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
21
примером является изоморфизм колебательных процессов разной природы — механический маятник и электромагнитный колебательный контур.
Освоение данного метакогнитивного инварианта заставляет студента, с одной стороны, видеть в рассматриваемых объектах, какие структурные свя­зи являются существенными, а какие нет, отвлекаясь от формы представле­ния объектов. С другой стороны, понимание, что разные объекты изоморф­ны, позволяет выбрать ту форму объекта, с которой можно организовать ра­боту наиболее эффективно. При этом у каждого человека может быть собственн
ое понимание, какая именно форма для него является удобной, — это зависит от имеющегося опыта, освоенного инструментария и т. д. Но ес­ли изоморфизм (а такой термин студентам математических и других есте­ственно-научных специальностей, раз
умеется, знаком) освоен не метапред­метно, а только в рамках конкретных тем (например, «Изоморфизм линейных пространств»), то он не становится структурой, способствующей формирова­нию когнитивной компетентности. Выпускник просто не будет оперировать этим важным понятием в своей профессиональной деятельности или, что еще хуже, будет скрыто подразумевать изоморфизм ситуаций в тех случ
аях, когда его реально не существует. Проиллюстрируем это кратким описанием психо­лого-педагогического эксперимента, который был проведён А. В. Брушлин­ским [48].
Испытуемому, познакомившемуся до этого с теорией горения свечи в обычных земных условиях, был задан вопрос, как будет проходить процесс горения на космическом корабле в условиях невесомости. Все компоненты системы — ст
еариновая свеча, фитиль, окружающий воздух, содержащий кислород для горения, — остались теми же. Поэтому испытуемый пришёл к выводу, что процесс будет проходить точно так же, как и на Земле. На самом деле данные ситуации неизоморфны, поскольку отсутствуют гравитационные связи, а значит, и конвекционные потоки, которые будут уносить продукты горения, замещая их кислородом. Пр
ичина неудачи испытуемого в несфор­мированности у него этого фундаментального когнитивного инструмента, каковым является анализ на изоморфность, его рассуждения остановились на этапе проверки компонентного совпадения.
Подобная неспособность решить задачу наблюдается нередко — сту­дент повторяет выученные фразы, будучи не в силах сдвинуться хотя бы на йоту в решении задачи. Но это не его вина — ведь он реально вы
учил мате­риал, это его беда, что у него не сформировалась та когнитивная компетен­ция, которая помогла бы ему выйти за рамки сугубо репродуктивного мыш­ления.
Выпускник, не имеющий в своем арсенале этой когнитивной структу­ры, будет обречён на ошибочные решения, поскольку не сможет адаптиро­вать имеющиеся у него знания — понятийный аппарат и алгоритмы — к ре­шению задачи с изменившимися условиями.
М
етапредметность понятия изоморфизма и его важная роль в форми­ровании когнитивной компетенции проявляются не только в сфере есте­ственно-научных и математических дисциплин. К примеру, в работе в ходе
22
анализа преподавания различных дисциплин теории права, также показана необходимость формирования данной когнитивной структуры у студентов, изучающих юриспруденцию [49]. Вполне правомерным выглядит предполо­жение, что именно несформированность данной когнитивной структуры у специалистов в социально-экономических областях влечёт ошибки при оцен­ке возможностей переноса принимаемых решений с одной ситуации на дру­гую — им даже не приходит в голову задумат
ься, изоморфны ли рассматри-
ваемые ситуации с точки зрения действующих в них факторов.
2. Языковóе представление. Понятие B входит в язык представления по­нятия A, если изложение понятия А осуществимо с использованием понятия B. При этом понятия A и B рассматриваются как самостоятельные объекты.
Например, понятие «граф» является языком представления понятия «би-
нарное отношение».
Понятие «таблица» является языком представления по­нятия «n-арное отношение». В то же время понятия «граф» и «таблица» — вполне самостоятельные объекты, обладающие собственными свойствами и приложениями, не зависящими от понятия «отношение».
На наш взгляд, это второй по важности метакогнитивный инвариант.
Действительно, язык, на котором мы излагаем учебный мат
ериал, во многом
является определяющим для усвоения студентами изучаемой темы.
Проиллюстрируем применение метакогнитивного инварианта «языковое
представление» следующим примером.
