147

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И АППАРАТУРА

 

МЕТОД НОРМАТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ УРОВНЕЙ СФОРМИРОВАННОСТИ УЧЕБНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ У ШКОЛЬНИКОВ

 

В.К. МУЛЬДАРОВ, В.В. РУБЦОВ

 

Общепринятым критерием сформированности учебных действий является умение школьника ставить и решать учебную задачу. В отличие от конкретно-практической задачи решение учебной задачи имеет место там, где способы действия выступают как прямой объект усвоения, где обнаружение и анализ внутренних условий действия выступают как основная и главная его цель. За счет этого последующее выполнение конкретных действий при частных вариациях условий происходит в плане этой ранее выделенной ориентировочной основы. При решении конкретно-практической задачи овладение ориентировочной основой не является прямой целью действия субъекта. Она используется при решении частных и конкретных заданий, а правильное выполнение каждого из них выступает как желаемый конкретный результат [1], [2], [4], [5], [7].

Овладение ориентировочной основой разворачивается как поиск, фиксация и моделирование субъектом некоторого исходного отношения, генетически определяющего содержательную основу некоторого класса объектов (ситуаций). Причем анализ этого отношения включает выполнение преобразований, определяющих общую структуру учебного действия, которое, согласно теории учебной деятельности [4], содержит:

преобразование объекта или ситуации для обнаружения всеобщего отношения рассматриваемой системы;

фиксацию выделенного отношения к предметной, графической или знаковой форме;

преобразование модели отношения для изучения его свойств в «чистом» виде;

выделение и построение серии частных конкретно-практических задач, решаемых общим способом;

контроль за выполнением предыдущих действий;

оценку усвоения общего способа как результата решения данной учебной задачи.

Преобразование объекта, направленное на выделение всеобщего отношения, является начальным этапом выполнения учебного действия. Согласно результатам, такое преобразование осуществляется первоначально в предметной форме, когда, сталкиваясь с набором предметов, образующих некоторую систему, человек выделяет свойства каждого ее элемента в отношении к принципу, по которому построена сама система.

Важная функция в овладении ориентировочной основой действия принадлежит использованию знаково-символических средств — предметных, графических, знаковых схем и моделей. В опоре на эти средства решение учебной задачи разворачивается как процесс моделирования содержательных свойств изучаемого объекта. Результаты, в частности, свидетельствуют о том, что применение моделей и схем при выделении искомого содержания является качественно новой характеристикой уровня выполнения учебных действий, а переход от предметных преобразований к построению знаково-символической модели объекта характеризует предметность и обобщенность учебного действия. Предметность и обобщенность в данном случае являются показателями того, что содержание объекта для самого учащегося не только представлено в предметной форме, но и выражено в форме понятия, а соответствующий понятию способ действия является обобщенным [10]. При переходе от чувственной, материально-предметной формы преобразования объекта к построению его модели и последующем использовании этой модели в решении конкретно-практических

 

148

 

задач осуществляется переход от действия к мысли, специфической для выполнения учебного действия. Как справедливо отмечает В.В. Давыдов, «в этих двусторонних связях предметно-познавательных действий и «движении» чистых понятий как действий со знаками-символами состоит единство чувственного и рационального в теоретическом познании действительности, направленном на изучение содержательных ее сторон и свойств» [3; 292].

В настоящее время накоплен большой фактический материал, позволяющий психологам оценивать правильность выполнения учебных действий школьников при решении ими собственно учебных задач. В то же время еще недостаточно разработаны показатели, необходимые для оценки того, в какой степени выделением, фиксацией и моделированием некоторого исходного отношения обеспечивается освоение соответствующей ориентировочной основы и каким путем познаваемый объект раскрывается как общая мера для выполнения конкретных действий. Отсутствие соответствующих показателей служит препятствием для правильного определения условий генеза, а тем самым и уровней учебных действий. Поэтому, разрабатывая метод диагностики уровней сформированности учебно-познавательных действий, мы исходили из того, что такой уровень может быть установлен при исследовании механизмов происхождения этих действий, определяемых умением школьника не только рассматривать изменяющиеся свойства объекта относительно определенного преобразования, но и включать в процесс анализа объекта саму его связь с действием, а также перестраивать собственные действия. Проще говоря, уровень сформированности учебно-познавательного действия определяется способностью школьника к распредмечиванию содержания объектов усвоения, выраженной в поиске связи между изменениями предметно-содержательных операциональных характеристик действия.

