Развитие критического мышления у курсантов первого курса авиационного вуза в процессе решения профессионально ориентированных задач

В современном цифровом обществе доступ к информации становится легче, а у будущих специалистов любой отрасли ценится креативность и инициативность, поэтому развитие критического мышления является одним из необходимых навыков, посредством которого можно принимать правильные решения, а также защитить себя от манипуляций и фейковых новостей. Для современного высшего образования развитие критического мышления студентов актуально, поскольку помогает критически мыслить и оценивать различные ситуации, выявляя ошибки и противоречия, строить аргументированные выводы на основе анализа и обобщения доступной информации, доказывать свою точку зрения, самостоятельно и критически обдумывать решение учебных проблем и задач. Такое мышление становится важным качеством не только в процессе обучения, но и в бытовой деятельности, насыщенной информацией и новыми технологиями.

Критическое мышление в общем можно охарактеризовать как способность анализировать, оценивать и делать выводы на основе фактов и данных. В любой сфере деятельности ценятся следующие умения: принимать взвешенные решения, работать с информацией, инициировать и воплощать новые идеи не только одному, но и в команде. Поэтому развитое критическое мышление может быть полезно и в любой профессиональной деятельности. При принятии решений критическое мышление способствует анализу всех сторон проблемы или ситуации, взвешиванию всех аргументов «за» и «против», выбору наилучшего решения. Конкретно в процессе работы с информацией критическое мышление помогает отличить факты от мнений, дать правильную интерпретацию данных и избежать манипуляции информацией. Для инициирования новых идей и их воплощения критическое мышление позволяет анализировать уже существующие концепции и предлагать новые, при этом обосновывая их логически и подкрепляя фактами.

Для курсантов военного вуза критическое мышление является основой и успешного обучения, и дальнейшего карьерного роста. Оно способствует развитию критического подхода к обучению, анализу поступающей учебной информации из различных дисциплин, критической ее оценке при решении задач, выбору необходимого алгоритма действий. Специфика профессиональной деятельности будущих специалистов авиационной направленности заключается в быстром и целенаправленном генерировании (определении нескольких возможных альтернатив) и нахождении (отсеивании ложных) единственно правильных решений профессиональных проблем в нестандартных условиях. Поэтому развитие критического мышления у курсантов является не только актуальной, но и необходимой задачей высшего военного образования, решение которой поможет стать им успешными и компетентными специалистами в своей профессиональной области.

Материалы и методы исследования

В процессе написания статьи применялись теоретические методы, с помощью которых была выявлена проблема развития критического мышления у курсантов, рассматриваемая в статье, и оценены научные и педагогические материалы, выбранные для ее исследования. Перечень изученных материалов включает научные издания по педагогике, а также публикации в научных журналах. В статье использован метод моделирования с описанием основных требований организации практического занятия в аспекте развития критического мышления у курсантов первого курса.

Результаты исследования и их обсуждение

В любой сфере жизни человек, способный мыслить критически, имеет ряд преимуществ. Так, обладающий критическим мышлением студент обучается более эффективно; специалист любой профессиональной сферы всегда предлагает нестандартное решение поставленной за- дачи; человек в повседневной жизни совершает меньше необдуманных поступков, так как принимает обоснованные решения.

Концепция критического мышления развивается уже давно как зарубежными, так и отечественными учеными. Подходы к определению данного понятия неоднозначны и «объединяют результаты изысканий в области психологии, педагогики, философии» [1, с. 124]. По мнению А. В. Степановой, «феномен критического мышления не является конструктом нашего времени», так как человек всегда стремился находить оптимальные способы решения задач. Термин «критическое мышление» впервые стал широко использоваться в научном контексте во второй половине XX в., но при этом до сих пор не получил должного определения и формализации [Там же].

Начало идеи критического мышления можно отнести ко временам Сократа и его методу «обучения через серию вопросов», направленных на стимуляцию диалога и обучающих логической точности и верности своих мыслей, оценке их достоверности, а также на развитие навыков независимого мышления. Основателем практического применения критического мышления, по мнению ученых, был Аристотель. Его учения о законах логики, касающиеся определений и понятий, суждений и заключений, а также о методах доказательства и опровержения определили место критического мышления в системе познания человека [2].

