, и эта деятельность приобретает огромный общественный и личностный смысл.
К определенной деятельности субъекта побуждает обычно не один какой-то мотив, а совокупность часто противоречивых мотивов, образующих мотивацию деятельности. Но характер этой мотивации, как и характер деятельности, определяется доминирующим мотивом, вызывающим, направляющим и определяющим именно данную деятельность, а не другую. За каждым мотивом, входящим в мотивацию, стоит определенная потребность. Мотив — это осознанная, т. е. опредмеченная потребность. Именно она является источником активности субъекта.

«Никто не может сделать что-нибудь,— пишет К. Маркс и Ф. Энгельс, — не делая это вместе с тем
ради какой-либо из своих потребностей...» 4 Мотивация же является процессом преобразования потребностей в мотивы — побуждения к определенной деятельности.
Единицей учебного процесса является учебная тема, так как она сохраняет все структурные особенности учебного процесса, а отдельный урок не может их охватить. Поэтому структура каждого урока определяется целью и местом этого урока в системе изучения учебной темы. Следовательно, единой структурой учебного процесса урок быть не может. А для учебной темы можно установить единую, общую структуру.
Разумная, эффективная, оптимальная учебная деятельность по изучению, например, темы «Галогены» в учебной программе химии 8-го класса должна состоять из трех этапов.

  1. Вводно-мотивационный этап. На этом этапе учащиеся должны осознать (уяснить), для чего, зачем и почему им надо изучать эту тему; понять значение в химической науке этой темы, историю возникновения и развития тех химических понятий и теорий, которые они будут изучать; представить себе, что именно следует освоить, какова основная задача предстоящей работы. Все это вызывает у учащихся мотивацию, превращающуюся в интерес к предстоящей учебной деятельности. Учитель разбивает главную цель темы на ряд целей частных, возникающих и удовлетворяемых по мере осуществления учебных действий. Соотнесение каждой цели с конкретными условиями удовлетворения образует задачи, которые возникают одна за другой по мере осуществления учебной деятельности. Учащемуся каждый раз приходится решать эти задачи, если он хочет добиться ожидаемого результата. Решение каждой задачи требует от субъекта действий. В зависимости от их характера и от особенности условий, в которых их надо выполнять, субъект (учащийся) находит в своем опыте, знаниях, умениях и навыках определенные операции («кванты» деятельности), образующие средства деятельности, с помощью которых она осуществляется внешне (с одновременной ее целенаправленной интериоризацией) и выполняется намеченная цель. Суть учебной деятельности заключается в том, что она непосредственно направлена на создание новых ФСПД учащегося, т. е. на изменение самого субъекта посредством интериоризации учебной темы. Поэтому учащиеся на первом этапе должны выяснить для себя, какие ранее освоенные умения и знания им понадобятся, что недостает и что надо восполнить для предстоящего учения.

2.       Операционно-познавательный этап. На этом этапе учащиеся изучают и осваивают содержание темы, овладевают предусмотренными знаниями, навыками. Основная учебная задача разделяется на последовательность частных задач. Для их решения осуществляется фронтальная работа по изучению какого-либо понятия, рассмотрению общего способа решения задач, проведению химических опытов и экспериментов, практических работ, индивидуальных работ по решению задач. Широко используются средства обучения, такие как натуральные объекты, приборы, аппараты, установки, химическая посуда, лабораторные принадлежности для проведения химических экспериментов, модели, средства обучения на печатной основе, экранно-звуковые средства обучения, технические средства обучения и, наконец, комплексы дидактических средств.
Комплексы дидактических средств (КДС) мы рассмотрим подробнее, так как именно для естественно-научных экспериментально-теоретических дисциплин они являются необходимыми внешними опорами, наиболее оптимально обеспечивающими системное «квантование» учебных действий и их целенаправленную интериоризацию путем образования иерархии ФСПД учащихся. КДС — это совокупность средств обучения (СО), необходимая и достаточная для усвоения знаний по какой-либо теме программы. КДС характеризуется определенной структурой, т. е. последовательностью включения СО в педагогический процесс во взаимосвязи и сочетании друг с другом. Содержание школьного курса химии включает понятия о химическом элементе, веществе, химической реакции и химическом производстве. При подборе СО для КДС учитываются дидактические возможности СО, задачи урока, темы и конкретные условия. Одно пособие может быть заменено другим. Неизменным СО является только химический эксперимент. Обычно используется, как установлено экспериментально, три — четыре СО. Избыток дидактических средств, как и их недостаток, снижает эффективность усвоения учебного материала. Иногда целесообразно провести сначала опыт, а затем, основываясь на данных, демонстрировавшихся в опыте, разобрать химическую сущность процесса. Иногда имеет смысл в начале темы показать фильм, чтобы создать доминирующую мотивацию, интерес, проблемную ситуацию. Но чаще фильм служит источником информации в процессе изучения нового материала, он органично включается в ход урока. Школьная практика показала, что ряд тем (химические и физические явления, признаки и условия течения химических реакций, скорость химических реакций, реакции ионного обмена) лучше начинать с химических опытов. Чувственное восприятие превращения веществ в эксперименте служит благоприятной почвой для системного «квантования» учебных действий и усвоения сущности химических понятий, способствует процессу целенаправленной интериоризации. При изучении типов химических реакций, химического равновесия, окислительно-восстановительных реакций с позиции психофизиологии требуется вначале представить проблему в абстрактном виде, схематически. Для этого служат знаковые и материальные модели, схемы.
Разобрав сущность вопроса теоретически, создают на последующих этапах урока благоприятные условия для соответствующих экспериментов. Благодаря такому подходу облегчается «восхождение от абстрактного к конкретному», по К. Марксу. Использование моделей при изучении типов кристаллических решеток, химических связей на начальном этапе формирования этих понятий подготавливает учащихся к целенаправленному наблюдению эксперимента. Чтобы разработать КДС, необходимо учитывать конкретные задачи обучения, определить характер и объем информации, подлежащей усвоению, и, главное, осуществить дробление учебного материала на небольшие самостоятельные шаги с учетом логической и дидактической последовательности.

