Диагностика овладения знаково-символическими средствами как показатель метапредметных образовательных результатов младших школьников

Статья посвящена проблеме овладения младшими-школьниками знаково-символической деятельностью. При переходе к ФГОС на первое место выходит задача формирования у учащихся универсальных учебных действий наряду с предметным содержанием конкретных дисциплин. Помимо метапредметных результатов учащийся должен овладеть личностными и предметными компетенциями, однако метапредметной составляющей процесса обучения уделено особое внимание, потому что только благодаря им будет решена главная задача образования - подготовить ученика к самостоятельному принятию решений, поиску нужной информации, которые необходимы человеку в реальной жизни за стенами школы.

Одним из требований к метапредметным образовательным результатам является умение использовать знаково-символические средства представления информации для создания моделей изучаемых объектов и процессов, схем решения учебных и практических задач. Это связано с тем, что ребенок, осваивает не только реальные предметы и знания, но и те знаки и символы, которые эти предметы обозначают.

В отечественной психолого-педагогической традиции овладение знаково-символическими средствами признается основным механизмом развития психики ребенка. Согласно культурно-исторической концепции Л.С. Выготского психика ребенка формируется благодаря освоению знаков и символов, и этот процесс играет решающую роль в формировании высших психических функций ^[2].

В дошкольном возрасте формирования семиотической функции происходит, в основном, в игровой деятельности, а в начальной школе ребенок начинает применять знаково-символические средства осознанно для решения учебных задач. Во время обучения учащиеся вовлекаются в процесс усвоения культурных образцов, сформировавшихся в культурно-исторической практике. Знаково-символическая деятельность относится к познавательной составляющей процесса обучения.

Этапами формирования знаково-символической деятельности являются замещение, кодирование (декодирование), схематизация и моделирование ^[9].

Начальный уровень знаково-символической системы - кодирование/декодирование информации. Овладение речью является началом этого процесса, в дальнейшем ребенку предстоит столкнуться и освоить различные знаковые системы (математические, физические, химические символы, музыкальную грамоту, компьютерные языки и многое другое). Учащийся, который не может воспринять сообщение учителя или формулировку задания, оказывается вне учебного процесса в самом его начале. Когда такая ситуация повторяется несколько раз, учащийся привыкает быть отрешенным от учебной деятельности ^[1]. Понимание входной информации и текстов не является достаточным условием для успешного и результативного обучения, однако является условием необходимым. Если на самом начальном этапе восприятия раскодирование не состоится, то не запустится дальнейшая работа с этой информацией.

Следующий этап формирования знаково-символической деятельности – это замещение, которое наблюдается у детей дошкольного возраста как внешняя форма речевой, игровой, графической, творческой деятельности (рисовании, лепке, конструировании), и немалую роль в этом играет подражание. Большое внимание игровому замещению уделял Б. Эльконин ^[13], рассматривая два типа игрового замещения, появляющихся в игре дошкольников. Однако для полноценного формирования операции замещения и знаковых функций в целом необходимы грамотные действия воспитателя и родителей, направляющих эту область развития ребенка в нужное русло.

Важную роль в начальной школе приобретает схематизация. В схемах заключена огромная мыслительная деятельность ребенка. Ю.В. Громыко в своей книге “Метапредмет «Задача»“ ^[4] отводил схемам одну из ведущих ролей в обучении. Схемы позволяют превращать в чувственно-наглядный образ скрытые идеальные сущности: идеи, понятия, формы рассуждения, смыслы, а также работать с ними и преобразовывать их, в результате чего формируется абстрактное мышление. Пока мы не схематизировали объект, он не существует для нашего мышления и понимания.

Моделирование — знаково-символическая деятельность, в результате которой ребенок получает новую информацию за счет использования знаково-символических средств. Объектом моделирования являются модели. Моделирование — это всегда мысленный процесс. В начальной школе именно моделирование становится показателем сформированности знаково-символической деятельности. Зачатки моделирования мы можем также наблюдать в дошкольном возрасте в таких видах деятельности, как игра, конструирование, рисование. Однако моделирование как процесс формирования теоретического мышления происходит именно в учебном процессе в школе. С помощью построения моделей ребенок становится способен к решению познавательных задач. Любой вид деятельности моделирования необходим в учебной практике для того, чтобы ребенок научился отделять свойства предмета, моделировать его и затем формировать некую систему общего способа решения задач. К концу первого — началу второго класса у ребенка должны сформироваться первоначальные сведения о возможностях использования моделей в обучении, понимании того, что модель – это средством фиксации найденного общего способа действий по отношению к его дальнейшим действиям. Действия моделирования, т.е. фиксация найденного отношения в знаково-символической форме - это необходимое условием развития теоретического мышления младших школьников.