Примером зависимости свойств объекта от преобразования способов действия является взаимодействие магнитов, образующих сложную систему связанных элементов. Как известно, взаимодействие магнитов в каждом конкретном случае определяется взаимной ориентацией магнитных полей. Взаимная ориентация характеризует содержательную основу магнитных явлений. Так, для однонаправленных магнитных полей характерно взаимное отталкивание магнитов, для разнонаправленных полей — взаимное притяжение магнитов. При изменении связи между полюсами изменяются и конкретные свойства всей системы взаимодействующих магнитов: притяжение будет меняться на отталкивание, и наоборот. На рис. 1,а показано, что притяжение кольцевых магнитов, расположенных на вертикальной подставке, сменяется их отталкиванием при перевороте одного из колец на 180°. Если же поменять взаимную ориентацию полей магнитов относительно подставки, изменение притяжения на отталкивание полюсов происходит при повороте кольца (рис. 1,б). Способы действия в первой и второй ситуации существенно различаются по составу операций. Причем переход от одного способа к другому требует трансформации всей системы связанных элементов, установления соотношения между содержанием свойств взаимодействующих элементов и преобразованием этих свойств. Ориентация школьника на содержательное свойство исследуемого объекта (тип взаимодействия магнитов) обнаруживается в поиске и выделении необходимых связей между полюсами, соответствующих тому или иному свойству.

 

Рис. 1. Изменение взаимодействия двух кольцевых магнитов: а) при повороте одного из колец на 180°; б) при повороте кольца на 180° (стрелкой отмечено направление магнитного поля).

 

Приведенный пример свидетельствует о том, что представление об изменении способа действия, возникающем при изменении предметных условий действия в характеризующем уровень анализа объекта как системы связанных элементов, не является тривиальным. Трансформация не может рассматриваться как элементарное изменение свойств объекта или как простая операция. Полноценная трансформация представляет собой целостную группу преобразований,

 

149

 

на основе которой связи элементов исследуемого объекта раскрываются через опосредствование (замещение) предметных и операциональных характеристик действия, что позволяет учащемуся вскрыть содержательную основу данного класса объектов и вывести соответствующий принцип их анализа. В состав такой группы входят, по крайней мере, следующие компоненты:

преобразование исходной и построение новой связи системы элементов;

фиксация изменения состояния системы (модель объекта);

определение и фиксация способов действия с объектом;

построение общей схемы преобразований (модель действия);

отнесение схемы к фиксируемым изменениям объекта и выведение содержательной основы этих изменений.

Данные свидетельствуют о том, что учебно-познавательное действие, разворачивающееся как поиск и выделение связи предметных и операциональных компонентов действия, имеет своим предметом не отдельные свойства элементов, а осуществляется через преобразование структур этих элементов как целостностей [9]. Сказать с этой точки зрения, что распредмечивание содержания объектов осуществляется на основе учебно-познавательного действия,— значит, во-первых, доказать, что на основе этого действия раскрывается содержательно общее отношение рассматриваемой системы, во-вторых, показать, что поиск этого отношения не сводится только к предметному или операциональному (типа Ж. Пиаже) преобразованию объекта, а развертывается как поиск связи собственно предметных и операциональных характеристик действия, и, наконец, в-третьих, показать, что свойство элемента системы выводится через взаимное опосредствование предметных и операциональных характеристик действия при построении новых связей элементов и, соответственно, при определении новых способов действия с объектом.

