Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Когнитивные компетенции в инновационных моделях математических курсов. Монография

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
11
переходит в осознаваемую человеком задачу» [20, с. 35]. Под проблемной си­туацией мы будем понимать практическое или теоретическое задание, для выполнения которого ранее усвоенных знаний оказывается недостаточно и возникает потребность в новых знаниях. Это далеко не исчерпывающая ха­рактеристика проблемной ситуации. Так, А. М. Матюшкин указывает, что проблемная ситуация должна подразумевать обнаружение учащимися общей закономерности, общего способа деятельности или общ
их условий реализа-
ции деятельности [21].
В теории проблемного обучения выделяется десять дидактических спо-
собов создания проблемных ситуаций (по М. И. Махмутову [19]):
1) Побуждение учащихся к теоретическому объяснению явлений, фак- тов, внешнего несоответствия между ними. Это вызывает поисковую дея­тельность учеников и приводит к активному усвоению новых знаний.
2) Использование учебных и ж
изненных ситуаций, возникающих при выполнении учащимися практических заданий в школе, дома или на произ­водстве, в ходе наблюдений за природой. Проблемные ситуации в этом слу­чае возникают при попытке учащихся самостоятельно достигнуть поставлен­ной перед ними практической цели. Обычно ученики в итоге анализа сами формулируют проблему.
3) Постанов
ка учебных практических заданий на объяснение явления или поиск путей его практического применения. Примером может служить любая исследовательская работа учащихся в мастерской, лаборатории и т. д.
4) Побуждение учащихся к анализу фактов и явлений действительно- сти, порождающему противоречия между житейскими представлениями и научными понятиями об этих фактах.
5) Выдвижение предположений (гипотез), формулировка выводов и их опытная проверка.
6) Побуждение учащихся к ср
авнению, сопоставлению и противопо­ставлению фактов, явлений, правил, действий, в результате которых возника­ет проблемная ситуация.
7) Побуждение учащихся к предварительному обобщению новых фак- тов. В этом случае возникает проблемная ситуация, так как сравнение выяв­ляет свойства новых фактов, необъяснимые их признаки.
8) Ознако
мление учащихся с фактами, носящими как будто бы необъ­яснимый характер и приведшими в истории науки к постановке научной проблемы. Обычно эти факты и явления как бы противоречат сложившимся у учеников представлениям и понятиям, что объясняется неполнотой, недоста­точностью их прежних знаний.
9) Организация межпредметных связ
ей.
10) Варьированные задачи, переформулировка вопроса.
Важно, чтобы проблемная ситуация индуцировала формулировку уча­щимися именно той проблемы, разрешение которой и приводит к овладению учащимися планируемыми знаниями и умениями. Кроме того, для реализа­ции проблемного обучения на высшем уровне задание, составляющее основу проблемной ситуации, не должно быть простой проекцией проблемы на
12
частную ситуацию. Например, если проблема состоит в том, чтобы найти условия, при которых в четырёхугольник может быть вписана окружность, то не следует в качестве задания, создающего проблемную ситуацию, предла­гать задачу: «В четырёхугольнике, описанном около окружности, стороны имеют длины 10, 15 и 18 см. Какой может быть длина четвёртой стороны?» Хотя это задание удовлетворяет требованиям, предъявляемым к проблемной ситуации (и действительно её создает), фактически формулировка проблемы о соотношении между сторонами описанного четырёхугольника здесь уже присутствует, и потому данная проблемная ситуация не соответству
ет требо­ваниям реализации высшего уровня проблемного обучения, ориентирующего учащегося на самостоятельное обнаружение, постановку и формулирование проблемы.
