Общая педагогика, история педагогики и образования | Мир педагогики и психологии №01 (90) Январь 2024

Характеристика и результаты опытно-экспериментальной работы по формированию УУД постановки учебной проблемы при изучении математики в начальной школе

Орешкина Анастасия Михайловна
студент 5 курса Института педагогики, Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского, РФ, г. Калуга, oreshkinaam@studklg.ru
Павлова Оксана Алексеевна
кандидат педагогических наук, доцент кафедры теории и методики дошкольного, начального и специального образования, Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского, РФ, г. Калуга, oksanapav@yandex.ru

Аннотация: В статье представлены результаты опытно-экспериментальной работы по формированию УУД постановки учебной проблемы при изучении математики. Продемонстрирован многоаспектный характер данного УУД, его взаимосвязь со всеми группами УУД, Проявлена роль проблемных заданий как средства создания проблемных ситуаций, инициирующих выстраивание проблемного диалога, способствующего самостоятельному открытию детьми новых знаний и освоению новых умений. Раскрыто содержание и цели каждого из трех этапов опытно-экспериментальной работы: констатирующего, формирующего и контрольного. Описаны ключевые моменты, которые легли в основу разработки комплекса проблемных заданий по теме «Величины и их измерение», скомпонованного в рабочую тетрадь, эффективность применения которого была установлена в ходе опытно-экспериментальной работы.
Ключевые слова: УУД постановки учебной проблемы, проблемные задания при изучении математики, младший школьник, величины и их измерение.

Oreshkina Anastasia Mikhailovna
5th year student of the Institute of Pedagogy, Kaluga State University K.E. Tsiolkovsky, Russia, Kaluga
Scientific adviser Pavlova Oksana Alekseevna
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Theory and Methods of Preschool, Primary and Special Education, Kaluga State University K.E. Tsiolkovsky, Russia, Kaluga

Abstract: The article presents the results of experimental work on the formation of a universal educational action (UEA) of setting an educational problem in the study of mathematics. The multidimensional nature of this UEA is demonstrated, its interrelation with all groups of UEA, the role of problematic tasks as a means of creating problematic situations, initiating the formation of a problematic dialogue, contributing to the independent discovery of new knowledge by children and the development of new skills. The content and goals of each of the three stages of experimental work are revealed: ascertaining, forming and control. The key points that formed the basis for the development of a set of problem tasks on the topic "Quantities and their measurement", compiled into a workbook, the effectiveness of which was established during experimental work, are described.
Keywords: universal educational action of the formulation of an educational problem, problematic tasks in the study of mathematics, a junior high school student, quantities and their measurement.

Введение. Формирование универсального учебного действия постановки учебной проблемы значимо наравне с прочими универсальными учебными действиями, формирование которых постулировано ФГОС НОО, а, следовательно, школьнику необходимо им овладеть. Кроме того, данное универсальное учебное действие играет важную роль в развитии и обучении ребенка. Так в процессе правильной постановки учебной проблемы, а не при её имитации, ученик выполняет целый комплекс универсальных учебных действий (рефлексивное осознание границы знания и незнания, рефлексивное осознание трудностей и причин затруднений, формулировка учебной проблемы, моделирование, целеполагание) [2].

Использование проблемных заданий по математике способствует погружению ребенка в ситуацию затруднения (проблемную ситуацию) и последующему самостоятельному открытию нового для него знания в ходе проблемного диалога. При постановке учебной проблемы учащиеся выполняют различные действия, которые можно отнести к познавательным, коммуникативным, личностным и регулятивным аспектам, в результате осваивается широкий спектр взаимосвязанных УУД (от личностных и коммуникативных до регулятивных и познавательных).

В тоже время ресурса учебника при проектировании уроков математики в начальной школе оказывается недостаточно для того, чтобы формирование универсального учебного действия постановки учебной проблемы происходило продуктивно, что и предопределило значимость нашего исследования, цель которого состояла в разработке комплекса проблемных заданий и методических приемов, направленных на формирование универсального учебного действия постановки учебной проблемы при обучении математике в начальной школе и проверке его эффективности в рамках опытно-экспериментальной работы.

Методы исследования: анализ педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме; анализ учебной деятельности учащихся и ее результатов; наблюдение за участниками эксперимента; констатирующий и формирующий эксперименты; анкетирование, графические методы.

Экспериментальная база исследования: исследование проводилось на базе МКОУ «СОШ №1 ЦО г. Суворова» и МБОУ «СОШ №5 ЦО г. Суворова им. Е.П. Тарасова» в 4 классах. В исследовании приняли участие 36 учеников, возрастная категория 9 – 10 лет. Основная образовательная программа классов построена на основе системы УМК «Школа России».