Задача. Автоматическая линия предназначена для изготовления неко­торого прибора. Этот прибор состоит из двух блоков, на соединение которых автомат тратит 3 с. На изготовление первого блока с использованием схем С1 и С2 требуется 5 с, а на изготовление второго бл
ока, в котором используются схемы С2 и С3, — 6 с. Схема С1 конструируется из деталей Д1 и Д2, на её изготовление требуется 4 с; схема С2 конструируется из деталей Д2 и Д3, на её изготовление требуется 3 с; схема С3 использует только одну деталь — Д3, поэтому на изготовление этой схемы требуется 2 с. Изготовление деталей Д1, Д2 и Д3 может быть начато однов
ременно, при этом на изготовление де­тали Д1 требуется 7 с, на изготовление детали Д2 — 8 с, а на изготовление детали Д3 — 9 с. Сборку каждой схемы можно начинать сразу, как только готовы нужные для неё детали, а сборку каждого блока — как только гот
овы нужные для него схемы. Какое наименьшее время нужно запланировать на изготовление данного прибора?
Решение этой задачи на первом шаге опирается именно на указанный метакогнитивный инвариант — выбор языка представления. Если в ходе обучения у студента не было сформировано понимание, что именно с этого вопроса, заданного самому себе, он должен на
чать размышление над задачей, ситуация может оказаться тупиковой. В какой степени самостоятельно сту­дент сможет определить, какой язык представления здесь целесообразно вы­брать, показывает уровень сформированности у него когнитивной компе­тентности. Первое, что обычно предлагают студенты, — сформировать из данных задачи таблицу (это довольно стандартный приём свёртывания ин­формации), например такую, как табл. 1.2.
23
Таблица 1.2
Табличное представление информации
Объект
Детали Схемы Блоки
Прибор
Д1 Д2 Д3 С1 С2 С3 Бл1 Бл2
Время изготовления, с 7 8 9 4 3 2 5 6 3
Анализ получившегося результата, можно надеяться, приведёт студен­та к выводу, что этот язык представления недостаточно информативен — он не отражает связей между деталями и схемами, между схемами и блоками. Умение вскрыть недостаточность выбранного языка представления — это тоже свидетельство определённого уровня когнитивной компетентности. Вполне вероятно, что у студента возникает идея изобразить связи рёбрами графа, пр
ичём граф должен быть ориентированным, поскольку необходимо отразить информацию, что из чего изготавливается. Соответствующее пред­ставление показано на рис. 1.2.
Д1 4 С1
5 Б1
7 Д2 4 5 3
Начало 8 3 С2 6 Окончание
9 3 6 3
Д3 2 С3 Б2
Рис. 1.2. Представление информации в виде графа
Поскольку все работы должны быть выполнены, время, необходимое для выполнения проекта в целом, определяется самым длинным путём, ве­дущим от вершины, обозначающей начало, до вершины, обозначающей окончание работ. На данном языке представления решение задачи уже осо­бой трудности не в
ызывает.
Следует подчеркнуть, что перед студентами ставится проблема именно отыскания языка представления, т. е. когнитивный компонент этого задания. Сам алгоритм поиска пути максимальной длины, разумеется, рассказывается им отдельно.
Поскольку уровень когнитивной компетентности студентов весьма различен, то преподавателю приходится подсказывать те или иные ходы в решении этой задачи. Однако педагогический экспери
мент, проводившийся в рамках преподавания курса «Дискретная математика» для ИТ-специальностей, показал, что всегда есть несколько студентов (около 8 %), справляющихся с этой задачей совершенно самостоятельно, если они осо­знают необходимость выбора понятийного языка.
Чрезвычайно важным здесь является заключительный этап рефлексии,
24
когда студенты сами формулируют, какого типа задачи они научились ре­шать и в чём состоит метод решения. Степень обобщённости в выводах такой рефлексии может быть разной — от формулировки класса задач сетевого планирования до общего понимания, что методы теории графов полезны в тех случаях, когда в задаче обсуждается последовательное преобразование одних объектов в другие. И если пр
и изучении теории графов у студента формируется понимание, что каждый раз, когда речь идёт о преобразовании одной ситуации в другую, может оказаться полезным применение методов теории графов, это означает, что он осознает такие методы как узловые и бу­дет готов применять их в различных, в том числе нест
андартных ситуациях. Это понимание есть продукт рефлексии того, какие знания и умения были приобретены им при решении той или иной задачи.
3. Наследование. Понятие A является объектом-наследником понятия
B, если понятие A не может быть изложено без использования понятия B.
Например, понятия «бинарное отношение», «n-арное отношение»,
«граф» являются объектами-наследниками понятия «множество».