Изучение зарубежной научной литературы показывает, что ученые активно исследуют различные аспекты критического мышления. Вопросно-ответная процедура, предложенная

И. Кантом и Сократом, стала необходимым элементом подлинного критического мышления. Так, в основе логики М. Хайдеггера лежит «начальное вопрошание», а «дальнейшая критика диктует законы мыслительной деятельности» [6]. Психолог Ж. Пиаже разработал теорию когнитивного развития. Он утверждал, что критическое мышление развивается в результате прохождения с возрастом различных стадий когнитивного развития [7]. Д. Халперн рассматривает понимание критического мышления как творческий процесс, связанный с развитием умений и навыков в решении задач [8]. Другие авторы (например, Т. Чатфилд) определяют критическое мышление как «активное стремление к пониманию происходящего путем его осмысления, оценки свидетельств и глубокого постижения процесса мышления» [9]. Психолог Д. Канеман описывает особенности механизма мышления, заключающиеся во взаимодействии двух систем, оказывающих влияние на поведение человека. Первая — система навыков, привычек и подсознательного, которая заставляет действовать мгновенно и интуитивно. Вторая — система, отвечающая за самоконтроль, рациональный подход, концентрацию и выбор на основе большого количества факторов, что, по нашему мнению, и представляет собой критическое мышление [10].

Американский педагог Дж. Дьюи ввел понятие «критическое мышление», определив его как «рефлективное мышление». Он считал, что любое убеждение должно быть подвергнуто анализу на основе доказательств и последствий, к которым оно приводит [11]. Образование, по мнению Дьюи, должно способствовать развитию рефлексивного мышления, а не только передавать готовые знания. Таким образом, по мнению Д. Халперн и Дж. Дьюи, главная задача системы образования любого уровня заключается в научении студентов мыслить.

Проблема критического мышления всегда была предметом рассмотрения отечественных ученых в таких научных областях, как психология и педагогика. Так, мыслитель и классик отечественной психологии Л. С. Выготский [12] считает, что критическое мышление — это вид интеллектуальной деятельности, характеризующийся высоким уровнем восприятия и понимания. Советский психолог и доктор педагогических наук П. Я. Гальперин [13] трактовал критическое мышление как историческое, основанное на критике, где проблема исследований — это выявление взаимоотношения языка и мышления. По мнению Д. М. Шакиро- вой, существуют обобщенные, перспективные, мыслительные компетенции, называемые soft skills («мягкие навыки»), к которым относится и критическое мышление [14]. Поэтому обучающимся необходимо получить знания, умения, навыки, которые мыслительные компетенции помогут сформировать и применить в повседневной жизни и профессии. Н. А. Якунина, исследуя отдельно дефиниции «мышление» и «критика», определяет критическое мышление как сложный рефлексивный процесс мышления, выделяя в нем ассоциативное восприятие, анализ, синтез, оценку и саморегуляцию в качестве его компонентов [15].

Зарубежные ученые и авторы научных статей полагают, что критическое мышление свободно и самостоятельно. Российские и отечественные исследователи интерпретируют его как вид интеллектуальной творческой деятельности, направленной на понимание и осмысление какой-либо информации. Практическая деятельность позволяет применять полученные знания и навыки на практике, а также анализировать, оценивать результаты своей работы, развивать умение решать различные задачи, следовательно, она является одним из важных инструментов для развития критического мышления. Процесс решения задач стимулирует активное мышление и способствует глубокому пониманию информации, что позволяет курсантам лучше ее усваивать и развивать навыки критического мышления.

Как развивать критическое мышление? Этот вопрос требует более внимательного рассмотрения. С одной стороны, процесс развития критического мышления можно представить в виде четырех основных этапов: определение цели, анализ имеющейся информации, разработка плана действий и оценка достижения поставленной цели. С другой — при организации практических занятий, направленных на развитие критического мышления, следует учитывать основные требования:

• 1)    критическое мышление:

  – подразумевает самостоятельность;

  – стремится к логической и доказательной аргументации;

  – включает аспект социального общения;

• 2)    информация — это отправная точка развития критического мышления, а не конечная цель;

• 3)    постановка вопросов и выявление проблем, требующих решения, — это начало критического мышления [14; 16; 17].

Практическим занятиям отводится главная роль в развитии критического мышления при обучении в военном вузе. Они позволяют применять теоретические знания на практике и развивать навыки критического анализа, логического мышления, самостоятельности в процессе принятия обдуманных решений. В результате таких практических занятий курсанты готовятся решать сложные задачи, с которыми они столкнутся на будущей военной службе.

Рассмотрим пример задачи в рамках темы «Основы программирования на языке высокого уровня» по дисциплине «Информатика». Задача может быть использована на практическом занятии в аспекте развития критического мышления (рис. 1), если будут выполнены основные требования, направленные на его развитие.

Теоретическая справка

Диша разбега самолета с учетом попутного или встречного ветра рассчитывается по формуле

, ОЖтр * "J2

где уср - среднее ускорение разбега самолета при взлете, и — продольная составляющая скорости ветра, FOTP - скорость отрыва самолета.

