Ибрагимова Мария Владимировна
аспирант кафедры естественно-научного образования,  Санкт-Петербургская Академия постдипломного педагогического образования, Санкт-Петербург
tara999@mail.ru

Исследование влияния интерактивного обучения естествознанию  на развитие универсальных учебных действий учащихся

Аннотация
Исследовано влияние интерактивного обучения на развитие универсальных учебных действий учащихся. Показано, что проведение уроков по курсу «Естествознание» в интерактивном режиме обучения позволяет ускорить развитие познавательных, коммуникативных и регулятивных универсальных учебных действий.

Ключевые слова
интерактивный режим обучения, универсальные учебные действия, естествознание.

В современных школах в последнее время все чаще проводятся уроки в интерактивном режиме обучения. Их преимуществом является возможность для учащихся немедленного применения знаний на практике, что, в свою очередь, приводит к увеличению эффективности обучения, согласно «пирамиде обучения» Эдгарда Дейла [1]. Для того, чтобы выявить практическую ценность интерактивного режима обучения в современных условиях применительно к урокам естествознания, проведена опытно-экспериментальная работа. Цель эксперимента заключалась в том, чтобы выяснить, влияет ли интерактивность режима обучения на развитие универсальных учебных действий (далее УУД). В исследовании участвовало 74 учащихся 10-11 классов.

 

В течение трех месяцев в экспериментальной группе (в отличие от контрольной), уроки проводились с различной формой организации (урок-лекция, урок-практикум и др.) в интерактивном режиме обучения по авторской методике (каждый длительностью 1,5 часа) [2, 3].  В интерактивном режиме обучения в экспериментальной группе проводились уроки по темам главы 1 «Структура естественно-научного знания: многообразие единства» (параграфы 1, 2, 4-11, 13-14), главы 2 «Структуры мира природы: единство многообразия (параграфы 15, 16, 28, 30-33, 35, 36), главы 4 «Естественные науки и здоровье человека» (параграфы 53, 64-68) [4, 5]. 

 

В контрольной и экспериментальной группах с периодичностью один раз в неделю проводился мониторинг динамики развития УУД. Мониторинг проводился путем анализа результатов образовательной деятельности учащихся при решении учебных задач, моделирующих проблемные ситуации.  Проблемные ситуации, использованные для мониторинга, были объединены общей темой: выживанием человечества в космическом пространстве. Логика развития сюжетов для проблемных ситуаций заключалась в том, что сначала ученикам предлагались темы наиболее актуальные («Глобальные проблемы человечества»), затем все более отстоящие по времени необходимости решения проблем («Спасение Земли от поглощения Солнцем, превращающимся в красный гигант»; колонизация планет Солнечной системы (терраформирование Марса, Венеры, Меркурия), колонизация других объектов Солнечной системы; разработка и запуск космических станций; возможность выживания человечества в ситуации тепловой смерти Вселенной). Решение учебных задач, моделирующих проблемные ситуации, предполагает вариативность как самого решения, так и выбора способа решения. Поэтому ответы детей анализировались не с точки зрения соответствия эталонному ответу, а по проявлению в ответе различных видов УУД.

 

Критерии проявления личностных, коммуникативных, познавательных и регулятивных УУД определены на основе перечня критериев сформированности УУД А. Г. Асмолова, Г. В. Бурменской, И. А. Володарской, О. А. Карабанова, С. В. Молчанова, Н. Г. Салмина [6]. При этом методом экспертных оценок были отобраны только те критерии, которые могут быть проявлены в формате проводимого эксперимента: в интерактивном режиме коллективного решения задач, моделирующих проблемные ситуации, в течение 30 минут, без какого-либо дополнительного тестирования или опроса:  

• личностные УУД: учащийся проявляет добровольное желание участвовать в решении проблемных ситуаций, проявляя доброжелательность к другим участникам

• коммуникативные УУД: учащийся участвует в коллективной интеллектуальной эстафете, предлагая собственную аргументированную позицию, проявляя способность отслеживать ответы всех участников группы, не повторяя уже прозвучавшие ответы

• регулятивные УУД: учащийся находит ответ на трудный вопрос, пробуя разные способы его решения, даже если другие участники группы отказались от поиска.

• лознавательные УУД: учащийся проявляет способность к обоснованному решению задач, используя разнообразные приемы мыследеятельности.

