Моделирование как средство преодоления донаучных альтернативных концепций при освоении естественно-научных понятий обучающимися

Бесплатный доступ

Постановка проблемы. Одной из фундаментальных проблем педагогической психологии является устойчивость альтернативных концепций – донаучных, интуитивных представлений учащихся, которые противоречат системе научных понятий и проявляют высокую резистентность к традиционным методам обучения. В теории учебной деятельности Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова ключевым средством формирования теоретического мышления выступает моделирование, однако психологический механизм, посредством которого оно преодолевает альтернативные концепции, остается недостаточно раскрытым. Цель статьи – выявить и систематизировать психологические функции моделирования в преодолении альтернативных концепций при освоении естественно-научных понятий. Методология. Исследование выполнено в жанре обзорной статьи с элементами систематизации. Анализ охватил публикации за период 1967–2025 гг., выявленные по базам eLIBRARY.RU, Google Scholar, Scopus и Web of Science по ключевым словам: «моделирование», «альтернативные концепции», «ментальные модели», «когнитивный конфликт», «концептуальное изменение». Результаты. Выделены три психологические функции моделирования: создание условий для когнитивного конфликта как механизма концептуального изменения; визуализация недоступных прямому наблюдению процессов с опорой на знаково-символическое опосредование; развитие исследовательских компетенций через конструирование и преобразование моделей. Эффективность моделирования определяется не формой представления (предметная, графическая, компьютерная), а включенностью учащегося в активное преобразование модели и рефлексию границ ее применимости. Заключение. Моделирование выполняет тройственную функцию: цель формирования модельного мышления, средство познания и форма организации учебной деятельности. Перспективы дальнейших исследований связаны с лонгитюдным изучением устойчивости сформированных понятий и разработкой валидного диагностического инструментария.

Моделирование, альтернативные концепции, ментальные модели, когнитивный конфликт, учебная деятельность, педагогическая психология

Короткий адрес: https://sciup.org/144163892

IDR: 144163892   |   УДК: 37.015.3

Modelling as a means of overcoming students’ pre-scientific alternative conceptions in learning natural science concepts

Statement of the problem. One of the fundamental problems of pedagogical psychology is the persistence of alternative conceptions – pre-scientific, intuitive ideas of students that contradict the system of scientific concepts and demonstrate high resistance to traditional teaching methods. In the theory of learning activity by D.B. Elkonin – V.V. Davydov, modeling is a key means of forming theoretical thinking, but the psychological mechanism by which it overcomes alternative conceptions remains insufficiently revealed. The purpose of the article is to identify and systematize psychological functions of modeling in overcoming students’ alternative conceptions in learning natural science concepts. Methodology. The study is a review article with elements of systematization. The analysis covers publications from 1967 to 2025, identified through eLIBRARY.RU, Google Scholar, Scopus and Web of Science databases using the keywords: “modelling”, “alternative conceptions”, “mental models”, “cognitive conflict”, “conceptual change”. Research results. Three psychological functions of modeling are identified: creating conditions for cognitive conflict as a mechanism of conceptual change; visualization of processes inaccessible to direct observation based on signsymbolic mediation; development of research competencies through the construction and transformation of models. The effectiveness of modeling is determined not by the form of representation (physical, graphical, computer), but by the student’s involvement in active transformation of the model and reflection on the limits of its applicability. Conclusion. Modelling performs a triple function: a goal of forming model thinking, a means of cognition, and a form of organizing learning activities. Prospects for further research are related to longitudinal studies of the stability of formed concepts and the development of valid diagnostic tools.