В основу обновлённого содержания общего образования положена ориентация на создание у учащихся компетенций в интеллектуальной, гражданско-правовой, коммуникативной, информационной и прочих сферах. В связи с этим, можно выделить следующие группы компетенций, которые целесообразно развивать у учеников нашей школы:
- Информационные (владение информационными технологиями, понимание их применения, сбор и обработка необходимой информации).
- Личностное самосовершенствование (способность учиться всю жизнь как основа непрерывной подготовки в профессиональном плане, а также в личной и общественной жизни).
- Учебно-познавательные (целеполагание, планирование, анализ, рефлексия, самооценка).
- Коммуникативные (умение общаться, уважение друг друга, способность жить с людьми других культур, языков и религий).
- Социально-трудовые (профессиональное самоопределение).
Каждая учебная дисциплина должна создавать предпосылки, которые при условии их обобщения превращаются в основу формирования ключевых компетенций. Предметы физико-математического цикла зачастую являются для учеников наиболее сложными, но и имеют большое значение в развитии их способностей. Рассмотрим формирование ключевых компетенций на примере математики, физики и информатики.
Среди всего многообразия информационных компетенций в первую очередь остановимся на таких из них, как умения анализировать информацию и синтезировать полученные знания.
К сожалению, вместо развития навыков анализа и применения их в самостоятельной работе, школьники в последние годы все больше склонны полагаться на ресурсы сети Интернет, рассчитывая найти там готовые ответы на все вопросы. Чтобы избегать такой ситуации, необходимо уделять особое внимание постановке учебных задач в форме, требующей самостоятельного мышления без готовых рецептов. В старших классах это могут быть дискуссии, диспуты, доклады на темы, не предполагающие однозначной позиции исследователей, а также вопросы на понимание причин того или иного явления. Разумеется, подобные вопросы имеются в тексте учебников и учебных пособий, но для полноты раскрытия темы целесообразно расширять кругозор учащихся актуальными темами, связанными с изучаемым курсом. Приведем примеры из курса информатики 10-11 классов.
При изучении темы «Процессор» в 10 классе ученики, знакомясь с характеристиками, влияющими на производительность данного устройства, также изучают современные достижении в области «разгона» процессоров – повышения производительности путем изменения рабочих характеристик, знакомятся с последними рекордами в данной области, выясняют, чем опасно и насколько сложно выполнить подобные действия в домашних условиях (дополнительное дорогостоящее охлаждение, соответствующие знания в области электроники, возможность порчи процессора и других комплектующих) и делают вывод о целесообразности «разгона» в разных обстоятельствах.
Традиционно ученикам старшего звена раз в год предлагается нестандартная тема рефератов, где требуется провести небольшое исследование и выразить свою точку зрения на актуальную проблему. Примеры таких тем: «Интернет-сленг: слова-паразиты или будущее языка», «Социальные сети: плюсы и минусы», «iOS или Android: мой выбор», «Существуют ли вирусы, повреждающие аппаратную часть компьютера?», «Искусственный интеллект: перспективы развития» и др. Не все из предлагаемых тем отражены в утвержденном курсе информатики и ИКТ, но все они не могли бы появиться без развития информационных технологий.
Приведем в качестве примера выдержки из реферата ученицы 10 класса Махневой Елены, где она анализирует плюсы и минусы MMORPG (многопользовательских ролевых онлайн-игр). «Игра в MMORPG занимает продолжительное время, что требует колоссальной усидчивости, терпения и крепкого психического здоровья во время взаимодействия с другими игроками». «Отыгрывание сюжетной линии оказывает благоприятное воздействие на развитие ассоциативной памяти, творческого мышления, внимательности, фантазии, благодаря чему люди пытаются перенести сюжет игры в реальную жизнь, создавая сообщества единомышленников». «В игре человек без особых усилий компенсирует то, чего ему не хватает в реальной жизни, становится героем без затрат физических сил... Такой вид тренинга благоприятно сказывается на самочувствии и эмоциональном здоровье человека... Он становится более открытым, менее закомплексованным, чаще пребывает в бодром расположении духа». Однако отмечаются и отрицательные стороны этого, ставшего массовым, явления: «Не всегда людям удается сочетать выполнение дел в реальной жизни с игровым процессом. Это приводит к тому, что интерес, вызванный игровым процессом, заставляет отойти на второй план приоритеты скучных серых будней». «У психологов всего мира появилась новая сфера деятельности – изучение поведения человека, попавшего в зависимость от MMORPG...» «Участились иски на компании разработчиков игр, связанные с эффектом отрыва пользователей от действительности...» В то же время отмечается положительный эффект от преодоления игровой зависимости: «Эти люди обретают полезные навыки, которые с успехом применяются в реальной жизни: колоссальную усидчивость, почти фанатичную преданность своему делу, преодоление проблем путем подбора разных вариантов, стремление добиваться своей цели, несмотря ни на что... Подтверждением этому служит список интернет-миллионеров, который пополняется практически еженедельно — это люди, прошедшие школу зависимости от онлайн-игр».