Теоретической и методологической базой исследования выступили работы, в которых рассматривались вопросы реализации проблемного обучения, образовательного потенциала проблемных заданий как средства создания проблемных ситуаций; содержание понятия, операционный состав и вопросы формирования УУД постановки учебной проблемы; содержание работы по организации проблемного диалога как инструмента, инициирующего самостоятельную мыслительную деятельность младшего школьника [1, 2, 3, 4, 5, 6 и др.].

Формирование заявленного к исследованию УУД, с одной стороны, является относительно новым ракурсом в обучении школьников, предопределенном требованиями стандарта, однако его истоки можно увидеть в трудах известных исследователей теории развивающего обучения, таких как Л.В. Занков, Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов и др., а также основоположников теории проблемного обучения - М.И. Махмутова и В. Оконя, которые рассматривали учебную проблему как эффективное средство, способствующее развитию учеников.

В процессе постановки учебной проблемы учащиеся осуществляют познавательные действия, такие как анализ условия проблемы, выделение ключевых аспектов, поиск информации, применение концепций и методов для решения проблемы, а также оценку результатов и проверку правильности решения [6].

Кроме того, постановка учебной проблемы предполагает использование коммуникативных действий (постановка вопросов, ответы на вопросы, обсуждение проблемы, формулировка собственного мнения и его аргументация, обмен информацией и пр.). Личностный компонент проявляется в том, что учащиеся проявляют самостоятельность, инициативу, творческое мышление и ответственность в процессе решения проблемы. Они выражают собственные взгляды, постигают те или иные смыслы, а также развивают уверенность в себе и своих математических навыках.

Регулятивное действие целеполагание (постановка и осознание цели осуществляемой деятельности) также реализуется совместно с проблемно-поисковыми действиями. При выдвижении гипотезы проявляются логические универсальные действия - умение «анализировать (сложившиеся учебные ситуации, результаты наблюдений и т. д.), осуществлять синтез (генерирование идеи как основы будущей гипотезы, применение всех имеющихся знаний для ее первичного обоснования и т. д.) и обобщать информацию (подведение итогов умственного поиска и собственно формулировка гипотезы)» [5].

Таким образом, проявляется многоаспектный характер УУД постановки учебной проблемы,как инструмента, синтезирующего и инициирующего развитие всех групп УУД у младшего школьника.

Ключевое средство для создания проблемных ситуаций, инициирующих проблемный диалог, – это проблемное задание, то есть задача или упражнение, которые ставят перед учащимися проблему или вызывают неопределенность, требующую исследования или применения аналитических навыков [3]. Проблемные задания могут быть открытыми, иметь нестандартные условия или требовать применения необычных стратегий решения.

Содержание и результаты опытно-экспериментальной работы. Исходя из анализа содержания учебников по математике трех УМК (Школа России, Начальная школа XXI века, Школа 2100), была выявлена роль таких учебных заданий, которые способствуют выстраиванию проблемного диалога и показана актуальность разработки комплекса проблемных заданий, позволяющего дополнить содержание уроков математики.

Разработанный комплекс заданий был реализован с опорой на учебный материал, изучаемый учащимися в период проведения опытно-экспериментальной работы (по теме «Величины и их измерение»), и представлен в формате красочно оформленной рабочей тетради (рис. 1). Все задания реализуют разные типы противоречий (противоречивые факты, столкновение мнений, невыполнимое задание и пр.) и инициируют проблемный диалог.

 

Рисунок 1 Фрагмент рабочей тетради

При составлении серии проблемных заданий по конкретной теме учитывался операционный состав УУД постановки учебной проблемы (рис. 2), каждое следующее задание выводило ребенка на новый уровень, знакомило с новым типом затруднения и проблемной ситуации. Использование данной рабочей тетради позволит учителю и даже самому ученику выстраивать проблемный диалог, отталкиваясь от предъявляемого задания. В рабочей тетради представлено 6 проблемных уроков и 55 заданий.

Рисунок 2 Этапы (операционный состав) УУД постановки учебной проблемы (по Т.И. Алексеевой) [1]

Констатирующий этап эксперимента был ориентирован на установление текущего уровня сформированности умения учеников формулировать учебную проблему. На основе диагностики, которая состояла из 4 заданий (по Т.И. Алексеевой) [1], проверялась сформированность основных компонентов данного УУД (чувствовать противоречие, осознавать проблему, выдвигать и проверять гипотезу). Обработка результатов диагностики предполагала анализ выполнения каждого задания. Общий уровень сформированности рассчитывался исходя из результатов выполнения каждого задания, на основании этого ребёнок относился к тому или иному уровню.