Однако трудности с использованием знаковых систем сохраняются и в школе и даже после окончания ее. Это связано во многом с тем, что в существующей системе образования знаково-символические средства используются учителями нерегулярно и без какого-либо плана. Поэтому возникает необходимость в организации планомерного обучения младших школьников использованию знаково-символических средств.

На сегодняшний день диагностика метапредметных результатов зачастую не включает задания знаково-символического содержания. Отсутствие диагностического инструментария по оценке умения младшими школьниками использовать знаково-символические средства, т.е. создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач не позволяет грамотно определить уровень метапредметных образовательных результатов.

Цель данной работы заключалась в создании инструментария для диагностики овладения знаково-символическими средствами у младших школьников.

Базы исследования. ГБОУ СОШ №773, ГБОУ СОШ №1073, ГБОУ СОШ №2095 «Покровские ворота».

Количество испытуемых. 176 учащихся 1 и 3 классов:

- 120 первоклассников (64 мальчика и 56 девочек). Из них 19 обучается по программе РО ( развивающего обучения), остальные 101 по программе «Школа России».

- 56 третьеклассников (31 мальчик и 25 девочек). Из них 15 обучается по программе РО (развивающего обучения), остальные 41 по программе «Школа России».

Методы исследования

Авторами статьи была разработана комплексная диагностика по анализу умений учеников начальной школы оперировать знаково-символическими средствами. Задания подбирались с учетом возраста, с опорой на существующие разработки для начальной школы.

В ходе исследования было разработано два комплекта заданий: один для 1 класса, второй для 3-го. Каждая диагностическая работа включала задания на разные этапы знаково-символической деятельности (кодирование/декодирование, замещение, схематизация).

В диагностической работе для учеников 1-х классов было представлено 7 заданий:

- первое задание направлено на выявление у учащихся умения кодировать/декодировать информацию. Мы использовали для этих целей методику «Кодирование» (11-й субтест теста Д. Векслера в версии А. Ю. Панасюка);

- второе задания выявляло также умение заменить слово каким-либо знаком или символом. Для этого мы модифицировали несколько упражнений из рабочей тетради Салминой Н.Г «Путешествие в мир знаков» ^[11];

- третье и четвертое задания выявляло умение школьников схематизировать. Для этих целей мы использовали несколько заданий из учебного курса по математике и окружающему миру из учебников для 1 класса;

- пятое задание ставило перед учениками цель помимо пространственного ориентирования, умение соотносить числовое значение и символ, осуществляя начальный этап моделирования. Для этого мы модифицировали несколько упражнений из рабочей тетради Салминой Н.Г «Путешествие в мир знаков» ^[11];

- шестое задание полностью посвящено начальному уровню моделирования, преобразование значений в модели и нахождение решения учебной задачи. Данное задание было разработано нами самостоятельно;

- седьмое задание проверяет, насколько первоклассники владеют умением понимать информацию, представленную в виде таблицы. Это упражнение из Мониторинга метапредметных умений обучающихся начальной школы.

В диагностической работе для учеников 3-х классов было представлено 5 заданий:

- первое задание направлено на выявление у учащихся умения кодировать/декодировать информацию. Данное задание было разработано нами самостоятельно;

- второе задание выявляло умение школьников схематизировать. Для этих целей мы использовали методику А. Рябинкиной «Нахождение схем к задачам»;

- третье задание также выявляло умение школьников пользоваться схемами, заполнять их и извлекать информацию из схем. Мы взяли его из учебника по окружающему миру для 3 класса;

- четвертое задание является основным в диагностике знаково-символической деятельности учащихся 3-х классов, т.к. именно моделирование – показатель развитости данной деятельности. Для выявления умения строить модели нами использовались упражнения, предложенные Карпенко А.В. ^[8];

- пятое задание проверяет, насколько третьеклассники владеют умением понимать информацию, представленную в виде таблицы. Задание взято из «Диагностики метапредметных и личностных результатов начального образования. Проверочные работы, 3 класс» ^[20].