Говоря о проблеме в проблемном обучении, мы будем иметь в виду
научную проблему. Мы вынуждены это оговори
ть, поскольку имеется и иная точка зрения. Так, Е. В. Ковалевская в качестве проблемных рассматривает следующие ситуации: «Вам нужно быть в институте вовремя, но вы не може­те уйти, потому что ждёте важный телефонный звонок...», «Вы едете автобу­сом, но не успеваете взять билет, входит контролёр...», «Автобус уходит, вы останав
ливаете такси, но появляется человек, который опаздывает на само­лёт...» [22] и т. д. Ясно, что это бытовые проблемы, не приводящие ни к вы­явлению каких-то общих закономерностей, ни к построению общего способа деятельности, ни к выявлению условий реализации деятельности, на необхо­димость че
го в проблемной ситуации указывал А. М. Матюшкин. Указанны­ми свойствами обладают именно те проблемные ситуации, которые индуци­руют научные проблемы.
Научная проблема — это отражение границы между знанием и незна­нием, противоречия между существующим знанием и накопленными факта­ми или между разными фрагментами теории. Именно поэтому решение научной проблемы приводит к появлению нового знания. Например, доста­точно очевидным являет
ся утверждение о том, что около любой окружности можно описать треугольник. Но учащийся, который только начинает изучать геометрию, ещё не знает, можно ли в любой треугольник вписать окруж­ность. Здесь и проходит граница между знанием и незнанием. Приведём ещё один пример (рис. 1.1).
а б
Рис. 1.1. Четырёхугольники
13
На рисунке видно, что есть четырёхугольники, в которые можно впи­сать окружность (рис. 1.1, а), а есть такие, в которые нельзя (рис. 1.1, б). Су­ществующих знаний для объяснения этих фактов у учащегося ещё нет. Из этого противостояния знаний и фактов возникает проблема, как узнавать, до­пускает ли четырёхугольник вписанную окружность.
Этимология слов «проблема» и «задача» общая (от греческого πρόβλημα — задача, задание), однако мы будем различать эти понятия. Реше­ние учебной задачи подразумев
ает преобразование исходных данных, фор­мулируемых как условие задачи, в требуемый объект, который называется ответом к задаче или результатом её решения. Решение проблемы состоит, как уже отмечалось, в получении нового знания, применимого в дальнейшем к решению того или иного к
ласса задач. В терминах информатики это озна­чает, что как постановка проблемы, так и результат её решения должны об­ладать свойством массовости.
Результат решения проблемы должен обладать ещё одним важным свойством — верифицируемостью. В зависимости от области научного зна­ния верификация может осуществляться разными сред
ствами. Для математи-
ки таким средством является доказательство.
На наш взгляд, результат решения проблемы — это информационная модель (т. е. декларативно представленное знание) или алгоритм (т. е. знание, представленное процедурно). Они всегда обладают целевой характеристикой, а также свойствами массовости и верифицируемости. По мнению Б. С. Грязнова [23, с. 114], ответом на научную проблему является новая тео­рия в целом, а зад
ача — это вопрос, ответом на который является утвержде­ние, представляющее собой правильную часть теории. Не соглашаясь с этим общефилософским взглядом, неоправданно, по нашему мнению, сужающим понятие «проблема» и расширяющим понятие «задача», отметим определён­ное совпадение точек зрения, поскольку всякая теория — это система согла­сованных информационных моделей и алгоритмов.
В школьном образовании идеи проблемного обучения получили реали-
зацию в системах развивающего обучения. В ча
стности, оно разрабатывалось с конца 50-х годов XX века в конкурирующих педагогических системах Л. В. Занкова [24] и Д. Б. Эльконина — В. В. Давыдова [25]. Что касается ву­зовского образования, то здесь царит понятийная неразбериха, и нередко под проблемным обучением пон
имается простое использование задач повышен-
ной трудности.
Необходимо остановиться ещё на одной стороне компетентностного подхода в образовании, это деятельностный характер овладения компетенци­ями. Это положение подчёркивается всеми исследователями компетентност­ной парадигмы образования. При этом под деятельностью понимается не за­поминание и последующее воспроизведение учебного материала, не механи­ческое освоение алгоритмов решения стандарт
ных задач и т. п., а учебная
деятельность, понимаемая как основа развивающего обучения.