Поиск субъектом связи между содержательной основой данной системы и обобщенным способом ее построения выступает как фундаментальный критерий полноценного учебно-познавательного действия. Причем способность выполнять такой поиск может быть установлена по ряду специальных умений, позволяющих определять реальный уровень развития учебно-познавательных действий у детей. Целостная система таких умений определяет норму развития учебно-познавательного действия.

Ниже будут представлены методики, обеспечивающие диагностику развития учебно-познавательного действия по тем умениям, которые и позволяют определить уровень их сформированности у школьников.

А. Методика диагностики умения реконструировать структуру объекта по заданным преобразованиям направлена на изучение способов реконструкции школьниками структуры объекта по заданным преобразованиям при сохранении общего числа элементов в системе. Примером типового задания методики может служить задача на изменение свойств взаимодействующих магнитных полюсов при перевороте среднего кольцевого магнита в системе трех магнитов. Операция «переворот кольца» изменяет в данном случае свойства взаимодействующих полюсов, вследствие чего «притяжение — отталкивание» сменяется на «отталкивание — притяжение» магнитных колец.

Те свойства взаимодействующих магнитов, которые должен описать испытуемый, получаются при выполнении соответствующих преобразований. По нашим данным, способ описания связей элементов представлен тремя уровнями. На первом уровне школьник выделяет и описывает единичную связь элементов, на втором — составляет последовательности из связей элементов, на третьем — рассматривает связи элементов в отношении к свойствам самой системы. Этот уровень характеризует наиболее развитый способ реконструкции связей элементов, поскольку свойства объекта соотносятся с определенными преобразованиями связей внутри их системы. Правда, наличия трех элементов для определения этого уровня оказывается уже недостаточным, адекватными становятся задания, в которых от испытуемого требуется описать изменения состояния системы в условиях преобразования групп связей (n>2). Примером такого типа заданий может служить задача на переворот двух средних колец или переворот одного среднего и верхнего в системе из четырех элементов. Характерным моментом, отличающим второй и третий уровни, становится умение учащегося не только выделить характер взаимодействия средних магнитов с крайними, но и установить взаимодействие их между собой. В большинстве случаев дети затрудняются описать взаимодействие этих магнитов (взаимодействие средних либо не учитывается совсем, либо не рассматривается в отношении связей средних магнитов с двумя крайними).

Б. Методика диагностики умения реконструировать структуру объекта при изменении

 

150

 

числа ее элементов направлена на изучение способов реконструкции школьниками связей элементов при включении или исключении элемента из их системы.

В методике, основанной на исключении элемента, от ученика требуется описать свойства системы при выведении из этой системы одного или нескольких элементов. Так, при выведении из системы, составленной из трех магнитов, среднего кольцевого магнита школьник должен установить, что два оставшихся магнита отталкиваются.

В методике на включение элемента используется прием включения одного или нескольких элементов в связь, образованную другими элементами системы. Так, вводя кольцевой магнит между двумя притягивающимися магнитами, школьник должен указать на два различных типа взаимодействия магнитов. Причем, выполняя соответствующее задание, учащиеся используют включаемый в систему элемент как средство связывания (объединения) его с другими элементами.

Способ описания связей элементов, как и в предыдущем случае, характеризуется тремя уровнями: уровнем описания отдельной связи элементов, уровнем описания рядов связей элементов и уровнем описания всей системы связей, рассматриваемой в отношении к свойствам этой системы.

Как и в предыдущем случае, третий уровень выражает наиболее развитый способ описания свойств элементов в условиях изменения связей между ними. Полноценное выполнение заданий данного типа методики предполагает рассмотрение среднего кольца как условия объединения двух других.

В. Методика диагностики умения реконструировать преобразования по изменению структуры объекта направлена на изучение способов реконструкции школьниками преобразования связей элементов по результату изменения свойств исследуемой системы. Примером типового задания методики может служить задача на определение операции при изменении характера магнитных взаимодействий. Так, в одном случае изменение взаимодействия кольцевых магнитов происходит вследствие переворота двух средних магнитных колец на 180°, приводящего к новым свойствам всей системы магнитов. В другом случае изменение свойств системы вызвано исключением из этой системы средних ее элементов — двух средних магнитных колец.