Многие из подобных тем относятся не только к информатике, но и к другим наукам: лингвистике, социологии, этике, психологии. Таким образом, при написании работы ученикам приходится использовать имеющиеся или получать самостоятельно дополнительные знания из смежных областей, происходит синтез знаний.
Взаимосвязь курса ИКТ с другими учебными предметами осуществляется тем теснее, чем дальше идет развитие технологий и оснащение учебных кабинетов. Обычной практикой в современной школе стала подготовка презентаций, видеофильмов, интерактивных роликов по различным предметам, осуществляемая в тесном сотрудничестве с учителями информатики и ИКТ. В профильном курсе моделирования, который изучают учащиеся информационно-технологических классов нашей школы, пишутся приложения, позволяющие моделировать физические, биологические, социальные процессы; программы, помогающие делать математические расчеты и др. Все это может модифицироваться к нуждам школы и применяться в ходе лабораторных работ по соответствующим предметам.
Проведение компьютерных экспериментов, выполнение проектов, интегрированных с другими областями знаний, позволяют ученикам понять практическую значимость курса информатики и ИКТ, повысить собственные умения находить точки пересечения различных наук, определять область применения ИКТ, т. е. способности анализа и синтеза данных.
С развитием общества непрерывно возрастают объемы информации, обработка которой необходима для быстрого и эффективного решения задач во многих областях общественной жизни. Информатика как раз и изучает приемы обработки информации средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств.
Коренное отличие информатики от других дисциплин, состоит в том, что предмет ее изучения меняется ускоренными темпами. В среднем один раз в полтора года удваиваются технические параметры аппаратных средств, один раз в два-три года меняются поколения программного обеспечения, один раз в пять-семь лет меняется база стандартов, интерфейсов и протоколов.
Такая динамичность информатики требует при ее преподавании постоянно вносить коррективы как в содержание изучаемого материала, так и в методику его изучения. Электронная форма проблемно-модульного курса как нельзя больше соответствует динамическому характеру дисциплины информатика, так как позволяет оперативно и без больших затрат вносить в учебно-методический документ соответствующие изменения. Проблемно-модульный курс способствует формированию у изучающих его таких общеучебных компетенций, как самостоятельность мышления, логическое мышление, а также навыков анализа и синтеза информации.
Формирование учебно-познавательных компетенций – еще один ключевой момент преподавания любого предмета. Мы определили место физики как учебного предмета в этом процессе. Физика как учебная дисциплина объективно обладает потенциальными возможностями организации процесса обучения, обеспечивающего развитие научного мышления и творческих способностей учащихся. Курс физики – это уникальная школьная дисциплина, единственный школьный предмет, в ходе усвоения которого ученики вовлекаются во все этапы научного познания.
Модель формирования учебно-познавательной компетенции можно представить как целостный комплекс, основанный на согласовании нескольких компонентов.
- Целевой компонент (ученик не усваивает отдельные друг от друга знания и умения, а овладевает комплексной процедурой, совокупностью образовательных компонентов, имеющих личностно-деятельностный характер).
- Операционный компонент (отбор форм и методов передачи учебной информации в оптимальном соответствии с целями и содержанием учебной программы и отыскание рациональных путей и средств организации учебного процесса).
- Содержательный компонент (подбор учебного материала к разработанной системе занятий и разработка системы дидактических материалов по формированию УПК учащихся в процессе обучения).
Основными составляющими УПК являются:
- Знания, отражённые в Федеральном стандарте. Умения – познавательные (владеть навыками работы с различными источниками информации, проводить наблюдения, ставить физический эксперимент), практические (измерять, вычислять, строить и анализировать графики, пользоваться лабораторными принадлежностями), организационно-оценочные (ставить цель, организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей и чужой учебно-познавательной деятельности, выступать письменно и устно о её результатах).
- Качества личности – мотивационно-рациональная направленность, способность к самоорганизации и самоуправлению в учебной деятельности, нравственные, эстетические и интеллектуальные черты человека.