  1. Рефлексивно-оценочный этап. На этом этапе учащиеся обобщают изученный материал темы, включая его в общую систему знаний и умений. Главная цель этого этапа— развитие у учащихся рефлексивной деятельности (рефлексия— процесс отражения и исследования познавательного акта, самоанализ, размышление над своим психическим состоянием), способности к обобщению и формированию адекватной самооценки. Учащиеся анализируют проделанную ими учебную работу, устанавливают, решили ли они и как решили принятую ими основную учебную задачу, что сделано или не сделано или сделано не так, как надо было, что усвоено и что не усвоено и почему, чем овладели и чем не овладели и почему. На основе этого самоанализа они оценивают свою деятельность в целом и отдельные действия, свои успехи и неудачи, а также производят нужную корректировку проделанной работы. При такой системе учащиеся становятся субъектами учения, у них развиваются организационные умения, активность, инициатива, творческий подход к учению. Меняется мотивация учения: доминирующими становятся учебнопознавательные и широкие социальные мотивы.

При изучении любой темы должны иметь место все три указанных этапа. Для целенаправленной интериоризации обязательно необходим вводно-мотивационный этап, без него учебная деятельность учащихся будет «слепой», неосознаваемой, она не станет их самодеятельностью, а потому будет побуждаться внешними мотивами, следовательно, не будет способствовать их умственному развитию. Учебная деятельность без рефлексивно-оценочного этапа, без нужного обобщения усвоенного, без анализа проделанной работы, без выделения в ней использованных методов и способов, без отделения их от содержания учебного материала, без должной оценки результатов решения принятых учебно-проблемных задач и без своих приобретений на пути личностного развития, без необходимой коррекции выявленных недоработок и пробелов не будет эффективной, не произойдет подлинного присвоения каждым учеником содержания учебной деятельности, общих способов действия. Что касается операционно-познавательного этапа, то, естественно, без него не может быть никакой учебной деятельности учащихся.
Рассмотренная модель учебной деятельности школьника, следующая из концепции ФСПД, организуется и проводится под руководством учителя, а не возникает и осуществляется учащимися лишь под влиянием их внутренних потребностей.
Без учителя, без проведения им учебного процесса, без создания им основной проблемной ситуации, выяснения роли и значения данной учебной темы в системе учебного предмета, формулировки целей и задач предстоящей учебной деятельности учащихся, разъяснения плана изучения темы, представления учащимися с помощью различных средств обучения нужной информации, демонстрации опытов, постановки экспериментов, организации и руководства учебно-познавательной работой на уроках и т. д. никакого учебного процесса осуществить нельзя. Указанная модель позволяет получить целенаправленную интериоризацию в процессе обучения, опираясь на образование адекватной иерархии ФСПД в учебной деятельности учащихся.
Очень коротко следует рассмотреть отношение химии как науки к химии как учебному предмету.
Химия — фундаментальная естественная наука о веществах, их составе, строении и законах, которым подчиняются превращения веществ. Она является экспериментально-теоретической базой, имеющей огромное производственно-технологическое значение для всех областей народного хозяйства науки, медицины, культуры. Именно поэтому учебный предмет химия, как никакой другой, нуждается в материальных средствах обучения, включая коллекции, реактивы, материалы, приборы и лабораторные принадлежности, модели, экрано-звуковые средства, комплексы дидактических средств.
Современная химия дифференцируется на отдельные области — неорганическую, органическую, физическую, аналитическую химию, которые в значительной степени стали самостоятельными науками. 

