Развитие когнитивной гибкости на уроках математики и информатики

Разделы: Математика, Информатика

Классы: 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

Ключевые слова: ФГОС, мнемотехника, ИКТ, метод проектов, когнитивная гибкость, технология развивающего обучения


В программе развития образования РФ, в федеральных государственных образовательных стандартов приоритетной целью образования становится «не только усвоение учащимися определенной суммы знаний, но и развитие личности каждого ученика». Оценка результата образования ориентирована на формирование умений применять знания на практике, ориентироваться в нестандартных ситуациях, преодолевать затруднения в познавательной сфере.

В современной быстро меняющейся жизни нам приходится постоянно приспосабливаться к переменам, преодолевать трудности. Как научиться делать это быстро и эффективно, ведь от этого зависит успешность ученика в жизни? [1] Для того, чтобы ребенок научился адаптироваться к переменам и успешно решал новые проблемы, нужно развивать у него когнитивную гибкость.

Когнитивная гибкость – это способность человека находить новые решения, умение эффективно использовать имеющийся в наличии исходный материал, а также способность человека адаптироваться к переменам и успешно преодолевать затруднения.

Когнитивная гибкость играет важную роль в обучении и развитии способности решать сложные задачи. Она помогает выбрать стратегию, которой нужно следовать, чтобы адаптироваться к различным обстоятельствам, возникающим на пути. Как и любую другую способность, когнитивную гибкость можно тренировать и улучшать. [2]

Для этого наиболее эффективными считаю технологии:

  • технология развивающего обучения,
  • технология проектного обучения,
  • ИКТ.

Эффективны для развития когнитивной гибкости на уроках математики и информатики методические приемы:

  • проблемные, творческие задания;
  • «живые фигуры»;
  • мнемотехника;
  • составление загадок;
  • морфологический анализ;
  • метод проектов.

Например, на уроках математики использую открытые задачи дивергентного типа – проблемные, творческие задания. Главная особенность таких задач в том, что они допускают существование множества правильных ответов. Именно с такими задачами, когда условие одно, а правильных ответов множество, сталкивается человек в своей жизни.

На уроках информатики ученики получают задания выбрать для себя математическую задачу, имеющую несколько решений и оформить эти решения в виде разветвляющегося алгоритма при изучении блок-схем, а также оформить ее в MS PowerPoint, с решениями в виде теста с использованием гиперссылок. Дети самостоятельно выбирают задачи разного уровня сложности, что позволяет обеспечивать реализацию дифференцированного подхода с учетом сформированного уровня знаний, умений, когнитивной гибкости учащихся.

В 5-6 классах на уроках изучения геометрического материала использую задания «Живые фигуры». Из геометрических фигур нужно нарисовать картину или дорисовать геометрические фигуры так, чтобы появился новый образ-рисунок. Подобного рода задания предлагаю в графическом редакторе, например, Paint. В этих заданиях ученики могут оценить себя сами по следующим критериям:

  • беглость (количество геометрических фигур),
  • гибкость (спектр областей, к которым принадлежат разработанные идеи),
  • оригинальность (уровень нестандартности, оригинальности идей).

Данные задания можно усложнить, с помощью принципа «думай дальше», предложить ученикам найти сходства между геометрической фигурой и объектами изначально явно не похожими на неё. Усложнение идёт по алгоритму:

Шаг 1. На что похожа исходная фигура?

Шаг 2. На что НЕ похожа исходная фигура?

Шаг 3. Как сделать непохожие объекты похожими?

Начиная с 7-го класса, при изучении геометрии особенно важной становится способность учеников решать задачи на доказательство. Умение рассуждать и логически мыслить – это важнейшие умения для того, чтобы научиться решать задачи на доказательство. Не каждый ученик наизусть знающий все теоремы и правила может провести доказательство. Очень немногие из оканчивающих школу будут математиками, тем более геометрами. Будут и такие, которые в их практической деятельности ни разу не воспользуются теоремой Пифагора. Однако вряд ли найдется хотя бы один, которому не придется в своей жизни рассуждать, анализировать, доказывать. Чтобы научиться решать задачи на доказательство нужно снять психологическое напряжение: перестать бояться ошибок и решать!