Как известно, такая деятельность определяется зонами ближайшего и актуального развития [26]. И именно это обстоятельство задаёт как особен-
14
ности содержания учебного материала, так и характер его предъявления (например, проблемность, ориентация на личные возможности учащегося и т.
д.). Тем самым при построении обучения на компетентностной основе требу­ется «перевод» формулировок, определяющих ту или иную компетенцию, на содержательно-деятельностный язык. Для когнитивных компетенций такой перевод в большинстве случаев осуществлялся, можно сказать, буквально, и здесь основное внимание оказалось сосредоточенным на воспитании готов­ности к решению продуктив
ных и творческих задач в рамках одного предме­та, а нередко даже в пределах одной изучаемой темы. В качестве «механиз­ма» формирования когнитивных компетенций, как правило, рассматривается расширение спектра учебных задач, с тем чтобы заставить студента приме­нить полученные им знания и умения в нестанд
артных ситуациях. Такой ме­ханизм можно охарактеризовать как локальный уровень овладения когнитив­ной компетенцией — воспитываемая готовность применить полученные зна­ния ограничена окрестностью изучаемого в данный момент материала. В то же время ключевые компетенции, к которым относится и когнитивная ком­петенция, уже по самим своим формулировкам являются надпредметными и даже над
профессиональными. В самом деле всё перечисленное в определе­нии когнитивной компетентности нельзя отнести ни к какому конкретному предмету (математике, физике, социологии, политологии и т. д.) и даже ни к какой конкретной профессии (горного инженера, экономиста, связиста, педа­гога и пр.). Возникающее противоречие между надпредметной сущностью когнитив
ных компетенций и внутрипредметной локализацией их развития у студентов разрешается через освоение учащимися метапредметной деятель­ности, т. е. такой деятельности, которая позволяет осваивать надпредметные умения в предметных рамках.
Типичным примером является такое надпредметное умение, как осмысленное чтение. Ясно, что осмысленное чтение литературных текстов отличается от осмысленного чтения математических текстов, а текстов по биологии — от текстов по ис
тории. Речь при этом идёт вовсе не о специали-
зированных текстах, а текстах общеобразовательного назначения.
Тем самым общее надпредметное умение формируется через его освоение в рамках кон­кретных различных предметов, выступая в них как метапредметное.
Такое положение дел едва ли можно объяснить тем, что роль мета­предметного аспекта когнитивных компетенций уменьшается по мере про­движения учащегося по ступеням образования. Скорее можно ожидать об­ратного: по мере всё большей предметной дифф
еренциации необходимость в освоении метапредметных умений возрастает. Возрастает и разнообразие в метапредметном содержании образования [11]. Кроме того, в компетент­ностной парадигме высшего профессионального образования, которая весьма основательно проработана с понятийно-содержательной точки зрения целым рядом российских и зарубежных исследователей, на собственно механизм формирования метапредметных знаний и умений внимание практически не обращает
ся. Впрочем, это же можно сказать и о заключительном звене
школьного образования. На сегодняшний день лишь для начальной школы и
15
системы общего образования можно наблюдать относительно законченное системное исследование данного вопроса, приведшее к появлению психоло­го-педагогической платформы в виде теории формирования универсальных учебных действий (УУД) и соответствующих методических рекомендаций для их формирования и развития у учащихся [27, 28].
Поэтому, чтобы экстраполировать эти исследования в старшее звено
средней школы и вузовское образование, рассмотрим, ка
кие механизмы фор­мирования когнитивных структур были обнаружены исследователями у де­тей дошкольного и младшего школьного возраста.
Так как проблемы, рассматриваемые в нашем исследовании, лежат в когнитивной плоскости, то из общего набора УУД особый интерес представ­ляют познавательные универсальные учебные действия. Основой для их вы­деления и описания механизма формирования явились исследовани
я
Ж. Пиаже, Л. С. Выготского и других учёных.