Во время обработки полученных результатов учитывались обоснованные ответы учащихся (каждый ответу присваивалась оценка, определяемая на основе анализа информации, полученной в процессе проверки качества ответа учащегося:  0 – отсутствие ответа, 1 – верный ответ). Далее результаты работы группы учащихся объединялись. Индивидуальная оценка развития УУД учащихся не представлялась целесообразной, т.к. коллективное обучение предполагает общую работу группы и, соответственно, общую результативность (например, когда учащийся озвучивает ответ на проблемный вопрос, этот ответ является результатом коллективной интеллектуальной эстафеты: последний выступающий подводит итог общей работы и делает нецелесообразными дальнейшие ответы других учащихся). 

 

Для статистической обработки данных нами был выбран метод анализа динамических рядов данных [7]. Особенностью данного вида статистики является то, что она позволяет характеризовать изменения явления во времени. Динамика развития УУД учащихся анализировалась по среднему абсолютному приросту (цепному). Средний аболютный прирост рассчитан по формуле простой средней арифметической цепных приростов. Цепные приросты вычислены как разница между предыдущим и последующим значением доли участников, проявивших искомые УУД.   Средний абсолютный прирост в данном эксперименте является показателем среднего изменения за 1 неделю  (положительного или отрицательного) доли участников группы (контрольной или экспериментальной), чьи ответы содержали проявления искомых УУД. Различия в скорости прироста этого показателя между контрольной и экспериментальной группами подсчитывалась с помощью стандартной формулы индекса сравнения [8].

 

Результаты обработки полученных данных, представленных на рис. 1, не позволили выявить динамики развития личностных УУД участников контрольной и экспериментальной групп: в обеих группах на протяжении всего эксперимента доля учащихся, принимавших активное добровольное участие в решении учебных задач, была сравнительно высокой (в среднем 0,57±0,03 в контрольной группе  и 0,52±0,03 в экспериментальной).
 

Рис. 1. Динамика развития личностных УУД коллектива учащихся в контрольной и экспериментальной группах.

 

При этом выявлена положительная динамика скорости развития познавательных УУД (рис. 2) и коммуникативных УУД (рис. 3): отношение среднего абсолютного прироста контрольной группы по отношению к экспериментальной составило для познавательных УУД 1,4, для коммуникативных – 1,3.

Рис. 2. Динамика развития познавательных УУД коллектива учащихся в контрольной и экспериментальной группах.
 

Рис. 3. Динамика развития коммуникативных УУД коллектива учащихся в контрольной и экспериментальной группах.

 

В случае регулятивных УУД (рис. 4) выявлена положительная динамика развития экспериментальной группы (средний абсолютный прирост составил 0,02) и отсутствие динамики контрольной группы. Вследствие этого расчет индекса сравнения невозможен, однако положительное влияние авторской методики наблюдается.

Рис. 4. Динамика развития регулятивных УУД коллектива учащихся в контрольной и экспериментальной группах.

 

Таким образом, можно сделать заключение, что реализация интерактивного режима обучения  ускоряет развитие познавательных, коммуникативных и регулятивных УУД учащихся. Наибольший прирост наблюдается для познавательных УУД, в меньшей степени - для регулятивных и коммуникативных УУД.

 

Этот результат закономерно вытекает из особенностей авторской методики, в которой основным способом обеспечения интерактивного режима обучения является процесс коллективной мыследеятельности, в то время как регулятивные и коммуникативные УУД играют вспомогательную роль. 

Литература

1.     Dale E. Audio-Visual Methods in Teaching // New York: The Dryden Press, 1946.

2.     Ибрагимова М. В. Методика конструирования интерактивных учебно-методических комплексов по курсу «Естествознание» на основе когнитивной графики // Известия Российского государственного педагогического университета имени А. И. Герцена. СПб. 2014. №164. С. 194-201.

3.     Ибрагимова М. В. Приемы организации интерактивного обучения при изучении естествознания и биологии // Биология в школе. 2014. №5. С. 48-52.

4.     Естествознание. 10 класс. Учеб. для общеобразоват. учреждений. Базовый уровень. /И. Ю. Алексашина, К. В. Галактионов, И. С. Дмитриев и др.; под ред. И. Ю. Алексашиной; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования, изд-во «Просвещение. 2-е изд. // М.: Просвещение. 2008. 270 С. 