Способ реконструкции школьником преобразования связей элементов определяется тремя уровнями: на первом уровне искомая операция определяется учеником на основе анализа одной связи элементов; на втором уровне такая операция устанавливается путем анализа неполного ряда связей; на третьем уровне искомая операция определяется на основе выделения всей системы связей элементов в пары и этих пар между собой.

Наличие последнего уровня свидетельствует об оперативной основе рассмотрения испытуемым свойств взаимодействующих элементов. Этот фактор обнаруживается в тех заданиях методики, где заданные изменения свойств не сводятся к простым преобразованиям (типа «переворот кольца»), но включают изменение связей между элементами.

Г. Методика диагностики умения замещать схемы операций связями элементов в системе (диагностика обобщенности и предметности действия) направлена на изучение способов замещения заданной схемы операций связями взаимодействующих элементов. В заданиях методики используются схемы, фиксирующие состав преобразований некоторого объекта. От испытуемых требуется воспроизвести в соответствии со схемой определенную группу операций и описать полученные в процессе преобразования свойства объекта.

Свойства взаимодействующих магнитов заданы через соответствующую схему операций. Последовательность операций и их связь точно воспроизведены в характере взаимодействия элементов-колец. При этом в зависимости от способов связывания операций могут быть получены различные динамические картины свойств.

Способ замещения схемы операций свойствами взаимодействующих элементов свидетельствует о таких фундаментальных характеристиках действия, как предметность и обобщенность. Схема выступает в данном случае как обобщенная схема действия.

В методике использованы два цикла заданий, позволяющих последовательно, во-первых, формировать в экспериментальных условиях способы замещения у испытуемых свойств взаимодействующих элементов оперативными схемами и, во-вторых, изучать реальное состояние этих способов в процессе динамической реализации схем. Характерные ошибки обнаруживаются у испытуемых в узлах, связывающих между собой различные свойства элементов и соответствующих той или иной связи операций. Так, ориентируясь на результат операций, а не на связь операций в общей схеме, в ответах учащихся будут обнаруживаться ошибки в чередовании элементов: каждая следующая пара элементов рассматривается

 

151

 

в данном случае вне связи с последующей и предыдущей.

Способ замещения оперативных систем свойствами взаимодействующих элементов распределяется по трем уровням. Им соответствуют:

перенос на материал взаимодействия элементов результата отдельных операций;

перенос на материал взаимодействия элементов заданной последовательности операций без выделения связей между операциями;

замещение состава оперативной схемы свойствами взаимодействующих элементов.

Последний уровень свидетельствует о знаковом опосредствовании оперативных схем действия свойствами взаимодействующих элементов.

Д. Методика диагностики умения конструировать схемы операций (диагностика системности действия) направлена на изучение способов конструирования школьниками новой схемы операций. Необходимость такого конструирования возникает в тех случаях, когда испытуемый сталкивается с необходимостью трансформации заданной схемы операций, эта необходимость возникает вследствие изменения условий анализа объекта. Изменение условий взаимодействия магнитов приводит к выделению школьником новой по форме операции. Типовые задания методики состоят из двух циклов задач. Один цикл составлен из задач на поиск адекватной взаимодействию элементов оперативной системы. В этих задачах по заданному расположению магнитов требуется найти необходимую операцию. Другой цикл составлен из задач на определение свойства элемента относительно новой оперативной системы. В этих задачах требуется найти окраску магнита, используя разноцветные метки (в заданиях обоих циклов применяются кольцевые магниты с горизонтальной относительно основания подставки ориентацией магнитного поля).