На стыке химии и других областей знания возникли: аналитическая химия, химия высокомолекулярных соединений, химическая термодинамика, химическая кинетика, термохимия, электрохимия, учение о катализе, радиационная химия, фотохимия, ядерная химия, геохимия, плазмохимия, лазерная химия, биохимия, биоорганическая химия, молекулярная биология, иммунохимия, нейрохимия, фармацевтическая химия, космохимия, квантовая химия, бионеорганическая химия, химия высоких энергий, химия твердого тела и др.
Естественно, что химия как учебный предмет представляет собой педагогическую проекцию химии как науки. Задача этого предмета состоит в том, чтобы помочь учащимся понять состав и структуру веществ, закономерности превращения одних веществ в другие, способствовать созданию у них представлений о материальном единстве мира, формированию научно-материалистического мировоззрения, представлений о химической технологии и производстве, позволяющих создать многие вещества, неизвестные в природе, но необходимые человеку в его хозяйственной, научной, культурной деятельности. Наконец, изучение химии создает у 'ученика представление об экологической проблеме: сохранении и научном регулировании среды обитания.
Результаты оценки системной мозговой нейродинамической организации получены у 144 школьников 8-х классов при решении ими одинаковых контрольных задач по химии на основе пройденного материала. В экспериментальную группу вошли 72 школьника (школа № 204, являющаяся базовой АПН СССР) и в контрольную группу также 72 школьника (школа № 38 с углубленным изучением английского языка). В экспериментальной группе особое внимание уделялось мотивации учения, изучение химии велось укрупненными единицами с использованием до 20 различных видов учебной работы учащихся на уроках, специальных комплексов дидактических средств обучения, обязательно включавших микролаборатории для проведения учебных экспериментов самими учащимися. В контрольной группе занятия проводились без использования КДС обучения — традиционным образом. Методические условия автоматизированного контрольного урока описаны в 3-й главе настоящей монографии. Инструкция обследуемому в основном совпадала с приведенной инструкцией автоматизированного психофизиологического обследования по математике. Автоматизированный урок состоял из 32 контрольных химических задач: из них 16 с изображением условий (образных) и 16 с текстом (знаковых). Для решения каждой задачи отводилось 50 с. Обследуемый получал обратную информацию о результате решения им задачи (правильно решил — лампочка на пульте гасла, неправильно — мигала, а затем гасла). Интерес, познавательная мотивация вызывает эмоциональное переживание собственного результата. Совпадение же мотивации с подкреплением (положительным результатом), как указывает К. В. Судаков (1984), ведет к запечатлению способа решения задачи.
Для анализа нейродинамической организации ФСПД учащихся при решении контрольных задач по курсу химии была взята 3451 ЭЭГ-реализация, зарегистрированная при решении 3451 задачи (при использовании в обучении КДС в образных задачах — 878 ЭЭГ-реализаций, в текстовых задачах — 844 ЭЭГ-реализации, без использования в обучении КДС в образных задачах — 838 ЭЭГ-реализаций, в текстовых задачах — 891 ЭЭГ-реализация).
Сопоставление системной организации иерархии ФСПД учащихся экспериментальной группы (в обучении использовались КДС) с иерархией ФСПД учащихся контрольной группы (в обучении не использовались КДС) при решении одних и тех же контрольных текстовых химических задач выявило достоверное различие их иерархий ФСПД и организации их акцепторов результата действия (по 240 признакам ЭЭГ из 384 сопоставлявшихся). Таким образом был выявлен нейродинамический субстрат, создаваемый применением КДС, который является специфическим мозговым носителем целенаправленной интериоризации учебного материала химии.
Это положение нашло подтверждение в нормированных годовой успеваемостью результатах школьных контрольных работ за четверть в 8-м «э» (экспериментальная группа) и в 8-м «к» (контрольная группа) классах (табл. 59).
Таблица 59
Нормированные результаты школьных контрольных работ по химии в 8-м «э» классе (72 учащихся) и в 8-м «к» классе (72 учащихся)