Понятие наследования играет ва
жную роль в объектной парадигме, например, в теории программирования. На наш взгляд, наследование являет­ся когнитивной структурой, позволяющей адекватно анализировать взаимо­отношения между объектами и подобъектами в системе. Поэтому освоение студентами данного метакогнитивного инварианта является частью освоения ими системного подхода как метапредметного умения.
На то, что понимание механизма наследования относит
ся не к узко­технической стороне объектно-ориентированного программирования, а явля­ется частью когнитивного механизма, первым обратил внимание, по­видимому, А. А. Берс в своих работах, посвящённых теории систем операци­ональной обстановки и принципу информационной замкнутости [50], хотя этот аспект и не является центральным в этих работах.
Различие между «языковым представлением» и «наследованием» опре-
деля
ется двумя взаимосвязанными аспектами. Во-первых, возможность осу­ществления, о котором говорится в определении языкового представления, не включает в себя необходимость такого представления. Этим, во-вторых, обеспечивается самостоятельность понятий, связанных через языковое пред­ставление. Более того, бинарное отношение «изложение понятия А осуще­ствимо с использованием понятия В» может в ряде случ
аев оказаться сим­метричным, т. е., в свою очередь, «изложение понятия В осуществимо с ис­пользованием понятия А». В случае же наследования отношение является, очевидно, асимметричным, т. е. понятие В не может быть изложено с исполь­зованием понятия А, если А является объектом-наследником понятия В.
4. Топологический узел. Это понятие относится к методам решени
я за­дач. Нами предложено рассматривать топологические узлы двух типов: узел­источник и узел-сток.
Узел-источник подразумевает, что один и тот же метод или принцип
может использоваться для решения различных задач. Хрестоматийный при-
25
мер — использование понятия определённого интеграла для нахождения площади фигуры, длины кривой, массы тела и т. д.
Узел-сток означает, что одна и та же задача может быть решена разны­ми методами. К примеру, для выяснения, равны ли две булевы функции, можно составить для них полные таблицы значений и сравнить их. А можно каждую булеву функцию записать многочленом Жегалкина и сравнить эти записи.
Понимание этого, можно ск
азать, настроенность мышления на поиск разных путей решения, даже если задача решена тем или иным способом, — важная когнитивная способность любого специалиста, особенно в научно­технических профессиях. На формирование у обучающихся этих двух разно­видностей данного метакогнитивного инварианта делает акц
ент Д. Пойя в своей широко известной книге [51]. К примеру, он советует, чтобы каждый ученик взял за правило, решив задачу, обдумать: «Нет ли другого пути, ве­дущего к полученному результату? Какие результаты ещё можно получить на том же пути?» [Там же, с. 203]. Фактически это призыв к педагогу форми­ровать у учащегося указанны
й нами метакогнитивный инвариант.
5. Вариативность представления понятия. Вариативность представле-
ния понятия может проявляться в разных аспектах:
a) в определении понятия; б) в раскрытии содержания понятия.
В узком смысле вариативность представления понятия можно понимать как наличие для него разных логически эквивалентных определений. К при­меру, в курсе математического анализа эквивалентными являют
ся определе-
ние предела функции на языке - (по Коши) и на языке сходимости после­довательностей (по Гейне). Как правило, вариант определения по Коши ис­пользуется, если требуется доказать, что данное число является пределом функции, определение по Гейне удобно для построения опровержения суще­ствования предела. Ещё одним примером является эквивалентность трёх определений базиса линейного пространства — как минимальной системы образующих, как максимальной линейно независимой системы и как линей­но независимой системы образующих. Первое из определений используетс
я для доказательства существования базиса в любом конечномерном простран­стве, второе — для доказательства (с использованием аксиомы выбора) нали­чия базиса в произвольном линейном пространстве, третье обычно применя­ется для доказательства, что конкретная выбранная си
стема векторов являет­ся базисом.
Приведённые примеры показывают, что вариативность представления понятия тесно связана с такой его характеристикой, как прагматичность, т. е. применимость для решения той или иной задачи. Тем самым, наряду с се­мантикой понятия, под которой мы понимаем смысловое содержание поня­тия, необходимо принимать во внимание праг
матику данного понятия, т. е.
возможность его использования как способа представления других понятий
26
(языковый аспект) или метода доказательства или опровержения (инстру- ментальный аспект)
3
.