При выполнении этого типа заданий можно установить следующие три уровня:

преобразование оперативной системы без поиска соответствия между новой оперативной системой и искомым свойством взаимодействующих элементов;

преобразование оперативной системы с апробированием соответствия между новой системой и заданным свойством взаимодействующих элементов;

преобразование оперативной системы с поиском общей схемы действия и выведением свойств взаимодействующих элементов. Различие между вторым и третьим уровнями заключается в целенаправленном применении знаковых средств в процессе поиска соответствия между свойствами элементов и выполняемым преобразованием связей. Направленность поиска выражена в данном случае фиксацией искомого соответствия меткой, означающей для испытуемого различие между заданным и вновь построенным состоянием системы (окраска кольца есть не что иное, как фиксация ориентации магнитного поля, установленной в результате выполнения операции «поворот кольца»).

Рассмотренные умения характеризуют основные показатели способа анализа объекта как системы связей образующих его элементов. В единстве этих показателей раскрывается способность детей строить ориентировочную основу учебно-познавательного действия, благодаря чему может быть определен реальный уровень его сформированности.

Оценка результатов эксперимента. Для удобства описания уровня использовалось представление о его профиле. Он строился следующим образом. На горизонтальной оси прямоугольной сетки откладывались умения школьника анализировать объект как систему связанных элементов. К ним относятся: I — умение реконструировать структуру объекта по заданным преобразованиям; II — умение реконструировать структуру объекта при изменении числа ее элементов; III — умение реконструировать преобразования по изменению структуры объекта; IV — умение замещать схемы операций связями элементов в системе; V — умение конструировать схемы операций. На вертикальной оси прямоугольной сетки фиксировались три уровня, специфические для каждого диагностируемого умения. Изменение каждого умения, установленное у школьника на основе экспериментального исследования, отмечалось в соответствующих точках прямоугольной сетки.

Разработанные диагностические методики позволяют строить профили уровней сформированности учебно-познавательных действий, отражающие общую картину развития учебной деятельности у класса учащихся, восстанавливать развитие этих действий у отдельных школьников. Прослеживая динамику изменения профилей на различных возрастных этапах обучения, можно наблюдать своеобразие процесса формирования учебных действий у различных контингентов детей.

Для примера рассмотрим различные виды профилей уровня сформированности учебно-познавательных действий, полученные при обследовании первоклассников, обучающихся по обычной и экспериментальной

 

152

 

программам. Экспериментальные данные обнаруживают, что уже в конце первого года обучения у учащихся экспериментальной школы при выполнении полного цикла заданий намечается тенденция к формированию развитых учебно-познавательных действий (около 47 % учащихся обнаруживают умение выполнять необходимые операции для получения требуемых свойств элементов). Об этом же свидетельствует более высокий уровень развития учебно-познавательного действия, рассмотренный по II и III показателям. У учащихся контрольной школы в большинстве случаев наблюдается тенденция к натурализации оперативной основы действия. Профили уровня свидетельствуют о направленной ориентации школьников на фиксацию свойств без выделения соответствующих операций и связей между операциями. Причем наиболее явным образом выделенная нами тенденция проявляется в конце третьего года обучения (рис. 2).

 

Рис. 2. Среднестатистический профиль уровня сформированности учебно-познавательных действий у детей 3-го года обучения: а) у учащихся контрольной школы; б) у учащихся экспериментальной школы (штриховкой отмечены соответственно I, II и III уровни).

 

Экспериментальные данные позволяют судить о возрастной динамике развития у детей учебно-познавательных действий. Так, у детей, обучающихся по экспериментальным программам, в возрасте 9—12 лет фактически полностью исчезает тот уровень действия, который характеризуется ориентацией на частные связи элементов между собой. Он обнаружен лишь у 3 % учащихся экспериментальной школы, хотя первоначально этот уровень зафиксирован у 90 % приходящих в школу детей. Вместо этого получают развитие II и III уровни, для которых свойственны ориентация на общие связи элементов и выделение оперативной основы анализа состояния исследуемых систем. По нашим данным, по всем показателям преимущественное развитие получает II уровень — он обнаружен у 73 % обследованных нами учащихся экспериментальной школы, а в 23,8 % случаев зафиксирован III уровень. Эти данные свидетельствуют о значительных сдвигах в развитии обобщенных способов действия у учащихся экспериментальной школы.