Слово «когнитивный» (cognitive) переводится как «познавательный». В первой половине ХХ века было сделано принципиальное открытие: в своих фундаментальных работах Ж. Пиаже [29] указал две основные структуры, формирование которых определяет когнитивный процесс у детей дошколь­ного и младшего школьного возраста. Это классификация и сериация. Под операцией класси
фикации понимается выделение признака, по которому объекты могут быть объединены в одну группу. Сериация — это, наоборот, упорядочение объектов опять-таки на основании какого-то единого признака.
Ж. Пиаже экспериментально доказал, что даже спонтанно (т. е. не­управляемо) освоение этих структур у детей завершается к 13-, 14-летнему возрасту. При таком спонтанно протекаю
щем процессе нередко оказывается, что освоенность этих структур грешит системными дефектами, проявляю­щимися позже не только у школьников, но и у взрослых [30, с. 63].
Л. С. Выготский в своих трудах показал, как должно быть построено обучение, чтобы данный процесс был управляемым и шёл эффективнее [26]. Л. С. Выготский обосновал и теоретически развил концепцию разв
ивающего образования. Он рассматривал обучение как движущую силу развития: обу­чение должно идти впереди развития, оно должно направлять развитие.
Им введено понятие зоны ближайшего развития. Это зона определяет­ся содержанием таких задач, которые ребёнок может решить лишь с помо­щью взрослого, но после приобретения опыта совместной деятельности он становится способным к самостоятельному решению аналогичных задач. Обучение, действительно «ве
дущее за собой развитие», должно осуществ-
ляться в зоне ближайшего развития ребёнка; его содержанием должна быть
система научных понятий.
Зона ближайшего развития характеризует процесс подтягивания пси­хического развития вслед за обучением: «Высшие психические функции воз­никают и развиваются в процессе обучения и не могут возникнуть иначе, они не даны человеку от природы». Зона ближайшего развития означ
ает потен­циальные возможности человека, в пределах которых он может воспринять помощь другого. По мнению Л. С. Выготского, это «дистанция между уров-
16
нем фактического развития, определяемого по результатам самостоятельного выполнения заданий, и уровнем потенциального развития, определяемого по результатам выполнения заданий под руководством взрослого» [26].
Идеи Л. С. Выготского развивали его ученики П. Я. Гальперин,
Л. В. Занков, В. В. Давыдов, Д. Б. Эльконин.
П. Я. Гальперин указал основной психологический механизм, позволя-
ющий выстраивать управление процессом формиров
ания умственных дей-
ствий [31].
Согласно этой теории, формирование умственных действий проходит
по следующим этапам:
Первый — создание мотивации обучаемого. Второй — составление схемы ориентировочной основы действия. Третий — выполнение реальных действий с использованием для каж-
дого действия составленной ориентировочной основы.
Четвёртый — проговаривание вслух описаний того реального действия, которое совершается, в результате чего отпадает необходимость использова­ния ориентировочн
ой основы действий. Пятый — действие сопровождается проговариванием «про себя». Шестой — полный отказ от речевого сопровождения действия, форми-
рование умственного действия в свёрнутом виде. На каждом этапе действие выполняется сначала развёрнуто, а затем постепенно сокращается, «свёрты­вается».
Например, нужно обучить испытуемого не делать грамматические
ошибки того или иного типа. На карточку выписываются те грамматич
еские правила, на которые делаются ошибки. Они организуются на карточке в той последовательности, в которой их следует применять к написанной фразе. Сначала требуется, чтобы обучаемый вслух читал первое правило и приме­нял его к фразе, затем вслух читается второе правило и так далее до конца карточки. На втором этапе, когда правила вы
учены наизусть, можно отло­жить карточку, но всё ещё следует произносить правила вслух. На следую­щем этапе предполагается произнесение правил про себя при их применении. Наконец, на заключительном этапе человек способен применить правила, не произнося их ни вслух, ни про себя и даже не осознавая, — в св
ёрнутом и по-
гружённом виде.
