Графические схемы как средство реализации когнитивно-визуального подхода при обучении математике студентов технических специальностей

Полоцкий ГУ, г. Полоцк, Республика Беларусь

Поиск новых форм, методов и средств обучения, а также специфических приемов их использования в учебном процессе одна из основных проблем, стоящих перед теорией и методикой обучения. В отечественной педагогической науке последних лет одним из таких средств обучения признается наглядность, образовательное значение заложенного потенциала в которой достаточно велико. При этом особое внимание уделяется проблеме реализации в учебно-познавательном процессе принципа наглядности на основе развития и использования резервов визуального мышления обучающихся. Подход в обучении, учитывающий познавательную роль наглядности, получил название когнитивно-визуального. Относительно нашего исследования под когнитивно-визуальным подходом будем понимать принцип формирования образовательной технологии на основе взаимосвязи и единства абстрактно-логического содержания учебного материала и методов с наглядно-интуитивными.

Этот подход связан с использованием когнитивных (познавательно-смысловых) возможностей визуальной информации (например, при работе над иллюстрациями). Реализация когнитивно-визуального подхода предполагает создание визуальной учебной среды - совокупности условий обучения, в которых акцент ставится на использование резервов визуального мышления. Нами предлагается проектирование их в процессе обучения математике на технических специальностях с целью оптимизации самостоятельной деятельности студентов как с привлечением ИТ, так и без привлечения последних. Остановимся подробнее на составлении и использовании графических схем (граф-схем), которые мы относим к образно-знаковой группе представления визуальной информации и которые мы рассматриваем в качестве эффективного методического средства реализации когнитивно-визуального подхода в конкретном дидактическом процессе обучения математике студентов технических специальностей, влияющего на оптимизацию организации самостоятельной познавательной деятельности обучающихся. При этом будем исходить из утверждения, что «весьма эффективным средством представления информации является структурирование текста виде блок-схем, причинно-следственных диаграмм, семантических сетей, когнитивных карт и т.д.» [2]. Графические схемы - это графическое представление определения, понятия, анализа или метода решения задачи, состоящее из связанных между собой стрелок (линий перехода) и блоков, которые содержат в себе определенный математический объект: факт, понятие, теорему, идею и т.п. Предлагаемые схемы служат компактным описанием определенного отрезка учебного материала, помогают студенту с формированием и развитием представлений о структуре и взаимосвязях изучаемых математических объектов, требуют применения комплексных знаний и умений по изучаемой теме. В конечном итоге, они дают наглядное представление о системе учебного материала, являются специальным и эффективным методическим средством, целенаправленно оказывающим усиливающее влияние на степень и уровень познавательной активности студентов. По нашему мнению, навыки их построения и использования для рациональной организации аналитико-синтетической мыслительной деятельности студентов должны систематически формироваться на лекционных и практических занятиях в процессе обучения математике [1]. При составлении графической схемы внимание студентов акцентируется на том, что она визуализирует и представляет в сжатом компактном виде положения и факты, необходимые для осознанного понимания родового понятия и инструментария его применения в теории и практических приложениях изучаемого отрезка математической информации, напри- мер «Определённый интеграл». Тем самым, имеются основания утверждать, что при этом в педагогическом процессе создаются благоприятные условия для методически целенаправленного оказания помощи студентам в организации связей изучаемых тем и понятий между собой, неявно и опосредованно способствующей запоминанию, осознанию, овладению студентами хотя бы на минимальнобазовом уровне ключевых позиций основных понятий и положений. Отметим, что при проектировании организации построения в аудитории модели представленной граф-схемы целесообразно воспользоваться ИТ, а именно презентацией, выполненной в Microsoft PowerPoint. Применяя анимационные возможности выбранной программы, по мере ответов студентов на экране будут появляться элементы граф – схемы до полного, завершенного варианта. В презентации учитывается роль цвета, усиливающего восприятие, запоминание, осмысление учебной информации более, чем при чернобелом предъявлении информации. Разработанная нами методика включения в процесс обучения математики граф-схем, по нашему мнению, позволяет не только визуализировать, «охватить единым взглядом» в сжатом, компактном, систематизированном виде основные положения важного раздела математики. Главное ее назначение – способствовать, с опорой на когнитивно-визуальный подход, развитию навыков анализа, классификации, систематизации, обобщения, логической организации математической информации, продемонстрировать опыт рационального, эффективного, удобного, интересного ее представления и овладения, целенаправленно формируя при этом познавательную самостоятельность студентов.