Возможности курса "Естественнонаучные основы профессиональной подготовки педагога" для формирования у младших школьников универсальных учебных действий

дентами не только академических, но и мета-профессиональных (инструментальных, межличностных, общих системных) и профессионально ориентированных компетенций. Цель статьи заключается в анализе возможностей дидактико-технологического инструментария дисциплин естественно-научного цикла для развития у будущих учителей начальных классов метапрофессиональных, или универсальных, ключевых компетенций и подготовки к формированию у детей познавательных универсальных учебных действий.

Базой для анализа послужил курс «Естественно-научные основы профессиональной подготовки педагога», читаемый в Псковском государственном университете на факультете образовательных технологий и дизайна. Методами исследования стали педагогическое наблюдение, теоретический анализ литературных источников, педагогический эксперимент, тестирование студентов.

Наша идея инновационного построения материала на лекциях естественно-научного курса согласуется с точкой зрения профессора Н.С. Светловской, считающей крайне важным выявление однотипных элементов и частей в нескольких прежде разных единицах (учебных предметах, видах деятельности и т. д.) и построение материала на основе естественного подчинения единой цели и функции в ряде предметов и в методике [5]. Для этого, на наш взгляд, учебный материал, осваиваемый на факультетах начального образования педагогических вузов, «должен рассматриваться не только как носитель научного содержания школьного обучения, но и как носитель будущей методики его реализации на уроках в школе» [6, с. 162].

Речь идет, прежде всего, о формировании у студентов инструментальных метапрофесси-ональных компетенций, в основе которых лежат универсальные действия обработки получаемой информации (умения интерпретировать, перефразировать, создавать ассоциативный ряд, подводить под понятие), способы организации информации (умения идентифицировать, прогнозировать, устанавливать последовательность, дифференцировать, классифицировать), умение анализировать вербальную и визуальную информацию, умение находить несоответствие в аргументации и др.

Дело в том, что предлагаемые ФГОС НОО для формирования у младших школьников познавательных универсальных учебных действий (структурирование знаний, поиск и выде- ление необходимой информации, извлечение ее из текстов различных жанров, подведение под понятия, построение логической цепи рассуждений, выдвижение гипотез и их обоснование, установление причинно-следственных связей, анализ объектов с целью выделения признаков и др.) имеют с вышеперечисленными инструментальными компетенциями единую гносеологическую основу, аналогичные операциональные составляющие. Обозначенная методологическая позиция открывает широкие перспективы для подготовки студентов к формированию у их будущих воспитанников познавательных УУД не только на методических, но и на базовых учебных дисциплинах.

И действительно, «российские и английские психологи (Я.А. Пономарев, Д.В. Ушаков, Д. Берри, Д. Бродбент) пришли к выводу, что значительную часть опыта студенты приобретают неосознанно, на интуитивном уровне. Примечательно, что при таком “интуитивном обучении” индивид ориентируется сразу на многие переменные и фиксирует на подсознательном уровне связи между ними. Эти связи фиксируются в конкретной форме и не обобщаются. Рождающееся в итоге такого обучения знание хотя и носит невербальный характер, но может быть использовано для построения реального, практического действия» [6, с. 161] при решении новой задачи, в нашем случае – задачи формирования у детей младшего школьного возраста познавательных УУД.

Наша позиция о возможности интуитивного переноса студентом педагогического вуза полученных им инструментальных знаний и сформированных у него самого универсальных действий организации и обработки информации в ситуацию обучения младших школьников находит «поддержку» в теории синергетики. Одним из исходных положений синергетического подхода в отечественной психологии и педагогике, сформулированным в работе И.Р. Пригожина [4], является мысль об эвристическом характере открытия новых знаний и способов действий, опирающихся не столько на правила и предварительные логические рассуждения, сколько на интуицию и «инсайт». Возникновение новой способности у субъекта может выступать как результат взаимодействия «случайного» и «необходимого».

Готовность студента с высокой степенью сформированности инструментальных компетенций формировать у обучающегося начальной школы познавательные универсальные учебные действия вытекает из самой сущности синергетического подхода в педагогике: «управлять, не управляя» субъектом [2]. Иначе говоря, преподаватель может лишь косвенно направлять обучающегося на продуктивный путь развития (в нашем случае – развивать у него инструментальные универсальные компетенции), а довершает все (готовность формировать у школьников познавательные универсальные учебные действия) его самоорганизация (самообразование и саморазвитие).

Однако обеспечение междисциплинарности приобретаемых инструментальных знаний и связанных с ними способов познавательной деятельности на лекционных занятиях по базовым дисциплинам предъявляет к их структуре принципиально новые требования. К сожалению, в настоящее время отсутствует необходимая учебно-методическая литература, которая бы помогала преподавателям, читающим фундаментальные курсы, развивать у будущих учителей начальных классов инструментальные компетенции, а значит, косвенно готовить студентов педагогических вузов к формированию у школьников УУД. Сказанное подчеркивает актуальность статьи.