Практическое значение теории поэтапного формирования умственных действий П. Я. Гальперина заключается в том, что в процессе обучения фор­мирование новых действий происходит легче, без заучивания нового матери­ала (так как он усваивается в процессе путём непроизвольного запоминания), без использования метода проб и ошибок.
Теория Л. В. Занкова изначально соз
дана для обучения школьников. Согласно принципу «опережающего обучения», вся эффективная организа- ция обучения направлена на активизацию, развитие мыслительной деятель­ности обучаемого, формирование способности самостоятельно добывать знания в сотрудничестве с другими обучаемыми, т. е. саморазвиваться. Как подчеркивает сам Л. В. Занков: «Неправомерное облегчение учебного мате-
17
риала, неоправданно медленный темп его изучения, многократные однооб­разные повторения, по-видимому, не могут способствовать интенсивному развитию школьников» [24].
В основу педагогической системы опережающего обучения Л. В. Зан-
ковым заложены следующие принципы:
принцип обучения на высоком уровне трудности; реализация этого принципа предполагает соблюдение меры трудности, преодоление препят­ствий, осмысление взаимосвязи и систематизацию изучаемых явлений;
принцип ведущей роли теоретических знаний, т. е. отработка по
ня­тий, отношений, связей внутри учебного предмета и между предметами не менее важна, чем отработка навыков;
принцип осознания обучаемыми собственного учения; этот принцип направлен на развитие рефлексии, на осознание самого себя как субъекта учения; содержание этого принципа может быть соотнесено с развитием личностной рефлексии, саморегуляции;
принцип работ
ы над развитием всех учащихся, т. е. должны быть
учтены индивидуальные особенности, но обучение должно развивать всех.
Система развивающего обучения Д. Б. Эльконина и В. В. Давыдова [25] основана на развитии идей Л. С. Выготского о формировании у младших школьников необходимых зон ближайшего развития. Дли
тельное время пе­дагоги и психологи полагали, что для младших школьников характерно лишь эмпирическое (или наглядно-образное, конкретное мышление). Значит, пре­подавание в начальных классах было направлено на формирование у млад­ших школьников эмпирических понятий (или знаний).
Как считают Д. Б. Эльконин и В. В. Давыдов, ориентация содержания и
методов обучения в начально
й школе преимущественно на формирование у школьников основ эмпирического мышления важна, но с точки зрения разви­тия детей не эффективна. Обучение должно формировать у школьников тео­ретическое мышление, которое имеет своё особое, отличное от эмпирическо­го содержание. Именно теоретическое мышление, по мнению учёных, реали­зует в полной мере те познават
ельные возможности, которые открывает перед человеком предметно-чувственная практика, воссоздающая всеобщие связи действительности.
Эмпирическое мышление направлено на группировку предметов, на их классификацию. В основе этого мышления лежит эмпирическое (или фор­мальное) обобщение, позволяющее человеку путём сравнения предметов об­наруживать в них нечто сходное, одинаковое, общее, а затем, обозначая это общее словом, отделять (аб
страгировать) его от других свойств предметов, создавая тем самым эмпирическое понятие. Такое понятие словесно фикси­рует группу в чём-то сходных, одинаковых предметов, выделяя в них общие свойства. Используя эмпирические понятия, человек может строить класси­фикацию различных предметов, а затем, сталкиваясь в жизни с каким-либо отдельным предметом, «узнавать» ег
о в качестве сходного (или общего) с другими предметами, имеющими одно и то же словесное обозначение. Эм­пирические обобщения и понятия, а также осуществляющееся на их основе
18
мышление играют в жизни людей большую роль, позволяя упорядочивать окружающий предметный мир и хорошо ориентироваться в нём.