В широком смысле вариативность представления понятия нередко обу­словлена тем, что в разных ситуациях делается акцент на его разные смысло­вые компоненты. Одним из ярких примеров проявления такой вариативности является понятие информации, которое учащиеся осваивают в школьном курсе информатики. Наиболее общее понимание термина «информация» со­стоит в том, что «информация — это отражение разнообразия в сущест
вую­щем мире» [52, с. 6]. Такое понимание адекватно отражает использование этого термина в естественных науках (где оно связывается с понятием энтро­пии) и философии (где оно фигурирует в гносеологической проблематике). Кибернетическое понимание информации трактует её как «то, что позволяет живым организмам, их сообществам или техническим системам реагировать на окружающую среду, обеспечив
ая их целенаправленную деятельность» [Там же, с. 6]. Здесь в явной форме прослеживается акцент на значимость информации в целях управления. Наконец, для гуманитарных и социальных наук информация — это прежде всего «сведения, знания об окружающем че­ловека мире и о самом себе» [Там же, с. 5]. Реально спектр расшифровки данного понятия ещё более широк, чем три представленн
ые здесь точки зре­ния. На наш взгляд, важно, что в данном учебнике учащимся в явной форме предъявляется вариативность представления указанного понятия, что форми­рует у них необходимую когнитивную структуру.
6. Гомоморфизм. Под гомоморфизмом понимается укрупнение поня­тий, их «огрубление». Типичная ситуация гомоморфизма возникает при по­строении мат
ематической модели объекта — первым шагом в этом процессе выступает выделение наиболее значащих факторов, характеризующих дан­ный объект, т. е. как бы его «огрубление». При использовании данной когни­тивной структуры мы всегда точно знаем, чем пренебрегаем, за счёт чего по­лучен результат и какие опасности подстерегают нас в связи с использовани­ем гомоморфной, а не изоморфной модели.
Ярким примером использования гомоморфизма ка
к когнитивной структуры является применение вещественно-полевого (сокращенно веполь­ного) анализа в теории решения изобретательских задач. Суть этого подхода состоит в том, что техническая задача преобразования исходного материаль­ного объекта в искомый сводится к поиску подходящего полевого воздей­ствия между этими двумя объект
ами. Когнитивная роль этой схемы заключа-
ется в том, что, осознанно её применяя, мы «забываем» все индивидуальные
3
Важно, однако, понимать относительный характер связи между вариативностью пред-
ставления понятия и его ролью — семантической или прагматической — в процессе его использования. Нередко для понятия используется одно и то же его представление и как инструмента семантики, и как инструмента прагматики. Например, понятие «таблицы ис­тинности» при его определении характеризуется с точки зрения семантики, т. е. определя­ет одно из важнейших понятий алгебры логики. Кроме того, поня
тие «таблицы истинно­сти» используется как инструмент доказательства равносильности в алгебре логики, т. е. носит прагматический характер.
27
особенности технической системы. Как писал об этом Г. С. Альтшуллер: «Записывая условия задачи в вепольной форме, мы отбрасываем всё несуще-
ственное, выделяя причины возникновения задачи, то есть “болезни” техни­ческой системы» [53].
Это типичная конструкция гомоморфизма, в данном случае техниче­ской системы, на вепольную модель. Но ясно, что существуют и иные гомо­морфные представления задач, возник
ающих в самых разных областях учеб­ной и производственной деятельности. В цели данной книги не входит по­дробное обсуждение приёмов, с помощью которых могут получаться гомо­гомоморфные образы задач. Некоторое представление о таких приёмах даёт следующая цитата: «Если не удаётся решить данную задачу, попытайтесь сначала решить сходную. Нельзя ли придумать более доступную сходную задачу? Бол
ее общую? Более частную? Нельзя ли решить часть задачи? Со­храните только часть условия, отбросив остальную часть: насколько опреде­лённым окажется тогда неизвестное; как оно сможет меняться? Нельзя ли из­влечь что-либо полезное из данных? Нельзя ли придумать другие данные, из которых можно было бы оп
ределить неизвестное? Нельзя ли изменить неиз­вестное, или данные, или, если необходимо, и то и другое так, чтобы новое неизвестное и новые данные оказались ближе друг к другу?» [51, с. 201–202].
Использование данного метакогнитивного инварианта можно отнести к действиям по аналогии; принципиальное же отличие от аналогии состоит в том, что ассоциатив
ные связи при установлении аналогии, как правило, раз­мыты и плохо формализуемы. Если же соответствие строится с использова­нием гомоморфизма, то здесь, как говорилось выше, всегда заранее и точно определено, чем именно мы пренебрегаем, и, следовательно, мы обладаем информацией, за счёт чего получен результат и какие опасности подстерега­ют нас в связи с использованием гомоморфной, а не изоморфной модели.