Применение мнемотехники на уроках дает возможность продуктивного переключения, своеобразного «отвлечения» от науки на уровень житейских ассоциаций, игры воображения и фантазии. Мнемотехника – система приемов и методов для запоминания информации. Основывается на мыслительном упорядочивании информации и связывании её с помощью ассоциаций.

Например, из раздела геометрии знакомы многим «запоминалки» про биссектрису и теорему Пифагора.

При построении точки на координатной плоскости, следует придерживаться такого правила: первоначально заходим в подъезд, а затем поднимаемся по лестнице (х; у).

Определение синуса и косинуса легко запомнить, заметив чередование И – О:

сИнус – прОтиволежащий катет к гипотенузе.

кОсинус – прИлежащий катет к гипотенузе.

Мнемоприемы позволяют экономить время на уроках повторения и систематизации пройденного, особую пользу они приносят при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ.

Кроме того, эффективным приемом является составление загадок к математическим терминам и понятиям. Ученик выбирает исходный объект (то что он собрался зашифровать с помощью загадки), затем выделяет характеристики данного объекта, подбирает аналогии к этим свойствам и наконец формулирует загадку.

Например, мы хотим загадать понятие СУММА. Она какая? Большая, увеличивается, складывается. Большой может быть гора, увеличиваться может куча, складываться – дом. Результат: «Большая, но не гора; увеличивается, но не куча; складывается, но не дом».

Такие задания не только способствуют развитию когнитивной гибкости у учащихся, но и позволяют отработать учебный материал в творческой форме.

Следующим упражнением для развития когнитивной гибкости у учащихся является составление рассказа или сказок на основе некоторого списка слов. Ученику даются определенные слова, с помощью которых, ему предлагается сочинить интересную историю или сказку. Подобного рода задания формируют учебно-познавательную мотивацию обучающихся, снимают эмоциональное напряжение, страх, помогают преодолеть ситуацию затруднения в познавательной сфере.

На уроках информатики часто использую морфологический анализ. Учащимся предлагаю объект, который нужно разложить на компоненты, выбрать из них несколько существенных характеристик, изменить их и попытаться соединить снова. На выходе получается новый объект. Например, ученикам нужно придумать визитную карточку для парфюмерной компании. Если изменить классическую прямоугольную форму и воздействие на органы чувств, может получится визитка в форме цветка или флакона духов с запахом парфюма. Применения морфологического анализа при обучении математике и информатике способствует актуализации познавательного потенциала учащихся, развитию коммуникативных способностей.

На сегодняшний день метод проектов – один из эффективных методов формирования знаний, УУД, обеспечивающий достижение результатов ФГОС. Он даёт возможность организовать практическую деятельность в интересной для учеников форме, направив усилия на достижение значимого для них результата. Например, на занятиях по темам реальной математики в 5-7 классах предлагаю учащимся выполнить проекты по разработке математических и логических игр. Получаются мини-проекты, которые потом ребята презентуют перед классом.

Целенаправленная работа по развитию когнитивной гибкости у обучающихся приносит свои плоды. С каждым годом увеличивается число учащихся выполняющих задания повышенной сложности. Ежегодно мои ученики участвуют в Общероссийской предметной олимпиаде для школьников «Пятерочка», в Международном квесте по цифровой грамотности «Сетевичок», во Всероссийском конкурсе «КиТ», в Международной игре-олимпиаде по информатике «Инфознайка», во Всероссийских образовательных конкурсах «Олимпис».

Литература

1. Как приспосабливаться к переменам. Электронный журнал ПРО Деньги. [Электронный ресурс] URL: http://dengipro.dowlatow.ru/poznay-sebya-i-poznaesh-ves-mir/kak-prisposablivatsya-k-peremenam (дата обращения: 5.02.2019).

2. Нейропсихологические тесты и программы стимуляции когнитивных функций. [Электронный ресурс] URL: https://www.cognifit.com/ru/science/cognitive-skills/shifting (дата обращения: 5.02.2019).