Результаты исследования.

Полученные данные были проверены на нормальность распределения. Распределение результатов 3 класса (Таблица 1) значимо не отличается от нормального, что свидетельствует о удачно сформированном комплексе заданий и равномерности обследуемой выборки.

Таблица 1.

Проверка нормальности распределения результатов диагностики для 3 класса

Проверка распределения результатов первоклассников показало отличие от нормального. Это факт может быть объяснен по-разному. С одной стороны, недостатками измерительной процедуры, с другой стороны - неравномерностью выборки. В ходе исследования была выявлена неоднородность обследованной выборки, дети, обучающиеся по системе РО в первом классе, демонстрируют значимо более высокие результаты. Тем не менее, работа над совершенствованием диагностического средства должна быть продолжена.

Таблица 2.

Проверка нормальности распределения результатов диагностики для 1 класса

Таблица 3.

Выполнение учениками 1-х классов г. Москвы диагностической работы по 4 блокам заданий

Анализ результатов показал, что лишь у 38% первоклассников выполняли работу на уровне 70 - 100%; около трети учащихся 1 класса (30%) смогли выполнить от 50 до 69% заданий, а треть первоклассников сделала менее 49% работы.

Самым сложным заданием для первоклассников оказалось построение схем к задачам. С ним полностью справилось лишь 3% учеников.

Таблица 4.

Выполнение учениками 3-х классов г. Москвы диагностической работы по 4 блокам заданий

При анализе результатов выявлено, что лишь у 44% третьеклассников процент выполнения работы составил от 70 до 100%; каждый третий учащийся 3 класса (26%) смог выполнить от 50 до 69% заданий, и 30% третьеклассников сделали менее 49% работы.

Для учащихся третьих классов самым непростым оказались задания, связанные с преобразованием данных в модели (см. ниже). Лишь 6% третьеклассников полностью его выполнили.

Опираясь на полученные в исследовании данные, мы можем сказать, что лишь 3 детей из 100 к концу первого класса понимают, что такое схематизирование, а к окончанию третьего класса - лишь каждый пятый владеет умением строить простые схемы. А ведь этот уровень необходим, чтобы дети начали переводить реальность на символический язык, схематизация – это этап, который можно назвать «предмоделирование». В процессе схематизации ученики начальной школы структурируют реальность, выявляют связи между явлениями. К сожалению, можно сделать вывод, что данный этап знаково-символической деятельности для младших школьников остается «закрытой книгой».

Как мы уже говорили выше, в ФГОС обозначены требования к метапредметным результатам обучающихся, включающие требования к познавательным универсальным учебным действиям, в перечень которых входят:

• использование знаково-символических средств представления информации для создания моделей изучаемых объектов и процессов;

• применение моделей и схем для обеспечения преобразования учебного материала;

• подготовка выступления с опорой на графические изображения для более полного ответа на поставленный вопрос и достижения взаимопонимания.

Выполнение установленных требований предполагает обучение учащихся схематизации, которое включает в себя формирование умений «читать» схемы, то есть видеть за условными обозначениями какое-либо содержание учебного материала, создавать схемы, заменяя абстрактные и материальные объекты условными знаками, а также оперировать схемами в соответствии с их функциональным назначением. Овладев этими умениями, учащиеся смогут применять схематизацию в познавательной деятельности и социальной действительности. Также мы не должны забывать, что на ступени начального образования основным показателем развития знаково-символических универсальных учебных действий является моделированием, результаты овладения которым, к сожалению, пока достаточно низкие.

В ходе исследования было выявлено, что овладение знаково-символическими функциями коррелирует с успеваемостью в начальной школе. Ребенок, более успешно овладевший знаково-символическими средствами, имеет более высокие оценки по основным предметам. Расчет коэффициента корреляции Спирмена дал результат R=0.59** (р<0.01).

В ходе исследования мы обнаружили, что программа начального обучения не способствует формированию у учащихся знаково-символической деятельности: мы видим, что лишь некоторые аспекты символической функции осваиваются учащимися. Диагностика метапредметных образовательных результатов с использованием знаково-символических средств показывает низкий уровень овладения этапами схематизирования и моделирования младшими школьниками.

Некоторые различия связаны с программами обучения.

Таблица 5

Сравнение результатов диагностической работы по двум программам начальной школы (1-е классы г. Москвы) Критерий угловое преоборазование Фишера (φ*).

