Розвиток критичного мислення учнів на уроках фізики

Розвиток критичного мислення учнів на уроках фізики

Новою навчальною програмою передбачено розвиток в уч­нів 12-річної школи дослідницьких навичок, творчих здіб­ностей та креативного стилю мислення. Зрозуміло, що для досягнення цієї мети недостатньо простого нагромадження знань про фізичні теорії, закони, певні факти і відомості. Тому тех­нології та методики навчання фізики, які спонукатимуть мисленнєву діяльність учнів домінувати над заучуванням і бездум­ним засвоєнням якнайбільшої кількості інформації, є на часі й потребують всебічного вивчення. Указана проблема не є но­вою, однак пошуки її можливих розв'язувань завжди були пред­метом досліджень психологів, педагогів і методистів. Розглянемо один з можли­вих варіанти? розвитку творчо­го мислення учнів, якому ос­таннім часом все більше уваги приділяють вітчизняні та зару­біжні дослідники.

Технологія розвитку критич­ного мислення була започатко­вана групою американських до­слідників (Джіїші Стіл, Чарльз Темпл, Курт Мередіт, Скотт Вальтер), які ініціювали створення проекту «Розвиток критичного мислення через чи­тання і письмо». Після його ус­пішного виконання (40 тис. учителів-учасників проекту в 29 країнах світу) було реалізо­вано програму «Активне на­вчання, критичне мислення» («АНКМ»).

Очевидно, що беззастереж­не перенесення педагогічних технологій зарубіжних автор­ських колективів у вітчизня­ний освітній простір не мати­ме цілковитого успіху. Тому ми проаналізували основні поло­ження технології розвитку кри­тичного мислення і запропо­нували поєднання останніх із традиційними методиками на­вчання фізики. Спочатку наве­демо деякі результати аналізу, потім — декілька рекоменда­цій щодо розвитку критично­го мислення учнів на уроках фізики в старшій школі.

Що таке «критичне мислення»?

Поняття «критичне мислен­ня» означає уміння розмірко­вувати над тим, як здобуто ті чи інші знання; як ці знання «особисто я можу використати для власних потреб»; «чи цікаві й потрібні мені ці відомості»; «як перевірити достовірність отриманої (під час уроку або читання) інформації». Теоре­тичним підґрунтям технологій критичного мислення слугують концепції, викладені в працях Л. С. Виготського, А. Р. Лурія, Ж. Шаже, Дж. Дьюї.

Основні ідеї даної техноло­гії деякою мірою перегукують­ся з ідеями розвивального і проб­лемного навчання, проектної технології та інтерактивними технологіями кооперативного навчання. Так, Д. Б. Ельконін і В. В. Давидов розробили в рамках теорії розвивального навчання концепцію, в осно­ву якої покладено ідею спеці­ально організованого навчан­ня, метою якого є формування здатності в учнів до самовдо­сконалення, саморозвитку, са­мопізнання, тобто набуття «вміння навчитись».

Автори називають шість ключових елементів кри­тичного мислення:

 1) володіння методологією опрацювання інформації;

2) відповідальність за надання достовірної та пере­віреної інформації;

3) вміння формулювати власні суджен­ня як прояв творчої мисленнєвої діяльності, що є продуктом критичного мислення;

4) на­явність критеріїв критичного мислення. Якщо індивід воло­діє критичним мисленням, то свої міркування він аргумен­тує, спираючись на критерії, — правила, закони, умови, прин­ципи, положення певних тео­рій тощо;

5) уміння постійно піддавати власні мисленнєві процеси рефлексії;

6) вміння застосовувати критерії (зако­ни, правила) у контексті їх ви­користання та допускати інші альтернативи, які відповідають ситуації (умовам розглядуваної задачі).

Автори розробили й упоряд­кували близько 60 методів, що спрямовані на розвиток кри­тичного мислення в учнів. Особ­ливості цих методик такі.

1. Урок, на якому викори­стовуються технології розвит­ку критичного мислення, умов­но поділяється на три стадії (фази): актуалізації, побудови знань, консолідації. У вітчизняній методиці цим фазам відповідають етапи уро­ків (за класифікацією О. І. Бугайова): актуалізація знань та чуттєвого досвіду учнів; вивчен­ня нового навчального матеріа­лу; закріплення нового навчаль­ного матеріалу. Однак указані фази мають дещо інше цільо­ве навантаження: метою фази актуалізації є не лише здійснен­ня актуалізації як такої, а заці­кавлення учня шляхом поста­новки проблеми, самостійне визначення напряму у вивченні

теми; фаза побудови знань пе­редбачає опанування нового навчального матеріалу через співвіднесення вже здобутих знань з новими; фаза консолі­дації передбачає не лише за­кріплення здобутих знань, а й узагальнення вивченого і са­мостійне визначення напряму подальшого вивчення матеріа­лу. Звертаємо увагу на характерну деталь: учні повинні ра­зом з учителем визначати цілі й завдання уроку. Зрозуміло, що від учителя залежить, як вдасться зацікавити учнів і мотивувати їхнє вивчення прог­рамного навчального матеріа­лу. Цей підхід кардинально не збігається з традиційним — «вчитимемо те, що заплановано».

