Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Вятский государственный гуманитарный университет
Математический факультет
Кафедра математического анализа и МПМ
Выпускная квалификационная работа
Особенности применения технологии квантового обучения в преподавании математики
Выполнил:
студент V курса математического факультета
Кораблев Денис Анатольевич
Научный руководитель:
д.п.н., профессор, зав. кафедрой алгебры, геометрии и ТОМ Вологодского ГПУ
Тестов Владимир Афанасьевич
Научный консультант:
ассистент кафедры математического анализа и МПМ ВятГГУ
Горев Павел Михайлович
Рецензент:
к.п.н., доцент, зав. кафедрой математического анализа и МПМ ВятГГУ
Крутихина Марина Викторовна
Работа допущена к защите в государственной аттестационной комиссии
«___» __________2005 г. Зав. кафедрой М.В. Крутихина
«___»__________2005 г. Декан факультета В.И. Варанкина
Киров
2005
Содержание
Введение. 3
Глава 1. Теоретические аспекты квантового обучения. 6
1.1. Психолого-педагогические и философские основания квантового обучения 6
1.2. Основные идеи и методы, применяемые в квантовом обучении. 14
Выводы по главе 1. 31
Глава 2. Особенности применения квантового обучения при обучении математике. 31
2.1. Реализация основных идей квантового обучения в преподавании математики 31
2.2. Организация обучения математике. 40
с использованием квантового обучения. 40
2.3. Опытная работа. 42
Выводы по главе 2. 44
Заключение. 45
Приложения. 46
60-е и 70-е годы двадцатого века вошли в историю методики обучения как годы возникновения и разработки целого ряда новых методов обучения, известных под общим названием “интенсивные методы обучения”. Возникшие первоначально в различных странах и в разные годы этого периода, все эти методы, тем не менее, являются общим ответом методики на социальный заказ современного общества. Международная обстановка этого периода, научно-техническая революция, повлекшая за собой информационный взрыв - все это предъявило свои требования к характеру владения различными знаниями и тем самым детерминировало некоторые принципы и параметры новых методов обучения, в частности и квантового обучения.
В настоящее время эти новые методы с успехом применяются в обучении различным наукам, в частности в обучении иностранным языкам. Однако обучение математике продолжает использовать традиционные методы обучения, несмотря на то, что современный мир предъявляет к человеку такие требования, соответствовать которым в полном объеме традиционные методы обучения уже не в состоянии. В частности, современные условия делают необходимыми элементами общей человеческой культуры определённый объём математических знаний, владение характерными для математики методами, знакомство с ее специфическим языком. Помимо этого, все большую актуальность приобретает ориентация процесса обучения на формирование активной творческой личности. Перед педагогической наукой и практикой ставится задача совершенствования с этих позиций общеобразовательной и профессиональной школы. Всё это требует решения таких актуальных проблем, как развитие мышления, совершенствование практических умений и навыков школьников и т.п.
Таким образом, приобретает актуальность вопрос о решении проблемы, заключающейся в несоответствии уровня методики преподавания математики требованиям современного общества, в частности развития активной творческой личности школьника. В качестве одной из возможностей решения этой проблемы мы видим в использовании методов квантового обучения при обучении математике.
Из сказанного выше вытекают цели нашего исследования:
1) изучить психолого-педагогические и методические работы по проблеме исследования для осознания уровня возможности применения квантового обучения на уроках математики;
2) выявить возможности применения методов квантового обучения в обучении математике, как средства развития активной творческой личности школьника;
3) разработать методику использования квантового обучения на уроках математики;
4) оценить эффективность данной методики в опытной работе.
Объектом нашего исследования являются методы квантового обучения, предметом – использование этих методов в обучении математике.
В ходе работы была сформулирована гипотеза исследования: если выявить возможности применения методов квантового обучения в обучении математике и разработать методику их использования, то это позволит в значительной степени решить проблему формирования творческой личности учащегося и повысить уровень его математических знаний и умений.
Научная новизна выполненного исследования состоит в том, что никаких работ по данной проблеме выполнено еще не было, по крайней мере, в России.
В ходе работы использовались следующие методы исследования:
- изучение и анализ психолого-педагогических и методических основ квантового обучения;
- опытная работа со студентами 1-го курса математического факультета Вятского государственного гуманитарного университета;
- наблюдение;
- анализ полученных результатов.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и библиографического списка.