Анализ работ показал, что дети хоть и справляются с отдельными заданиями (рис. 3), однако проблемы в ходе поисковой познавательной активности существуют. Если учебная проблема формулируется коллективно, ученики способны задать лишь неопределённые дополнительные вопросы. Дети не могут чётко сформулировать гипотезу, допускаются ошибки в вариантах её проверки. Аргументация гипотезы отсутствует.

Рисунок 3 Результат выполнения ребенком одного из заданий

В целом было установлено, что оба класса находятся на одном уровне и один из них был выбран в качестве экспериментального (рис. 4, слева), формирующая работа с использование разработанного комплекса заданий проводилась только в экспериментальном классе.

Рисунок 4 Результаты констатирующего и контрольного этапов эксперимента

Основная цель формирующего этапа эксперимента состояла в обогащении процесса изучения ученого материла по математике на основе разработанного комплекса учебных проблемных заданий, направленных на формирование универсального учебного действия постановки учебной проблемы у младших школьников. Задания предъявлялись в рамках работы с рабочей тетрадью и не содержали образцов решения. Их применение было наиболее целесообразно на этапе актуализации и открытия новых знаний с целью выдвижения гипотез и обоснованного выбора лучшей из них.

Прокомментируем практическое задание (тип задания - задание, не сходное с предыдущим, тема урока) из разработанного нами комплекса на одном из проблемных уроков по теме «Измерение площади с помощью палетки». В рамках данного задания проявлялось противоречие между необходимостью и невозможностью выполнения (рис. 5).

Рисунок 5 Образовательный потенциал проблемных заданий из рабочей тетради

На этапе актуализации знаний мы предлагаем ученикам задание, целью которого является нахождение площади фигур без использования вычислений. Ученики с легкостью справляются с данным упражнением, посчитав количество клеточек, которые вмещает в себя каждая фигура. Далее мы предлагаем похожее упражнение, но клеточки внутри фигуры отсутствуют. Ученики, ещё не знают способа выполнения данного упражнения, испытывают затруднение, а значит - возникла проблемная ситуация. Следующие этапы работы с серией заданий реализуются посредством подводящего диалога.

На контрольном этапе эксперимента использовались те же диагностические инструменты на модифицированном стимульном материале. В результате учащиеся экспериментального класса продемонстрировали прирост уровня сформированности УУД постановки учебной проблемы (рис. 4, справа).

Значительных успехов достигнуть не удалось в силу небольших сроков эксперимента, однако были обнаружены улучшения в умении выдвигать предположения, приводить доводы, доказывающие гипотезу, проверять доказанные гипотезы. Ученики в экспериментальной группе уже не просто сухо отвечали на поставленный вопрос, а чётко формулировали и обосновывали свои мысли.

Таким образом, мы пришли к выводу, что использование разработанного комплекса проблемных заданий в процессе формирования УУД постановки учебной проблемы выступило достаточно эффективным инструментом и работу по разработке рабочих тетрадей по другим темам школьного курса математики следует продолжить.

1. Алексеева, Т. И. Механизм обеспечения визуализации проблемных ситуаций при постановке и решении проблемы младшими школьниками / Т. И. Алексеева // Герценовские чтения. Начальное образование. – 2018. – Т. 9, № 1. – С. 8-13
2. Антохина, В.А. Профессиональная подготовка будущих учителей к формированию универсального учебного действия постановки проблемы: теоретические и методические аспекты // Вестник Калужского университета. 2018. - №2. – С.106-110
3. Балл, Г.А. Теория учебных задач. Психолого-педагогический аспект / Г.А. Балл – Москва : Педагогика, 1990. - 184 с.
4. Битунова, С. Б. Универсальные учебные действия обучающихся: сущность, структура, основания классификации / С. Б. Битунова, А. Г. Маджуга // Этнопедагогика в контексте современной культуры : Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции, Стерлитамак, 05–06 октября 2018 года / Ответственный редактор Л.Б. Абдуллина. – Стерлитамак: Башкирский государственный университет, 2018. – С. 292-297
5. Полежаева, В. О. Формирование познавательных универсальных учебных действий младших школьников / В. О. Полежаева, Л. П. Ильченко // Традиции и инновации в педагогике начальной школы : Материалы XIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Симферополь, 21 апреля 2022 года. Том Выпуск 13. – Симферополь: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Республики Крым "Крымский инженерно-педагогический университет имени Февзи Якубова", 2022. – С. 294-298
6. Мартынюк, Т.Н. Использование технологии проблемного обучения как способ активизации познавательной деятельности младших школьников / Т. Н. Мартынюк, Э. А. Г. Юнусова // Традиции и инновации в педагогике начальной школы : Сборник научных трудов. Посвящается 25-летию ГБОУВО РК КИПУ, Симферополь, 2018. – С. 170-173