** уровень значимости 0.01, * уровень значимости 0.05.

Данные показывают, что на первых этапах, дети, обучающиеся по программе РО, опережают учеников «Школы России» по 3 из 4 основных блоков диагностики. Тем не менее, приходится отметить, во-первых, неравномерность групп по числу учеников, что говорит о необходимости продолжить исследование и собрать дополнительный материал по развивающему обучению. Во–вторых, схематизация освоена достаточно плохо обеими группами учеников.

Таблица 6

Сравнение результатов диагностической работы по двум программам начальной школы (3-е классы г. Москвы)

К концу 3 –го класса картина несколько меняется – различия сохраняются лишь по одному блоку – схематизация, ученики, обучающиеся по программе развивающего обучения, значимо опережают своих сверстников по умению работать со схемами. Хотя и среди этой группы полноценно справившихся с заданием меньше половины (40%) детей.

Проведя анализ сформированности у учащихся 1-х и 3-х классов города Москвы знаково-символической деятельности, можем сделать некоторые выводы:

1. Нам удалось составить диагностические задания, направленные на выявление степени овладения знаково-символической деятельностью младшими школьниками.

2. В рамках нашего исследования нам удалось выявить неравномерность освоения младшими школьниками различных этапов знаково-символической деятельности. Самый слабый этап знаково-символической деятельности у современных первоклассников – это схематизация. Мы делаем заключение, что программа начального обучения построена так, что дети к концу третьего класса не овладевают основами знаково-символической деятельности.

3. Уровень овладение знаково-символическими функциями коррелирует с успеваемостью в начальной школе. Эта гипотеза полностью подтвердилась: ребенок, благодаря более успешному освоению знаково-символических средств, усваивает материал по математике и другим основным предметам лучше.

4. Ученики, занимающиеся по развивающей программе Эльконина-Давыдова, на начальном этапе показывает более высокие результаты по овладению знаковыми функциями. Но к третьему году обучения различия в уровне знаково-символической деятельности учащихся, обучающихся по разным программам, практически не ощутимы: только в блоке схематизации дети, занимающиеся по программе «Развивающегося обучения», опережают своих одногодок, обучающихся по программе «Школа России».

Как уже говорилось выше, умение учеников использовать знаково-символические средства в обучении помогают ему быстрее и качественнее усваивать материал, учится решать разно уровневые задачи, развивает теоретическое мышление. Однако для того, чтобы ребенок мог усвоить символьный язык начинать обучение необходимо еще в дошкольном возрасте. Формирование навыков использования знаковых средств должно идти постепенно. Как и все другие способности, символические навыки развиваются с возрастом. Начиная с младшего дошкольного возраста (3-4 года) необходимо готовить ребенка к освоению наглядного моделирования. Через развитие сенсорных способностей развивать первый этап знаково-символической деятельности – замещение. К старшему дошкольному возрасту начинать вводить элементы моделирования, с привлечением графических моделей предметов и планов. Однако нельзя забывать, что в дошкольном возрасте ведущей деятельностью ребенка является игровая, и поэтому все занятия надо проводить в игровой форме.

К старшему дошкольному возрасту (6-7 лет) особую роль начинает играть словесное опосредствование, т.е. за каждым словом выступает не только предмет, но и некоторый символ.

Однако основное формирование знаково-символической деятельности идет уже в школьные годы. И важную роль в этом процессе играют первые годы обучения – 1-е классы. Учителю необходимо постоянно использовать на уроках схемы, модели. Это касается всех уроков программы начального обучения, а не только на математике.

Проблема введения в урок знаково-символических средств достаточно сложна и с точки зрения методических приемов их использования, и с точки зрения формы выражения предъявляемого учебного материала. Однако оперирование знаками и символами, умение кодировать и замещать, схематизировать и вычленять нужную информацию из таблиц позволит детям упорядочивать учебный материал, лучше его воспринимать, запоминать и воспроизводить.

Роль знаково-символической системы в нашей современной жизни вообще и в процессе учебы в школе возрастает. И ребенок должен быть подготовлен к пониманию основ семиотики, должен уметь оперировать моделированием и другими видами знаково-символической деятельности. Эффективное формирование знаково-символической деятельности ребенка требует преобразования учебных программ с введением в предметное обучение различным знаковым средствам, это будет способствовать более эффективному усвоению знаний