Классы

Типы преобразования информации (ТПИ)

I

2

8-й «э»

1,06+0,01 (1,03+1,09)

0,94±0,01 (0,91+0,97)

8-й «к»

0,96+0,03 (0,90+1,02)

0,70+0,01 (0,67 ч-0,73)

По данным, приведенным в табл. 59, видно, что результаты в 8-м «э» классе достоверно лучше у учащихся с I и со II ТПИ, чем у учащихся в 8-м «к» классе.
Огромная роль КДС обучения состояла в создании возможности учащемуся активно распредметить для себя условия химической задачи, экспериментально познать существо химических законов и понятий. Именно КДС обучения позволяют на уроках химии обеспечить принцип самодеятельности учащихся, который определяет мотивационную сферу учебного процесса и тем самым направляет деятельность учащихся на основной мотив организации урока. Одновременно КДС обучения обеспечивает на уроке химии принцип самоорганизации, определяющий операционную сторону учебного процесса, помогая его адекватной организации.
В основе действия КДС обучения лежит нейрофизиологический механизм системного «квантования» учебной деятельности. Оно, опираясь на знаковые системы (речевые операторы моделирования, символы химии, математики), производит опережающее реальные события программирование механизмов акцептора результата действия ФСПД учащихся, строит процессы абстрагирования в психической деятельности усвоения нового материала [Пратусевич Ю. М., 1985; Судаков К. В., 1987]. Лабораторный химический эксперимент, модели молекул соединений, атомов (элементов) представляют собой те внешние опоры, которые, обеспечивая системное «квантование» познавательной деятельности, способствуют целенаправленной интериоризации через создание адекватной иерархии ФСПД учащихся. «Квантование» познавательной деятельности широко использует эмоциональные переживания и механизмы памяти [Судаков К. В., 1987].
Эффективность применения КДС обучения на уроках химии была подтверждена также достоверно лучшими результатами автоматизированного контроля знаний учащихся. В экспериментальной группе при решении химических задач, репрезентируемых в знаково-символическом виде информации, у школьников с I ТПИ было 12,78±0,19 (12,40-4-13,46) правильных решений из 16, а в контрольной группе — 9,85±0,29- (9,28-4-10,42). У школьников со II ТПИ с применением КДС обучения и без применения КДС число правильных решений составило соответственно 8,00±0,24 (7,534-8,47) из 16 и 4,41 ±0,17 (4,074-4,75).
Рассмотрим системную организацию ЭЭГ-проявлений при решении в автоматизированном уроке контрольных химических задач, представляемых в знаково-символической форме, у школьников с I ТПИ с применением при обучении КДС (экспериментальная группа) и без применения КДС (контрольная группа).
В меньшей выборке из 436 ЭЭГ-реализаций (экспериментальная группа) было 434 степени свободы, чему соответствовала разница между КК, значимо отличающаяся от нуля на 5% уровне, равная или превышающая 0,0943, на 1% уровне— 0,1230; на 0,1% уровне — 0,1579. Большая выборка (контрольная группа) состояла из 501 ЭЭГ-реализации.
Сопоставим одинаковые компоненты при решении одинаковых задач учащимися экспериментальной (рис 63а) и контрольной (рис. 636) групп.