7. Понятийное включение. Понятие A понятийно включает в себя поня-
тие B, если сфера применения понятия A включ
ает в себя сферу применения
понятия B.
Когнитивный эффект рассмотрения этого инварианта состоит в том, что логически понятие A может быть подчинено понятию B, но в деятель­ностной компоненте оно может оказаться более востреб
ованным и, следова­тельно, дидактически более значимым. Это относится, например, к такой па­ре математических понятий как «множество» и «подмножество». Логически понятие «подмножество» определяется на основе понятия «множество», од­нако понятие подмножества в рассмотрении возникающих задач играет го­раздо более значимую роль, чем понятие множества (в частности, и за сч
ёт
того, что всякое множество является подмножеством самого себя).
Но мы вынуждены констатировать, что на данный момент этот вид по­нятийной связи зафиксирован нами только для математического цикла дис­циплин.
Предлагаемая нами система метакогнитивных инвариантов носит не только методологический характер. В главе 2 мы рассмотрим их роль в мето­дике построения обучения.
28
Глава 2
ИННОВАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
МАТЕМАТИЧЕСКИХ КУРСОВ
2.1. Внутри- и межпредметные связи и их сопряжение с метакогнитивными инвариантами
Разрабатывая математический курс, каждый преподаватель выстраива­ет в определённой последовательности вводимые понятия, факты, утвержде­ния, методы доказательства. Тем самым он задаёт структуру изложения ма­териала, общепризнанным приоритетом в которой для математических кур­сов считается формально-логическо
е следование. В такой структуре элементы излагаемого материала связаны логической подчинённостью. В то же время В. А. Далингер справедливо отмечает, что опора лишь на логиче­ские понятийные связи не решает всех дидактических проблем построения курса математики. Он указывает, что «из одного и того же набора понятий, аксиом, теорем математики можно образовать различные сист
емы, неиден­тичные в плане последовательности изложения материала, в плане взаимо­действия отдельных элементов. Следовательно, встает задача выявления наиболее эффективной последовательности изложения, задача определения тех связей, которые должны быть установлены между отдельными элемента­ми знаний» [54, с. 9].
Ни в малейшей степени не умаляя роли формально-логического следо-
вания, которое необходимо соблюдат
ь в ходе построения того или иного ма­тематического курса, мы, полностью солидаризируясь с позицией В. А. Да­лингера, хотим отметить, что методика изложения учебного материала долж­на учитывать множество других дидактических аспектов: общность применяемых методов, аналогии между различными понятиями, единство схем рассуждений и т. п. Учёт данных факторов создает основу для форми­рования интегративного потенциала различных разделов курса, р
еализация которого позволит, на наш взгляд, сделать курс целостным, более интерес­ным и понятным для студентов, а возможно, приведёт к сокращению време­ни, необходимого для его изучения. Важным следствием является формиро­вание у студентов целостного взгляда на изучаемую дисциплину, видение её системного характера, проявляющегося в связях различных содержательны
х
и операциональных компонентов.
В. А. Далингер выделяет три типа реализации внутрипредметных свя­зей: в дидактическом обеспечении учебного предмета, в обучающей деятель­ности учителя, в учебной деятельности ученика [54, 55]. В свою очередь, внутрипредметные понятийные связи подразделяются им на понятиеобразу­ющие и межпонятийные.
К понятиеобразующим отнесены те связи, которые направлены на рас­крытие сущест
венных и несущественных признаков понятий, на установле-
ние взаимосвязей между ними, на раскрытие содержания и объёма понятий.
29
К межпонятийным отношениям отнесены те связи, которые устанавли­ваются между различными понятиями и имеют своей целью функциональное соотнесение понятий и объединение понятий какого-либо отрезка учебного материала или всего курса в целостную систему.
О. А. Сотникова вводит понятие «содержательная связь в учебном ма­териале математического характера», трактуя его как расширение понятия формально-логической связи, к содержательны
м относятся также связи про­цедурного (процессуального) характера. Кроме того, одним из положений, сформулированных в данной работе, является тезис о том, что «при структу­рировании учебного материала важно не только учитывать логико­математические принципы математических теорий, но и структурные состав­ляющие процесса понимания, которые являются действиями по раскрытию содержат
ельных связей» [56, с. 23]. Более того, О. А. Сотникова отмечает па­раллелизм содержательных связей в различных разделах курса общей алгеб­ры (именно этот курс служит «полигоном» для иллюстрации основных по­ложений работы и организации педагогического эксперимента) и считает не­обходимым учитывать это при построении процесса обучения как значимый фактор. Однако никаких явн
ых предложений, как это можно было бы вклю-
чить в методику преподавания, работа, увы, не содержит.