2.     Головна ідея розвитку кри­тичного мислення — навчати учнів ставити і шукати відпо­відь на запитання, які потребу­ють не лише ґрунтовного знання навчального матеріалу, а й роз­мірковування над тим, «...яким чином приходимо до наших рі­шень або розв'язуємо завдан­ня, проблеми». Це, як правило, породжує полярність думок в учнів, що спонукає до дискусії. Тому природно, що навчання критичного мислен­ня здійснюють зазвичай через інтерактивні технології кооперативного навчання.
3.     Розвиток критичного мис­лення в учнів потребує ретель­ного добору запитань для об­говорення, а також методики навчання учнів постановки за­питань під час дискусії. Це, на нашу думку, пов'язано з тим, що технологія розвитку кри­тичного мислення дещо відпо­відає ідеям проблемного на­вчання. Так, під час фази актуалізації необхідно зацікавити учнів шляхом постановки проб­леми або створення проблем­ної ситуації.

Ще в 50-х роках минулого століття психологічні та психолого-педагогічні аспекти мис­лення досліджували наукові школи Л. С. Виготського, О. М. Леонтьєва, С. Л. Рубінштейна. Було виявлено, що процес мислення відбувається як процес розв'я­зування навчальної проблеми. Згодом у працях Д. Н. Богояв-ленського, Н. А. Менчинської, В. В. Давидова, І. Я. Лернера та їх послідовників зазначалося, що засвоєння нових знань є процесом розв'язування но­вих задач, які назвали «проблемними». Особливості й за­кономірності їх розв'язування покладено в основу методів на­вчання, які було об'єднано в теорію «розвивального навчання».

Як наслідок, у вітчизняній педагогіці та дидактиці набули поширення ідеї проблемного навчання, згідно з якими ос­новним рушієм розумової дія­льності («рухом думки») є на­явність і постановка проблеми. У технології критичного мислен­ня окреслення перед учнями проблеми також використову­ється як засіб їхнього зацікав­лення шляхом формулювання вчителем таких запитань, для відповіді на які в них недостат­ньо знань. Тривалі досліджен­ня в галузі психології свідчать, що правильно (точніше, вда­ло) сформульоване запитання є запорукою успіху в створен­ні проблемної ситуації, спону­канням учнів до розумових дій і, разом з цим, своєрідною під­казкою, допомогою з боку вчи­теля.

Саме тому фахівці з актив­ного навчання і технологій кри­тичного мислення значну увагу приділяють класифікації, від­бору та методиці постановки запитань. У традиційній вітчиз­няній методиці це, як правило, залишали на розсуд учителя.

Більшість дослідників, які вивчають критич­не мислення й інтерактивне навчання, вважають класифі­кацію запитань одним зі спо­собів структурування мети на­вчання, які вчитель ставить перед учнями під час уроку. Ос­новна ідея полягає в тому, що постановка питань різних рів­нів складності спонукатиме, на думку дослідників, розумові операції різних рівнів склад­ності. За Б. Блумом, таких рів­нів є шість (мал.).

Відповідно до них будуєть­ся ієрархія запитань, основою яких є такі, що вимагають від учнів відтворення фактів, ідей, законів, правил, знання фор­мул, тобто спонукають їх до репродуктивної діяльності. На найвищому щаблі цієї класи­фікації — запитання високого рівня. До них можна віднести такі, що вимагають від учнів аналізу, оцінювання інформа­ції (зокрема, розв'язування фі­зичних задач на оцінювання), узагальнення, виведення но­вих для учнів висновків, зістав­лення нових відомостей з уже відомими, пошук інформації та застосування її для того, щоб зробити висновки. Загалом пи­тання високого рівня мають сприяти критичному мислен­ню учнів, тобто змушувати їх шукати відповіді на запитан­ня: Чому саме так відбуваєть­ся той чи інший процес (явище) ? Чому даний факт має місце са­ме за цих умов? Чи можна до­вести іншим способом одержані дані або результати досліду?

Тому вчителеві для форму­вання в учнів умінь критично­го мислення необхідно ретель­но продумувати запитання для обговорення.