В настоящей статье мы хотим поделиться опытом построения лекционных занятий, подчиненных цели синтеза биологических и методических знаний в сознании студентов, за счет системного соединения структурированной информации и способов организации обучения. Психологическим основанием такой организации обучения в вузе, по мысли С.В. Воробьёва [1], служит единство сознания, чувств и деятельности человека, позволяющее взаимодействовать логическому и образному, выявляться новым резервам мышления, воображения, аналитико-синтетического или «думающего восприятия» (термин Д.Б. Эльконина), деятельностной (смысловой) памяти и речи.

В 2017 и 2018 гг. на базе факультета образовательных технологий и дизайна был организован педагогический эксперимент на лекционных занятиях по курсу «Естественно-научные основы профессиональной подготовки педагога». Предваряло формирующий этап эксперимента тестирование студентов, которое имело своей целью выявление степени сформированности у студентов инструментальных метапрофессиональных компетенций, а именно способности организовывать и обрабатывать учебную информацию (в области естествознания).

В частности, им предлагалось графически организовать информацию по теме «Животная клетка», построив денотатный граф; идентифицировать основные положения клеточной теории Т. Шванна и М. Шлейдена, в том числе обнаружив ошибки ученых; интерпретировать текст о теории преформации, найдя в нем доводы в подтверждение выдвинутых тезисов, сделать выводы из сформулированных посылок, вывести заключение о главной мысли текста; осуществить дифференциацию, определив по фразам, цитатам известных биологов, сторонниками какой из перечисленных концепций они являются; диагностировалось также умение перефразировать: студентам предлагалось составить таблицу верных и неверных утверждений и др. К сожалению, студенты продемонстрировали до начала слушания курса «Естественно-научные основы профессиональной подготовки педагога» невысокий уровень сформированности у них универсальных познавательных действий, лежащих в основе инструментальных метапрофессио-нальных компетенций.

Проиллюстрируем структурные элементы лекционных занятий и дидактико-технологический инструментарий, используемый в условиях эксперимента, направленного на подготовку будущих учителей начальных классов к формированию у младших школьников познавательных УУД.

На начальных минутах лекции можно предложить студентам выполнить задание на перекодирование вербальной информации в визуальную, направленное на развитие у них инструментальных компетенций:

Узнайте по описанию, о представителе какого класса животного мира идет речь в следующем тексте, и допишите тему лекционного занятия «Характеристика типа ________________(Amphibia)».

Подобные задания на перекодирование учебной информации, формирующие у детей общеучебные познавательные УУД, активно используются на уроках в начальной школе на уровне восприятия изучаемого материала с целью предвосхищения ребенком образа до того, как он отчетливо увидит его.

Во введении к вузовским лекциям желательно вызывать у студентов ассоциации – в качестве простейшего универсального действия, которое будущие учителя впоследствии смогут использовать при формировании у младших школьников УУД постановки и решения проблем. Известно, что именно ассо- циации обеспечивают начальную обработку учебной информации. По словам академика И.П. Павлова, «каждая маленькая, первая ассоциация – это есть момент рождения мысли» [3]:

Используйте базовую стратегию обработки информации: запишите, какие ассоциации у вас возникают, когда вы думаете о понятии «земноводные».

Ассоциация – это возникающая в сознании обучающегося закономерная связь между ощущениями, представлениями, мыслями, чувствами и т. п., которая выражается в том, что появление в сознании одного «содержания» влечет за собой и появление другого. И.П. Павлов считал, что «мышление... ничего другого не представляет, как ассоциации, сперва элементарные, стоящие в связи с внешними предметами, а потом цепи ассоциаций» [3].

Так, на лекции по теме «Характеристика типа Членистоногие (Arthropoda)» студентам предлагается, рассмотрев на слайдах изображения маленького и большого речного рака, очень высокого человека в спортивном костюме и невысокого человека в рыцарских доспехах, выбрать утверждение о вынужденном процессе в жизни ракообразных, которое ассоциируется с содержанием рисунков.

– Ракообразные, «удирая» от хищников, сбрасывают свою кутикулу.

– Рост ракообразных сопровождается периодическим сбрасыванием кутикулы (линьками).

– Ракообразные не могут поменять свои размеры в течение всей их жизни.

Важно уметь учить младших школьников использовать естественные человеческие перцепционные навыки для обнаружения неопределенных образов, когда об искомых данных мало что известно, получать дополнительную информацию для выдвижения гипотез, предположений.

Для активизации познавательной деятельности студентов лекция может начинаться также с конкретной профессиональной ситуации, с которой может столкнуться потенциальный учитель, а ныне студент, обучающийся по профилю «Начальное образование»:

На уроке окружающего мира во втором классе по теме «Земноводные» учитель задает обучающимся вопрос: «Известно, что земноводные – это хладнокровные животные. Хладнокровные животные принимают температуру окружающей среды. Почему же, когда мы берем теплым летом лягушку в руки, она кажется нам холодной?». Дети затрудняются с ответом. Готовы ли вы объяснить им этот факт?

В процессе лекции преподаватель вернется к этой ситуации, рассматривая особенности кожных покровов амфибий.