5.     Естествознание. 11 класс. Учеб. для общеобразоват. учреждений. Базовый уровень. В 2 ч. 2. /И. Ю. Алексашина, К. В. Галактионов, Н. И. Орещенко; под ред. И. Ю. Алексашиной; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования, изд-во «Просвещение. 2-е изд. // М.: Просвещение. 2012. 141 С. 

6.     Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А., Карабанова О.А., Молчанов С.В., Салмина Н.Г. Проектирование универсальных учебных действий в старшей школе // Национальный психологический журнал. 2011. № 1. С. 104-110.

7.     Куприенко Н. В., Пономарева О. А., Тихонов Д. В. Анализ рядов динамики (учебное пособие) // СПб.: Узд-во Политехн. Ун-та. 2009.

8.     Чалиев А. А., Овчаров А. О. Статистика. Учебно-методическое пособие. Часть 1 // Нижний Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета. 2007. 87 С.

 

Рекомендовано к публикации:
И.Ю.Алексашина, доктор педагогических наук, научный руководитель работы
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

_____

Maria V. Ibragimova
Postgraduate student of science education, St.Petersburg Academy of Postgraduate Pedagogical Education, St.Petersburg 
tara999@mail.ru

Investigation of the influence of interactive teaching natural science on the development of universal education actions

In the paper the influence of interactive learning on the development of universal education actions is investigated. It is shown that the conduct of the lessons for the course "Science" can increase the level of cognitive, communicative and regulatory universal education actions.

Keywords. Interactive learning mode, universal education actions, science.

Literatura

1. Dale E. Audio-Visual Methods in Teaching // New York: The Dryden Press, 1946.

2. Ibragimova M. V. Metodika konstruirovaniya interaktivnykh uchebno-metodicheskikh kompleksov po kursu «Estestvoznaniye» na osnove kognitivnoy grafiki // Izvestiya Rossyskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta imeni A. I. Gertsena. SPb. 2014. №164. S. 194-201.

3. Ibragimova M. V. Priyemy organizatsii interaktivnogo obucheniya pri izuchenii estestvoznaniya i biologii // Biologiya v shkole. 2014. №5. S. 48-52.

4. Estestvoznaniye. 10 klass. Ucheb. dlya obshcheobrazovat. uchrezhdeny. Bazovy uroven. /I. Yu. Aleksashina, K. V. Galaktionov, I. S. Dmitriyev i dr.; pod red. I. Yu. Aleksashinoy; Ros. akad. nauk, Ros. akad. obrazovaniya, izd-vo «Prosveshcheniye. 2-e izd. // M.: Prosveshcheniye. 2008. 270 S. 

5. Estestvoznaniye. 11 klass. Ucheb. dlya obshcheobrazovat. uchrezhdeny. Bazovy uroven. V 2 ch. 2. /I. Yu. Aleksashina, K. V. Galaktionov, N. I. Oreshchenko; pod red. I. Yu. Aleksashinoy; Ros. akad. nauk, Ros. akad. obrazovaniya, izd-vo «Prosveshcheniye. 2-e izd. // M.: Prosveshcheniye. 2012. 141 S. 

6. Asmolov A.G., Burmenskaya G.V., Volodarskaya I.A., Karabanova O.A., Molchanov S.V., Salmina N.G. Proektirovanie universalnyih uchebnyih deystviy v starshey shkole // Natsionalnyiy psihologicheskiy zhurnal. 2011. № 1. S. 104-110.6.

7. Kuprienko N. V., Ponomareva O. A., Tihonov D. V. Analiz ryadov dinamiki (uchebnoe posobie) // SPb.: Uzd-vo Politehn. Un-ta. 2009.7. Chaliyev A. A., Ovcharov A. O. Statistika. Uchebno-metodicheskoye posobiye. Chast 1 // Nizhny Novgorod: Izdatelstvo Nizhegorodskogo gosuniversiteta. 2007. 87 S. 

8. Chaliev A. A., Ovcharov A. O. Statistika. Uchebno-metodicheskoe posobie. Chast 1 // Nizhniy Novgorod: Izdatelstvo Nizhegorodskogo gosuniversiteta. 2007. 87 S.