Практическая реализация формирования учебно-познавательных компетенций на уроках физики в старшем звене представлена в заметках из опыта работы (Приложение 1). В курсе основной школы уделяется большое внимание обучению физическим приёмам мышления, способам и методам постижения истины в ходе экспериментальной деятельности. Ученикам даётся возможность самостоятельно делать выводы при проведении опытов. Получая задания, они проверяют гипотезу, выдвинутую в начале урока. Например:
- все вещества состоят из частиц;
- испарение сопровождается понижением температуры;
- испарение зависит от рода жидкости.
В этом случае идёт отработка умений ставить физический опыт, проводить наблюдение, организовывать анализ, делать публичное сообщение о проделанной работе. Общение в группах позволяет развивать необходимые качества личности.
Также используется составление кроссвордов, сообщений, сочинений к изученной теме. Данная форма обучения предполагает нестандартное использование полученных знаний, позволяет ученикам проявить свои творческие способности. Ежегодно учащиеся обвиняют «Господина Трение», а другие защищают его.
Следующий важный момент – вывод учащихся на новое понятие. Исследовательская деятельность позволяет сформировать такие ключевые компетенции, как умение творческой работы, самостоятельность при принятии решений, развивает наблюдательность, воображение, умение нестандартно мыслить, диалектически воспринимать явления и закономерности окружающего мира, выражать и отстаивать свою или групповую точку зрения.
Успех деятельности школьника во многом зависит от того, способен ли ребенок к общению, умеет ли он смотреть и увидеть главное, слушать и услышать важное, читать и выделить значимое.
Реализовать себя каждый человек может только через взаимодействие, поэтому одной из важных педагогический целей является развитие коммуникативных компетенций у обучающихся в урочное и внеурочное время. Для достижения этой цели на уроках математики целесообразно использовать деятельностную форму организации занятий, которая позволяет искать, думать, сотрудничать, реализовать себя и помочь адаптироваться.
Коммуникативная компетенция включает знание необходимых языков, способы взаимодействия с окружающими и удалёнными людьми и событиями, навыки работы в группе, владение различными социальными ролями в коллективе. Ученик должен уметь представить себя, написать письмо, анкету, заявление, задать вопрос, вести дискуссию и др. Чтобы освоить эту компетенцию в учебном процессе, фиксируется необходимое и достаточное количество реальных объектов коммуникации и способов работы с ними для ученика каждой ступени обучения в рамках каждого изучаемого предмета или образовательной области. (А.В. Хуторской)
Коммуникативная компетенция детей во многом формируется, когда они учатся задавать вопросы учителю и сверстникам; во время групповых работ – обсуждая совместные действия, распределяя роли, выполняя контроль, оценивая и подводя, т.е. выполняя рефлексию. Для этого необходима хорошо развитая монологическая и диалогическая речь. Для создания ситуации диалогового взаимодействия на уроках удобно применять такую интерактивную форму организации урока, как урок-игра.
Пример: урок-игра «Математика в профессиях» по теме «Дробно-рациональные уравнения» в 8 классе (Приложение 2). Описываемый урок – урок обобщения и систематизации знаний, умений и навыков по применению дробно-рациональных уравнений для решения задач. Урок содержит задания из коллекции ЦОР, дифференцированные по уровню сложности. Мультимедийные средства применяются для повторения теории (Приложение 3), проверки ответов к заданиям и просмотра правильного решения. Интерактивное задание (Приложение 4) направлено на актуализацию ранее изученного материала, выявляет пробелы в знаниях обучающихся и помогает их устранению.
Еще одной важной компетенцией является развитие алгоритмического мышления школьников. Достаточно большое поле для развития данной компетенции имеется во всех предметах технического и физико-математического циклов, но наиболее наглядно это можно продемонстрировать на примере уроков математики. В качестве примера приведем разработки урока-исследования по теме «Работа с графиками» (Приложение 5). Работа на уроке включает в себя не только групповую и индивидуальную работу на уроке, но и исследовательскую работу на уроке и дома, результатом которой становится презентация обучающихся (Приложение 6).
Общеучебные компетенции, развивающиеся в процессе изучения данной темы:
- планирование и осуществление алгоритмической деятельности, выполнения заданных и конструирования новых алгоритмов;
- навыки поиска, систематизации, анализа и классификации информации.
Предметно-ориентированные компетенции:
- изучение свойств и графиков элементарных функций;
- развитие логического мышления и речи, умения логически обосновывать суждения, проводить несложные систематизации;
- использование графического языка математики при решении различных задач.
В заключение можно отметить, что, несмотря на разнообразие общеучебных компетенций и предметов, позволяющих их развивать, наибольший эффект достигается лишь при совместных и согласованных действиях учителей разных предметов, реализующих комплексное развитие таких компетенций путем реализации межпредметных связей и установления единых требований друг к другу и к ученикам.