4. Розвиток критичного мис­лення передбачає навчання

учнів методам обробки інфор­мації, зокрема роботі з підруч­ником (додатковою літерату­рою, довідниками тощо). Серед вітчизняних методистів пану­вала думка про те, що робота з підручником дає змогу «...ви­користовувати зорову пам'ять і добиватися кращого запам'я­товування матеріалу, активізує діяльність, розкриває вміння і навички самостійної роботи з книжкою». Роботу з підручником умовно поділяли на два етапи: І — розвиток умінь репродуктивного характеру (в основній школі); II — роз­виток умінь аналізувати про­читане, робити висновки, зна­ходити матеріал, необхідний для розв'язування задач (ос­новна і старша школа) [там са­мо]. Отже, II етап передбачав формування в учнів умінь, які вимагають від них здатності критично мислити. Однак кон­кретних методичних порад як саме це здійснювати практич­но не надавалося, залишаючи цю проблему на розсуд учителя. Натомість технології розвит­ку критичного мислення пе­редбачають низку методів ак­тивного читання. Наприклад, метод «Читання з маркуванням тексту» дає змогу орга­нізувати роботу з підручником у вигляді активного навчання. Суть методу полягає в тому, що учням пропонують прочитати текст і знайти в ньому певні факти (ідеї, припущення, фор­мули тощо), при цьому позна­чаючи їх спеціальними симво­лами на полях (наприклад, +, !, ©, О). У такий спосіб мож­на поставити перед учнями ці­лі читання, читати текст для досягнення цих цілей з тим, щоб потім використовувати марковану інформацію з тек­сту для обговорення або інших завдань. Такий підхід значно активізує навчальну роботу уч­нів під час роботи з підручни­ком та вимагає від них навча­тись критично мислити — на власний розсуд (але відносно поставлених учителем цілей) відбирати необхідну інформа­цію. Одним з недоліків даного методу є значне використання навчального часу порівняно із затратами його на просте чи­тання і запам'ятовування тексту.

У психолого-педагогічній літературі можна прочитати по­над 300 означень про навчаль­ні, освітні, педагогічні техно­логії. О. М. Пєхота відзначає толерантність дослідників до різних формулювань даних по­нять і водночас виникнення тенденцій «...переходу до розу­міння педагогічної технології як педагогічної системи, в якій використання засобів навчан­ня підвищує ефективність на­вчального процесу».

Під педагогічною техноло­гією будемо розуміти систем­ний підхід до планування і за­стосування методів навчання, об з’єднаних спільною метою їх найефективнішого використан­ня в навчальному процесі. Отже, за будь-якої педагогічної тех­нології можна одержати відпо­віді на запитання: Які методи використовувати ? В якій послі­довності це робити? Як саме ви­користовувати дані методи навчання? (Які засоби навчання не­обхідні? Скільки часу потрібно? Що треба робити вчителю, а що — учням? Як оцінювати ро­боту учнів?)

Відразу зазначимо — поєд­нання кількох методів навчання ще не є технологією. Методи навчання — це способи пов'я­заних між собою видів діяль­ності вчителя та учнів, спря­мовані на досягнення певних цілей навчання (О. І. Бугайов). Метод складається з прийомів, причому цей поділ умовний. Залежно від цілей навчання вза­ємопов'язану діяльність учите­ля та учнів можна розглядати і як метод навчання, й як методичний прийом. Тому викори­стання одних і тих самих методів, але в різній послідовно­сті та в різних комбінаціях може мати неоднакові результати на­вчання, якщо при цьому пере­слідуються різні цілі. Важливо не лише «механічно» відтворю­вати певну сукупність методів навчання, а й використовувати їх з певною метою. Якщо відо­мо, з якою метою використовується певна сукупність мето­дів (розвиток логічного, твор­чого чи критичного мислення, підвищення наукового рівня знань учнів або формування певних умінь і навичок тощо), тоді можна відповісти на запи­тання, як саме та в якій послі­довності необхідно використа­ти ці методи в навчальному про­цесі. Тому будь-яка педагогічна технологія передбачає плану­вання і прогнозування результатів навчання.

Враховуючи викладене, мож­на вказати на методи навчан­ня, послідовність їх виконання та спільне використання на уро­ках фізики в рамках технології розвитку критичного мислення.

Як розвинути критичне мислення учнів на уроках фізики?

Нижче представлено мето­ди та методичні прийоми, що створено шляхом поєднання традиційних методів навчання та інтерактивних методик кооперативного навчання і які успішно можна використову­вати на уроках фізики як в ос­новній, так і в старшій школі.

З досвіду роботи багатьох учителів-методистів відомо, що під час використання методу бесіди для обговорення запи­тань, якісних задач тощо до­цільно залучати такі методич­ні прийоми.

• Для постановки запитан­ня вчитель заздалегідь готує кілька формулювань одного й того самого запитання. Пере-формулювання запитання з паузою в 5 —10 с дає змогу всім учням зрозуміти суть постав­леної вчителем проблеми.

