Архив статей журнала
Цель исследования. Современные средства и методы обучения, как правило, неявно опираются на модель «черный ящик». В отличие от нее, модель «белый ящик» имеет явные дидактические преимущества. К сожалению, их сложно реализовать в образовательном процессе в связи с отсутствием доступных способов конструирования этой модели. Целью исследования является разработка технологии конструирования модели «белого ящика» в виде структурно-ментальной схемы расчетных задач в области элементарной физики. Эта технология предполагает использование вычислительных примитивов для построения задачных схем путем их суперпозиции. Материалы и методы. Разработка технологии конструирования модели «белый ящик» в виде структурно-ментальной схемы расчетных задач в области элементарной физики. Использование вычислительных примитивов для построения задачных схем путем их суперпозиции. Определение сложности конкретной задачи через количество примитивов, участвующих в «маршруте» хода решения. Организация обучения студентов по модели «белый ящик» с визуализацией процесса формирования умений решать расчетные задачи. Результаты. Схемы имеют возможность обеспечить прочность и полноту формирования умения решать задачи у обучаемого. При этом многообразие маршрутов и набор весов его путей составляют информационную модель обучения. В качестве примера представлены структурно-ментальные схемы по теме «тепловые явления». Они показывают необходимость использования нескольких типов примитивов, в частности, примитивов-функций, примитивов-суммы. Структурно-ментальные схемы позволяют организовать обучение студентов по модели «белый ящик», визуализировать процесс формирования и развития у обучаемых умений решать расчетные задачи, тем самым обеспечивая контроль и самоконтроль учебной деятельности. Заключение. Опираясь на положения ментального подхода, предложена технология построения структурно-ментальных схем, представляющих когнитивный образ мыслительной деятельности по решению расчетных задач. Базовой основой технологии являются вычислительные примитивы, с помощью которых конструируются задачные схемы путем их суперпозиции. Сложность конкретной задачи определяется количеством примитивов, участвующих в «маршруте» хода решения. Предложенная технология применима для построения структурно-ментальных схем расчетных задач в различных предметных областях.
Цель исследования. В настоящее время имеется значимое количество работ, посвященных проектному и технологическому стилям мышления. Однако, вопрос диагностики проектно-технологического мышления обучаемых слабо освящен. В этой связи, целью работы является разработка структурной модели диагностики развития проектно-технологического мышления обучаемого в учебном процессе предметной области «робототехника и автоматизированные системы» с позиций ментального подхода.
Материалы и методы. Применяется ментальный подход для информационного описания механизма формирования и развития проектно-технологического мышления. Используется модель ментального образа физических объектов, в который инкапсулируется процедурно-алгоритмическая составляющая. Также рассматриваются структурно-ментальные схемы мыслительной и физической деятельности на основе которых определяются классы навыков, знаний и умений. Структура проектно-технологического мышления моделируется путем применения структурно-системных стратегий, ментальных схем знаний и деятельности.
Результаты. Уточнено понятие проектно-технологического типа мышления обучаемого. В структуре этого типа мышления определены компоненты: предметные знания, проектная деятельность, конструкторское и алгоритмическое мышление. Уровень сформированности проектно-технологического мышления обучаемого определяется наличием и качеством ментальных схем знаний и ментальных схем деятельности в предметной области. Предложены критерии и индикаторы оценки компонент проектно-технологического типа мышления обучаемого в предметной области “робототехника и автоматизированные системы”.
Заключение. Опираясь на положения ментального подхода предложена модель диагностики проектно-технологического мышления обучающихся в предметной области “робототехника и автоматизированные системы”. Разработаны и апробированы диагностические инструменты в виде заданий, проектов. Модель может быть полезна для отработки новых образовательных технологий, при создании учебно-методических и дидактических материалов, отражающих реалии современного высокотехнологичного и быстро развивающегося мира. Предложенная модель может быть использована для совершенствования учебного процесса по практико-ориентированным предметным областям.