Задание

• 1. Определить длину разбега самолета Ту-134 при встречном ветре и= 2 м/с, если скорость отрыва самолета 280 км/ч, а средняя величина ускорения разбега 2,3 м/с2.

Рис. 1. Условие профессионально ориентированной задачи

Обозначим требования и вопросы, которые необходимо реализовать при организации практического занятия по теме «Программирование линейных алгоритмов» с демонстрацией решения задачи: самостоятельность мышления (табл. 1);

информация — отправной пункт критического мышления (табл. 2); постановка вопросов и выявление проблем (табл. 3); аргументация (доказательство) правильности решения (табл. 4); критическое мышление — социально (табл. 5).

Таблица 1

Требование «Самостоятельность мышления»

Самостоятельность мышления Вопросы: – формулирование своих мыслей, оценки и убеждений независимо от остальных; – мышление индивидуально; – мышление не обязательно оригинально	Вопрос 1. У каждого курсанта своя профессионально ориентированная задача, условия и исходные данные в задачах разные
	Вопрос 2. Каждый высказывает индивидуальное (только свое личное) предположение о способе решения задачи
	Вопрос 3. При программировании задач решение не будет оригинальным, так как структура программного кода одинакова для всех и включает: – объявление переменных; – ввод исходных данных; – собственно расчет по формуле; – вывод-результат

Таблица 2

Требование «Информация — отправной пункт критического мышления»

Информация — отправной пункт критического мышления Вопросы: – знание — мотивация, без наличия которой нельзя мыслить критически; – переработка знаний порождает сложные мысли;	Вопрос 1. Актуализация знаний, полученных на лекции (операторы объявления переменных, ввода данных и вывода результата, запись выражений и функций)
	Вопрос 2. Синтаксис записи операторов и функций ( Dim , InputBox , присваивания, MsgBox, Print , приоритет операций, правила записи функций и выражений)

Окончание таблицы 2

– познание обретает осмысленность и индивидуальность

Вопрос 3. Перенос знаний на конкретную задачу: – исходные данные, их типы и способ ввода; – имена переменных в соответствии с условием задачи; – соответствие единиц измерения исходных данных и результата; – запись формулы и необходимых функций; – способ вывода результата в соответствии с условием задачи

Таблица 3

Требование «Постановка вопросов и выявление проблем»

Постановка вопросов и выявление проблем Вопросы: – имена переменных; – единицы измерения величин; – типы переменных; – ввод исходных данных; – запись формулы; – вывод результата	Вопрос 1. Какие имена задать переменным? Исходя из условия задачи, соглашений об именах переменных, этапа формализации задачи, на котором данные и результаты представляются в виде, допустимом в языке программирования, переменные будут иметь следующие имена: V , u , j , L . Вывод: V — скорость отрыва самолета, u — продольная составляющая ветра, j — среднее ускорение разбега, L — длина разбега самолета
	Вопрос 2. Каковы единицы измерения всех величин? Исходя из условия задачи, V [км/ч], u [м/с], j [м/с2]. Для выполнения правильных расчетов необходимо, чтобы скорости имели одинаковые единицы измерения, поэтому перед вычислением длины разбега самолета целесообразно скорость отрыва самолета выразить в [м/с]. Величина L будет иметь размерность арифметического выражения, т. е.: (м/с + м/с)2    м2/с2    м2  м    м2 с2 м/с2         м/с2     С2  С2    С2  М Вывод: V [м/с], u [м/с], j [м/с2], L [м]
	Вопрос 3. Каковы типы всех переменных? При решении несложных задач, как правило, достаточно двух числовых типов данных — integer (целое) и single (число с плавающей запятой). Исходя из условия задачи и необходимости проведения вычислительных операций до расчета искомой величины, тип integer может иметь только переменная скорости ветра ( u ), остальные ( V и j ) — тип single. Типу длины разбега самолета ( L ) будет соответствовать тип арифметического выражения, состоящего из целых и вещественных величин, следовательно, single . Вывод: V — single, u — integer, j — single, L — single
	Вопрос 4. Как осуществить ввод исходных данных? Самым простым способом ввода данных является ввод внутри программного кода, который реализуется с помощью оператора присваивания. В этом случае программный код не будет обладать универсальностью, так как для каждого нового набора исходных данных необходимо будет производить изменения в программном коде. Функция экранного ввода InputBox позволяет избежать этих действий. Здесь необходимо помнить об обязательном указании единиц измерения в запросе.