Внутрипредметная связь трактуется как субстрат, отвечающий за пере­нос информации внутри структуры учебного курса [57]. Авторы при этом об­ращают внимание на то, что связь между различными учебными элементами того или иного предмета — это не только осознание обучаемы
ми их логиче­ской соподчинённости, которое выступает как результат обучения, присут­ствующий в сознании учащихся, но и как конструкция учебного материала, отражающая используемые технологии переноса учебной информации.
Предлагается использовать метод карт понятий Д. Новака для струк­турной организации знаний [58]. Он заключается в том, что в графической форме задаётся сеть понятий, которые предстоит изучать учащи
мся, с указа­нием видов связей между ними. Исходная карта понятий составляется экс­пертами в данной предметной области. Существуют различные варианты ор­ганизации деятельности учащихся с картой понятий. Сеть понятий может быть неполной. В дополнение к ней учащимся предлагается список понятий, которые они должны встроить в заданн
ую сеть. В результате она расширяет­ся и обогащается. В более сложных заданиях исходный фрагмент карты по­нятий может вообще отсутствовать; учащимся предлагается лишь список по­нятий, из которых она должна быть построена, и ключевой вопрос, для отве­та на который строится карта понятий. В предельном случае может отсутствовать и сп
исок понятий, а задание состоит только из одного ключе­вого вопроса. Результат работы учащихся сопоставляется с картой понятий, составленной экспертами.
Возможности карт понятий не ограничиваются только развитием креа­тивности. Часть проблем традиционного образования связана с преобладаю­щей моделью обучения, которая требует запоминания информации без её осмысления и анализа. Учащиеся, привыкшие к такому обучению, не в со-
30
стоянии самостоятельно построить ключевое понятие и развить его логиче­ские структуры; они воспринимают обучение как запоминание бесчисленных фактов, дат, названий, уравнений или процедурных правил. Составление кар­ты понятий исключает бездумные механические процессы запоминания, ак­тивизируя с необходимостью операции логического мышления для организа­ции поиска информации и её критической оценки.
Как мы видим, в этой работ
е модель понятийной структуры курса ис­пользуется не для того, чтобы анализировать процесс преподавания курса, а выступает дидактическим материалом в обучении.
В указанных работах, как и многих других, посвящённых межпредмет­ным и внутрипредметным связям между изучаемыми понятиями, акцент де­лается на когнитивной составляющей.
В свою очередь, важной особенностью метако
гнитивных инвариантов является их двойственная природа. Как было отмечено в разделе 1.3, они, с одной стороны, обозначают некое логическое действие, с другой — цель и результат этого действия. Такая двойственность позволяет рассматривать ме­такогнитивные инварианты не только как психолого-педагогическую мето­дологию компетентностного обучения, но и в качестве инструмента построе­ния методики при разработке учебных курсов. В этой роли именно они не­редко проявляют себя как понятийные связи, необходимость учёта которых подчёркивает
ся как в уже упомянутых работах, так и во многих других пси-
холого-педагогических исследованиях.
В разделе 1.3 были определены метакогнитивные инварианты, проил­люстрироваванные примерами, и показана их когнитивная роль. Приведём структуру инновационного математического курса и дополнительные приме­ры метако
гнитивных инвариантов из различных областей знаний.
2.2. Логическая структура математического курса
Как уже отмечалось, в основе традиционного построения методики пре­подавания математических дисциплин лежит приоритет логической подчи­нённости изложения материала. Математическое описание такой структуры естественно формулировать в терминах теории графов, именно такие описа­ния используются, например, в работах [57, 59, 60, 61] и др.
Прежде в
сего следует отметить, что логическая подчинённость, приори­тет которой при построении любого математического курса признаётся абсо­лютным, реально является отношением частичного, а не полного упорядоче­ния. Это обстоятельство нередко приводит к конфликту с необходимостью линейного построения курса. Если изобразить логическую зависимость меж­ду различными элементами содержан
ия курса (понятиями, фактами, утвер­ждениями и т. п.), то получится бесконтурный ориентированный граф, в ко­тором вершинами выступают элементы содержания, а дуги указывают на ло-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]