В основе теоретического мышления лежит теоретическое (или содер­жательное) обобщение. Человек, анализируя некоторую развивающуюся си­стему предметов, может обнаружить её генетически исходное, существенное или всеобщее отношение. Выделение и фиксация этого отношения — это со­держательное обобщение данной системы. Опи
раясь на это обобщение, че­ловек может затем мысленно проследить происхождение частных и единич­ных особенностей системы из генетически исходного, всеобщего её отноше­ния. Теоретическое мышление как раз и состоит в том, чтобы создавать содержательное обобщение той или иной системы, а затем мысленно строить эту систему, раскрывая возможности её существенного, всеоб
щего отноше-
ния.
Основой психолого-педагогической концепции Эльконина – Давыдова является то, что знания не даются детям в виде готовых правил, аксиом, схем, т. е. в эмпирической форме. В отличие от традиционной эмпирической системы в основу изучаемых курсов положена система научных понятий.
Однако внедрение достижений концепции развивающего обучения в трудах Д. Б. Элько
нина, В. В. Давыдова, П. Я. Гальперина, Л. В. Занкова к настоящему моменту не привело к модернизации всей системы начального образования, а осталось лишь «изолированным островком» в образователь- ной системе [27, с. 9].
Сегодня всё бóльшее признание получает положение о том, что в осно­ве успешности обучения лежат общие учебные действия, имеющие приори­тетное значени
е над узкопредметными знаниями и навыками. По мнению А. Г. Асмолова, в современной психологии обучения и образования именно активность обучающегося должна стать основой достижения развивающих целей обучения — знание не передаётся в готовом виде, а строится самим учащимся в процессе познавательной, исследовательской деятельности. В образовательной практике на
метился переход от обучения как презентации системы знаний к активной работе учащихся над заданиями, непосредствен­но связанными с проблемами реальной жизни. Признание активной роли учащегося приводит и к изменению представлений о содержании взаимодей­ствия ученика с учителем и одноклассниками. Учение более не рассматрива­ется как простая трансляция знаний от учителя к учащи
мся, а выступает как сотрудничество — совместная работа учителя и учеников в ходе овладения знаниями и решения проблем. Единоличное руководство учителя замещается активным участием учащихся в выборе содержания и методов обучения. Всё это придает особую актуальность задаче формирования коммуникативных универсальных учебных действий [Там же, с. 10].
А. Г. Асмолов [Там же, с. 20
] считает, что главные проблемы студентов
в вузах во многом есть прямое следствие трудностей, коренящихся ещё в начальной школе. Самое слабое место школы — неспособность научить школьников самостоятельно учиться.
19
Авторским коллективом под руководством А. Г. Асмолова разработаны
методологические принципы разработки концепции развития УУД.
Они заключаются:
— в обеспечении возможностей учащегося самостоятельно осуществ­лять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать не­обходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;
— в создании условий для гармоничного развития личности и её само­реализ
ации на основе готовности к непрерывному образованию; в обеспече­нии успешного освоения знаний, формировании умений, навыков и компе­тентностей в любой предметной области [27].
Универсальный характер учебных действий проявляется в том, что они носят надпредметный, метапредметный характер; обеспечивают целостность общекультурного, личностного и познавательного развития и саморазвития личности; обеспеч
ивают преемственность всех ступеней образовательного процесса; лежат в основе организации и регуляции любой деятельности уча­щегося независимо от её специально-предметного содержания. Универсаль­ные учебные действия обеспечивают этапы усвоения учебного содержания и формирования психологических способностей учащихся.
Основанная на положениях, выдвинутых Ж. Пиаже и Л. С. Выготским и позже развёрнутых в педагогическом направлении различными их после­дователями, эта теория, естественно, не может непосредственно экстраполи­роваться на вузовское образование. Обусловлено это, на наш взгляд, в первую очередь тем, что в вузовском образовании обучаю
щимися должны осваиваться более сложные когнитивные структуры. Проблемы компетент­ностного подхода и влияние на его эффективную реализацию включения в методику учебных курсов, формирование у обучаемых тех или иных когни­тивных структур рассматривались нами в работах [32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41]. На наш взгляд, именно такие структуры могли бы стать фунда­ментом дл
я модели формирования метапредметных знаний и умений в ком­петентностной парадигме вузовского образования. К их описанию мы пере­ходим в разделе 1.3.