Окончание таблицы 3

	Вывод: V=InputBox(“Введите скорость отрыва самолета, км/ч”) u=InputBox(“Введите продольную составляющую ветра, м/с”) j=InputBox(“Введите ускорение разбега самолета при взлете, м/с2”)
	Вопрос 5. Как записать формулу в среде программирования? Формулы в среде программирования записываются в соответствии с правилами записи арифметических выражений в среде программирования. Формула расчета длины разбега самолета представляет собой дробь, в которой числитель является арифметическим выражением, содержащим возведение в степень. Кроме этого, необходимо учесть и то, что знак умножения (*) опускать в записи формул в среде программирования нельзя. При записи формулы следует учитывать, что встречный ветер уменьшает скорость отрыва самолета, следовательно, в формуле скорость ветра со знаком «минус». Вывод: L = 0,5 * ( V – u ) ^ 2 / j
	Вопрос 6. Как осуществить вывод результата решения задачи? Самым простым способом вывода данных является вывод в окне сообщений, который реализуется с помощью функции MsgBox. Сам результат вычислений целесообразно сопроводить указанием наименования рассчитанной величины и единицами измерения. Вывод: MsgBox (“Длина разбега самолета составляет” & L & “м”)

Таблица 4

Требование «Аргументация (доказательство) правильности решения»

Аргументация (доказательство) правильности решения Вопросы: – реализация выбранного метода решения; – доказательство правильности полученного результата	Вопрос 1. Составление программного кода. Sub Zadanie1 Dim V as single, u as integer, j as single, L as single V=InputBox(«Введите скорость отрыва самолета, км/ч») u=InputBox(«Введите продольную составляющую ветра, м/с») j=InputBox(«Введите ускорение разбега самолета при взлете, м/с^2») V=V/3.6 L=0.5 * (V - u) ^ 2 / j MsgBox («Длина разбега самолета составляет» & L & «м») End Sub
	Вопрос 2. Задача носит прикладной характер. В специализированной литературе для расчета длины полосы самолета ТУ-134 используется формула: S = (V+V0) * t / 2. Если V = 280 км/ч ≈ 77,8 м/с, t = 40 сек, то S = (77,8+0) * 40 / 2 ≈ 1555,5 м Следовательно, длина разбега самолета должна быть в районе данного числа

Таблица 5

Требование «Критическое мышление — социально»

Критическое мышление — социально Вопросы: – проверка выполнения программного кода; – обсуждение в паре, группе

Вопрос 1. Проверка выполнения программного кода. На длину разбега самолета влияет направление ветра. При встречном ветре длина разбега уменьшается, при попутном увеличивается. Учитывая, что на длину разбега самолета влияет скорость встречного ветра, можно сделать вывод, что результат решения задачи соответствует реальному (рис. 2).

Окончание таблицы 5

LibreOffice 24.2.2.2                                                   X

Длина разбега самолета составляет 1435,57 м при встречном ветре 2 м/с

ЮК

Рис. 2. Результат решения при встречном ветре

Вопрос 2. Обсуждение в паре, группе.

Организовать обсуждение результата решения задачи в паре с курсантом, имеющим аналогичную задачу, или в группе с курсантами, которые решали другие задачи по общим вопросам разработки программного кода:

– имена переменных;

• – единицы измерения величин;

  – типы переменных;

  – ввод исходных данных;

  – запись формулы;

  – вывод результата

Заключение

В ходе проведенного исследования было выявлено следующее:

• 1)    развитие критического мышления — одна из ключевых целей для военных вузов, играющая важную роль в подготовке будущих офицеров к реализации своих профессиональных обязанностей в разных условиях военной службы;

• 2)    в процессе обучения в военных вузах основная доля учебных занятий приходится на практические, где перед курсантами ставятся профессионально ориентированные задачи, требующие анализа и оценки ситуации, принятия взвешенных решений и обоснования правильности своих действий; на таких занятиях курсанты проявляют интеллектуальную самостоятельность, аргументированность и способность видеть проблему всесторонне;

• 3)    практические занятия существенно влияют на развитие критического мышления, по-

скольку только на практике курсанты приобретают необходимые умения и навыки, развивают аналитические способности, позволяющие делать обоснованные выводы; в ходе практических занятий курсанты учатся проводить комплексный анализ ситуации, выделять главные параметры и определять их влияние на принимаемые решения; они обучаются анализировать данные, оценивать вероятности и риски, а также применять логические и аналитические методы для решения проблем;

• 4)    критическое мышление развивается и через проведение дискуссий и обсуждений на практических занятиях, где курсанты учатся высказывать свои аргументы, анализировать доводы других сторон и находить оптимальное решение в ходе обсуждения, а также находить логические ошибки и необоснованные утверждения в аргументах других, что позволяет им развить способность к критическому анализу информации.