Во введении к теме лекции хорошо зарекомендовали себя задания на интерпретацию, требующие от студентов согласия или несогласия с выводами, сделанными на основании сопоставления определений изучаемого понятия, заимствованных из монографии К. Вилли, В. Детье «Биология. Биологические процессы и законы», «Большой советской энциклопедии», «Энциклопедического словаря» Брокгауза и Эфрона, определителей и учебных пособий по биологии для высшей школы.

Дидактически важным для подготовки студентов к формированию у младших школьников УУД – поиск и выделение необходимой информации – следует признать использование на лекциях так называемой сложной стратегии повторения. Приведем пример:

Найдите (при возможности подчеркните разным цветом) важные одинаковые части в определениях понятия «моллюски». Назовите сильные позиции каждого из предложенных определений.

Включение в лекционный материал заданий на чтение графиков, диаграмм, гистограмм не только развивает у самих студентов способность анализировать визуальную информацию, но и косвенно готовит их к формированию у детей аналогичного познавательного универсального учебного действия. Приведем пример:

Внимательно изучите диаграмму распространения живых организмов на планете. Определите, какую часть планеты из всех живых организмов занимают членистоногие (1/6 часть; 2/3 части; 1/2 часть; 2/5 части).

Согласуется ли информация, представленная в данной диаграмме, с названием одного из параграфов учебника для начальной школы «Окружающий мир» – «Земля – это планета насекомых»?

При чтении лекций с целью развития у студентов важнейшего познавательного действия – дополнения, входящего в структуру способности прогнозировать, целесообразно вводить несложные интеллектуальные упражнения, которые послужат «калькой» для заданий, предназначенных для формирования УУД у младших школьников. Например:

Дополнив предложения, после анализа высказываний, данных в скобках, вы узнаете, для чего моллюскам нужны мантия и мантийная полость.

• 1.    На поверхности тела моллюсков расположена кожная складка, которая… (Мантия охватывает все тело животного или его часть).

• 2.    Между мантией и телом моллюсков находится мантийная полость, в которой осуществляется… (В ней расположены органы дыхания. В мантийную полость открываются анальное, половые и выделительные отверстия).

• 3.    Клетки мантии вырабатывают… (Известковая раковина находится на спинной стороне тела и состоит из трех слоев: внутреннего, среднего (наиболее толстого) и тонкого).

По законам валеологии, студентам на третьей фазе работоспособности, когда наступает утомление, необходимо на лекции снижать интеллектуальную нагрузку. В такие минуты позволительно предложить задания, предполагающие выполнение действий по аналогии. Приведем примеры.

– Вы видели когда-нибудь лягушку, которая пьет воду? Пользуясь приемом аналогии, предположите, каким образом вода попадает в организм лягушки? (Демонстрируются лягушка, сидящая в воде, и губка, помещенная в стакан воды).

– Пользуясь приемом распространенной аналогии, сделайте предположение, за счет чего клоп-водомерка, обитатель пресных водоемов, не только не тонет, но и, отталкивая воду, быстро передвигается по поверхности воды?

Вводя в образовательный процесс задания на аналогию, лектор создает условия для подготовки будущих учителей к формированию у младших школьников этого логического УУД. Студенты интуитивно усваивают разницу между распространенной аналогией, где из сходства явлений следует сходство причин, заключением по аналогии, где из сходных причин следует вывод о сходстве производимых ими действий, и простой аналогией, когда из сходства объектов в некоторых признаках следует их сходство в других признаках.

Для подготовки студентов к формированию у младших школьников познавательных универсальных действий постановки и решения проблем свою эффективность доказал используемый на лекциях прием «мысленный диалог с текстом». Суть приема состоит в том, что лектор регулярно делает паузы после постановки очередного проблемного вопроса, давая возможность каждому студенту мысленно сделать предположение, а затем сопоставить свою догадку с позицией лектора. После знакомства с этим методическим приемом будущие учителя начальной школы легко могут перенести его в собственную педагогическую практику, обучая детей регулярному выдвижению гипотез.

Используя на лекциях технику ИНСЕРТ, т. е. «самоактивизирующую системную раз- метку для эффективного размышления» (авторы Воган и Эстес), технику постановки «толстых» и «тонких» вопросов, составляя кластеры для краткого обобщения изученного материала, студенты не только развивают собственные инструментальные компетенции, но и получают возможность впоследствии приобретенный опыт смысловой обработки информации использовать для формирования у младших школьников познавательных УУД.

На заключительном этапе экспериментальной работы студентам в рамках одного из этапов олимпиады по методике преподавания естествознания было предложено самостоятельно разработать серию заданий, направленных на формирование у детей младшего школьного возраста УУД. Оказалось, что около 40% обучающихся успешно справились с поставленной задачей, используя для этого не только учебники для начальной школы, но и дополнительную литературу.

Резюмируя все сказанное, можно утверждать, что организация на педагогических факультетах интерактивных лекционных занятий по дисциплинам естественно-научного цикла, направленных на развитие у обучающихся инструментальных метапрофессио-нальных компетенций, закладывает методологические основы для подготовки будущих учителей к формированию у школьников познавательных УУД.