1.3. Метакогнитивные инварианты как психолого-педагогические факторы в когнитивной мо
дели образования
Как было выше сказано, в своих фундаментальных работах Ж. Пиаже указал две основные операции, формирование которых определяет когнитив­ный процесс у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Это клас­сификация и сериация. В последующем человек осваивает такие когнитивные операции, как обобщение, абстрагирование, анализ и синтез. Ясно, что все они относ
ятся к метапредметным умениям. Водораздел между психологией и педагогикой здесь, как обычно, состоит в том, что психология изучает, как эти операции реализованы в человеческой психике (включая процедуры диа­гностики и измерения), а педагогика пытается ответить на вопрос, какими
20
образовательными средствами можно развивать способность человека к этим операциям. Чтобы построить педагогическую модель развития метапредмет­ных знаний и умений, необходимо охарактеризовать фигурирующие в ней структуры как категорию. Нам представляется, что каждая из таких структур может быть описана как инвариант в различных понятиях, подходах, мето­дах решений и т. п. Это перекликается с ос
новной идеей Ж. Пиаже, однако носит более общий характер, поскольку относится не к конкретным проявле­ниям умственных действий — классификации и сериации, — а к более об­щим логическим универсальным действиям.
Само понятие инварианта как средства построения моделей первона-
чально возникло в работах Д. Гильберта, Г. Вейля, Ф. Клейна, А. Пуанкаре и други
х математиков на рубеже ХХ века. Именно Ф. Клейну принадлежит фундаментальная идея описания различных геометрий как инвариантов тех или иных групп преобразований пространства. Несколько позже теория ин­вариантов стала основой квантовой физики. На наш взгляд, идея инварианта может быть продуктивной и в описании когнитивных структур. К базовым элементам когнитивной структуры метапредмет
ных знаний и умений мы от­носим изоморфизм, понятийное включение, языковое представление, насле­дование, гомоморфизм, топологические узлы (источник и сток), вариатив­ность представления понятий
1
. Основные результаты наших исследований
данной структуры содержатся в работах [42, 43, 44, 45, 46, 47].
Как сказано выше, инвариант — эта такое абстрактное понятие, кото­рое описывает характеристики, не изменяемые при выполнении той или иной группы действий. В нашем случае речь идёт об универсальных логических действиях, осуществляемых человеком в когнитивном процессе. Поэтому нами для таких инвариантов выбрано название мета
когнитивные инварианты.
Приведём соответствующие определения и проиллюстрируем приме­рами из различных областей знаний проявление и когнитивную роль рас­сматриваемых метакогнитивных инвариантов.
1. Изоморфизм. Понятие A изоморфно понятию B, если между состав­ляющими их элементами существует взаимно однозначное соответствие, со­храняющее структурные связи.
Классическим примером этого инварианта является изоморфизм между
теоретико-множественными и логическими оп
ерациями2. В физике таким
1
Отметим лингвистическую особенность терминов, выбранных для обозначения мета-
когнитивных инвариантов, — классификация, сериация, изоморфизм, наследование и т. д. С одной стороны, они указывают действие, которое осуществляет учащийся с рассматри­ваемыми им объектами: проводится классификация, осуществляется сериация, устанавли­вается изоморфизм, выявляется наследование и т. п. С другой стороны, они обобщённо представляют цель и результат такого действия. Исследование механизма освоения соот­ветствующего действия будет рассматриваться в главе 2. Мы же пока обсуждаем содер­жание каждого из инвариантов (т. е. целевой компонент) и его место в методической си­стеме.
2
Более детальное рассмотрение этого изоморфизма и некоторые другие примеры приве-
дены в главе 2.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]