•  Після відповіді одного чи кількох учнів на запитання вчи­тель не заперечує (не підтвер­джує) справедливість чи хиб­ність думки.

•  Учитель вказує (не кон­кретизуючи) на можливі по­милки у відповідях і пропонує всім іншим подумати та вказа­ти на помилку товариша.

•  Вчитель дає «провокацій­ні» додаткові запитання або ста­вить під сумнів навіть правиль­ні відповіді для підтримання дискусії. Наприклад, якщо од­ному з учнів вдалося відразу «вгадати» правильну відповідь, учитель пропонує іншим обґрунтувати її справедливість або хибність (на розсуд самих учнів).

Наведені методичні прийо­ми дають змогу продемонстру­вати учням, як можна мислити критично, коли висловлю­вання вчителя не є істиною. Це привчає учнів висловлюватись і формулювати власні ідеї зва­жено й обережно, дослухаю­чись до думки товаришів і вод­ночас піддавати сумніву не лише власні ідеї, а й висловлювання вчителя.

Пропонуємо декілька мето­дів розвитку критичного мис­лення на уроках фізики, які бу­ли отримані нами під час екс­периментального викладання.

«Демонстрація — обговорен­ня в парах» — удосконалений метод «роботи в парах», який дає змогу повідомити нові фак­ти, актуалізувати проблему, під­готувавши учнів до вивчення нового навчального матеріалу або надати їм можливість за­стосувати здобуті знання для пояснення нових фізичних явищ. Метод потребує 10 —15 хв навчального часу.

Хід роботи

1.        Учитель демонструє до­слід.
2.        За наперед підготовлени­ми вчителем запитаннями уч­ні в парах обговорюють резуль­тати досліду. Кожна пара по­винна прийти до спільної думки щодо пояснення результатів продемонстрованого досліду.
3.        2 — 3 пари учнів оголошу­ють одержані під час обгово­рення результати.
4.        Як наслідок загального обговорення вчитель на дошці записує висновки за результа­тами проведеного досліду.

Метод «Висунення гіпотез» дає змогу учням мати нову ін­формацію шляхом використан­ня прийомів проблемного на­вчання. Даний метод застосо­вують упродовж одного або кількох уроків у комбінації з ін­шими методами і технологіями навчання.

Хід роботи

1. Учням пропонують роз­в'язати задачу (кількісну чи якісну) або пояснити результа­ти продемонстрованого дослі­ду (можна вдатися до описа­ного вище методу «Демонстра­ція — обговорення в парах»). Дослід або задачу вчитель го­тує таким чином, щоб учням бракувало знань для їх розв'я­зування чи пояснення. Учням пропонується вказати невідо­мі їм факти, які вчитель зано­сить у таблицю в графу «Що невідомо?».
2. Учням пропонують вису­нути припущення щодо пояс­нення невідомих їм фактів або результатів досліду. Можна скористатися методом «мозково­го штурму» або обговоренням у парах. Учитель записує вису­нуті припущення в графу «Гі­потеза».

3.       Формулюють наступне завдання: змінити умови дослі­ду або доповнити його новими деталями, щоб підтвердити ви­сунуту гіпотезу. Учитель керує процесом обговорення цього завдання і записує новий варі­ант або нові деталі досліду в графі «Перевірка гіпотези».
4.       Учитель проводить видо­змінений дослід і пропонує уч­ням за його результатами спро­стувати або підтвердити гіпо­тезу. Результати записують у графу «Про що дізналися?».
5.       Учитель пропонує розгля­нути кілька явищ, які можна пояснити, спираючись на нові знання, сформульовані у графі «Про що дізналися?». Після об­говорення у графу «Пояснен­ня нових явищ» записують яви­ща або процеси, які можна по­яснити, спираючись на нові знання.

Метод «Складання задач» дає змогу закріпити здобуті під час уроку знання учня або переві­рити вивчений матеріал. Даний метод можна використовувати під час тематичної атестації. Він може тривати 15 — 45 хв.

Хід роботи

1. Учням пропонують про­читати текст, підготовлений учителем. Можна використати підручник або інші джерела, роздрукувати текст на картках, які роздати учням.
2. Учням пропонують, ви­користовуючи прочитаний текст, скласти задачу (якісну або кількісну). Підготовленим учням можна запропонувати скласти кілька задач.
3. Учні об'єднуються в па­ри й обмінюються задачами. Кожен може або розв'язати за­дачу, або обґрунтувати хибність чи помилковість умови (на влас­ний розсуд).
4. Потім роботи здають на перевірку вчителеві.

За допомогою пропонова­ної методики можна успішно розвивати творче мислення уч­нів, їхню здатність до адекватного оцінювання нестандарт­них ситуацій під час розв'язу­вання фізичних задач, уміння критично мислити та самостій­но і відповідально приймати рішення.