Существенно другая картина была выявлена у учащихся контрольной школы. Как показал анализ (рис. 2, б), ориентация на частные связи и отношения элементов сохраняет здесь свое значение не только в младшем школьном возрасте, но и у учащихся старших классов. (Такая ориентация, например, зафиксирована даже у 42,3 % этих же школьников в VI— VII классах) Вместе с тем приблизительно у половины детей (54,7 %) обнаружен II уровень, причем этот уровень не имеет тенденции к дальнейшему развитию. III уровень проявляется здесь в той же низкой степени, что и в младшем школьном возрасте. Лишь 3—5 % детей организуют свое действие в той логике, которая соответствует содержательному анализу свойств исследуемого объекта.

Полученные на основе комплексного метода диагностики данные позволяют судить об общих тенденциях формирования учебной деятельности и ее роли в умственном развитии школьников. Показательным, на наш взгляд, является тот факт, что в экспериментальной школе процесс формирования оперативных компонентов имеет наибольшую интенсивность в младшем школьном возрасте. Этот возраст оказывается здесь действительным периодом развития учебно-познавательных действий при целенаправленном формировании способов преобразования объекта. Именно это обстоятельство обнаружено при выполнении школьниками диагностических заданий. Завершая свое формирование в младшем школьном возрасте, эти способы становятся инструментом ориентации детей и в ситуациях решения конкретно-практических задач и в дальнейшем не изменяют свои исходные характеристики.

Совершенно другая картина наблюдается у учащихся контрольных классов. Плавное изменение уровней на протяжении всего

 

153

 

возрастного интервала (7—14 лет) свидетельствует об отсутствии у этих детей в младшем школьном возрасте сформированности учебно-познавательных действий. Как следствие этого происходят специфические задержки в формировании у этих учащихся полноценных способов действия с объектом.

 

1. Берцфаи Л. В. Формирование двигательного навыка в условиях практической и учебной задачи // Вопр. психол. 1963. № 4. С. 73—84.

2. Берцфаи Л. В., Захарова А. В. Оценка учащимися процесса и результатов решения различных задач // Вопр. психол. 1975. № 6. С. 59—67.

3. Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. М., 1972. 320 с.

4. Давыдов В. В. Содержание и строение учебной деятельности школьников // Психологические проблемы процесса обучения младших школьников: Тезисы докл. Всесоюзн. конф. (24 – 26 окт. 1978 г.) /  Под ред. Т.И. Данюшевской, А.И. Захаровой, Л.М. Фридмана. М., 1978. С. 3—6.

5. Захарова А. А. Функция контрольно-оценочных действий в структуре учебной деятельности // Психологические проблемы процесса обучения младших школьников: Тезисы докл. Всесоюзн. конф. (24 – 26 окт. 1978 г.) /  Под ред. Т.И. Данюшевской, А.И. Захаровой, Л.М. Фридмана.. М., 1978. С. 15—16.

6. Лосев А. Ф. Знак. Символ. Миф. М., 1982. 497 с.

7. Микулина Г. Г., Попова З. С. К вопросу о роли и типе конкретно-практических задач в курсе начальной математики. М., 1978. С. 56—58.

8. Пиаже Ж., Инельдер Б. Генезис элементарных логических структур. М., 1963. 448 с.

9. Рубцов В. В., Ривина И. В. Уровни системности в формировании учебно-познавательных действий // Вопр. психол. 1985. № 2. С. 153—159.

10. Семенова М А. Критерии сформированности понятия величины у младших школьников // Вопр. психол. 1985. № 1. С. 67—73.

 

Поступила в редакцию 22.XII 1986 г.

 

Редакция поздравляет члена редколлегии В.В. Давыдова с избранием иностранным членом Национальной Академии Образования США. Академия основана в 1965 г. для того, чтобы «способствовать развертыванию научных исследований и дискуссий, касающихся целей и средств образования во всех его формах в США и за границей».