Четко различается совершенно разная структура компонент 3 индекса ЭЭГ: 28 из 32 признаков ЭЭГ достоверно различаются у учащихся с применением в обучении КДС от таковых у учащихся без применения КДС. При этом 25 признаков ЭЭГ отличается на 0,1% уровней только два признака ЭЭГ (левое затылочное отведение в альфа-диапазоне и правое теменное в дельта-диапазоне) различны на 5% уровне и один признак ЭЭГ различается на 1% уровне (правое затылочное отведение в дельта-диапазоне). Учащиеся с применением КДС характеризуются структурой компоненты 3 индекса ЭЭГ (см. рис. 63а): в левом полушарии отведения в бета-диапазоне имеют умеренно положительную корреляцию, а в других частотных диапазонах положительной корреляцией обладают отведения правого полушария. Обратная картина наблюдается (см. рис. 636) у учащихся без применения в обучении КДС: в бета-диапазоне положительную корреляцию с индексом имеют отведения правого полушария, а в других диапазонах 9 отведений левого полушария имеют выраженную положительную корреляцию с индексом ЭЭГ. При наличии отрицательной корреляции левого полушария МПА в височном отведении у учащихся с применением КДС достигает 1,0372 в дельта-диапазоне, 0,8592 в тета-диапазоне, 0,7584 в альфа-диапазоне. МПА у учащихся без применения КДС имеют противоположную направленность в этих диапазонах ЭЭГ (за счет положительной корреляции отведений левого полушария).
На рис. 64а представлена гистограмма компоненты 4 амплитуды ЭЭГ, характеризующая иерархию ФСПД учащихся, их акцептор результата действия при решении химических задач с применением при обучении КДС. На рис. 64б приведена гистограмма той же компоненты при решении тех же задач школьниками, при обучении которых КДС не применялись. Сопоставляя эти гистограммы, можно отметить, что они достоверно отличаются друг от друга по 21 признаку ЭЭГ из 32 сопоставляемых. Данное обстоятельство позволяет говорить о разной организации прогнозирующего аппарата — акцептора результата действия при употреблении в учебном процессе специальных КДС и без использования КДС.
На рис. 65а демонстрируется гистограмма компоненты 4 частоты ЭЭГ при решении контрольных задач школьниками, в обучении которых применялись КДС, а на рис. 65б — та же компонента при решении тех же задач школьниками, в обучении которых КДС не применялись.


Рис. 63. Графические изображения компонент 3 индекса ЭЭГ при выполнении учащимися 8-го класса с I ТПИ контрольного урока по химии.
а —в экспериментальной группе (35 школьников); б — в контрольной группе (37 школьников). Остальные обозначения те же. что на рис. I.



Рис. 64. Графические изображения компонент 4 амплитуды ЭЭГ.
Обозначения те же. что на рис. 63.


Рис. 65. Графические изображения компонент 4 частоты ЭЭГ,
Обозначения те же. что на рис. 63.

Сопоставляя их структуру, обращаем внимание, что МПА в бета-диапазонах и частично в альфа-диапазонах у учащихся, в обучении которых применялись КДС, образованы за счет положительной корреляции отведений правого полушария с частотою, а у учащихся, в обучении которых не использовались КДС, наблюдается противоположная картина: МПА в этих диапазонах образованы за счет положительной корреляции отведений левого полушария. Из 32 признаков ЭЭГ компонент 4 частоты достоверно различаются компоненты по 27 признакам ЭЭГ, при этом 26 признаков ЭЭГ различаются на 0,1% уровне.
Таким образом, сопоставляя структуры компонент учащихся, в обучении которых применялись КДС, со структурами тех же компонент у учащихся, в обучении которых КДС не применялись, мы можем сделать вывод, что в основе разных результатов контрольного автоматизированного урока у учащихся с I ТПИ экспериментальной и контрольной групп (соответственно 12,78±0,19 и 9,85±0,29 правильных решений из 16) лежит объективное различие нейродинамического субстрата иерархии ФСПД учащихся этих групп, их акцепторы результата действия. Химия является теоретико-экспериментальной дисциплиной, и поэтому для овладения технологией получения химических веществ, понимания существа химических реакций особенно необходимо логическое системное «квантование» учебного процесса в рамках химического эксперимента, который адекватно обеспечивают каждому ученику КДС.

*  *  *

Гипотеза К. В. Судакова (1984) о функциональных системах психической деятельности человека была проверена при решении учебных задач разных типов учебных дисциплин: биологии, математики, химии. Строгий физиологический анализ показал, что единые глобальные механизмы преобразования информации отсутствуют. Каждая учебная дисциплина требует специфической иерархии ФСПД учащихся с характерной для учебной дисциплины топологической организацией нейронного прогнозирующего аппарата (акцептора результата действия). Из этого можно сделать вывод об огромной роли способностей в овладении учебными предметами, разными формами, методами и средствами обучения, которые в руках учителей незаменимы как активные орудия запечатления опыта, обогащения акцептора результата действия.

За помощь в проведении экспериментальных исследований приношу благодарность сотрудникам лаборатории физиологии умственного труда Г. И. Квасову, Л. Н. Буховецкой, В. Г. Сахарову.

1 Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. — М.:
Медицина, 1975, с. 47.

2 Та м же, с. 47—48.

3 Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. 2-е изд. — М.: Учпедгиз, 1946, с. 604.

4 М а р к с К., Энгельс Ф. Немецкая идеология. Соч. 2-е изд., т. 3, с. 245.



 
« Системная красная волчанка, системная склеродермия, ревматоидный артрит   Системы организма (гистология) »