В первой главе изложены основные методы квантового обучения и научные теории, на которые данные методы опираются.
Во второй главе описана методика применения квантового обучения в обучении математике, а также описана проведённая опытная работа, результаты и основные выводы по проведенному исследованию в ходе выполнения выпускной квалификационной работы.
Под квантовым обучением подразумевают массив методик обучения и подходов, демонстрирующих свою эффективность в школе и бизнесе для людей разного возраста и склада. Оно включает в себя основные концепции многих теорий и стратегий обучения, таких как:
· суггестология
· ускоренное обучение
· нейролингвистическое программирование
· теория правого и левого полушарий
· теория триединого мозга
· подход модальной преференции
· теория множественности интеллектов
· холистическое обучение
· экспериментальное обучение
· метафорическое обучение
· моделирование
· игровой подход
Применение всех этих методик подчинено одной главной философской идее, заключающейся в том, что для того, чтобы обучение было эффективным, необходимо, чтобы оно приносило радость. Поэтому очень большое внимание уделяется созданию благоприятной среды для обучения. Рассмотрим составляющие квантового обучения подробнее.
Наиболее существенная из них – это суггестология. Именно она и легла в основу квантового обучения. Понятие «суггестология» было введено болгарским ученым Георгием Лозановым. Он определил значение понятия "суггестология" как "науки об освобождении скрытых возможностей человека". В основе его подхода лежит предпосылка, что внушение способно воздействовать и действительно воздействует на результаты обучающей ситуации, и любая отдельная деталь создает либо отрицательное, либо положительное внушение. Эффективность суггестопедической системы обучения заключается в ее направленности на комплексное развитие личности обучаемого, на одновременное развитие интеллектуальных, эмоциональных и мотивационных ее сторон. Реализация установки на раскрытие резервов личности учащегося осуществляется за счет следующих факторов: творческая роль преподавателя и, как следствие его авторитет; высокий эмоциональный тонус аудитории и эмоциональная включенность в учебный процесс, высоко мотивированная учебная деятельность, направленная на содержание обучения, создаваемые преподавателем с помощью специальных педагогических способов и приемов. По мнению методистов и психологов, эффективность суггестопедического метода заключается в следующем:
1) усвоение очень большого количества информационных единиц;
2) выработка таких способностей учащихся, как:
- умение активно использовать информационный "запас" в профессиональном общении;
- умение гибко варьировать свое общение;
- умение переносить усвоенные информационные единицы в другие ситуации;
3) создание чрезвычайно мощной мотивации обучения;
4) снятие психологических барьеров (стеснения, страха, скованности).
Еще одной составляющей квантового обучения является так называемое ускоренное обучение. Оно определяется как «предоставление учащемуся возможности обучаться с огромной скоростью при незначительных сознательных усилиях и с большим удовольствием». Ускоренное обучение включает в себя элементы, которые, на первый взгляд, имеют между собой мало общего: развлечения, игры, рисование, позитивное мышление, физическое и эмоциональное здоровье. Взаимодействие этих слагаемых обеспечивает эффективность обучения.
Наряду с теориями методик обучения используются так же и теории физиологии. В частности, теория триединого мозга и теория правого и левого полушарий. Согласно теории триединого мозга, мозг человека состоит из трех основных частей: мозгового ствола, или "рептильного мозга", лимбовой системы, или "мозга млекопитающего", и неокортекса. Ученые-исследователи называют его "триединым мозгом" из-за наличия этих трех отделов, каждый из которых развивался на различных этапах эволюции человека. Кроме того, каждый отдел обладает собственной нейроструктурой и отвечает за конкретный набор выполняемых функций. Первым получил развитие в ходе "эволюции ствол мозга, или рептильный мозг. Подобный элемент есть у всех пресмыкающихся; у человека это самый слаборазвитый компонент интеллекта. Эта область мозга отвечает за сенсорно-моторные реакции — за работу пяти органов чувств, посредством которых человек познает физическую реальность окружающего мира. Поведенческие стереотипы, заложенные в рептильном мозге, связаны с инстинктом выживания, со стремлением к продолжению рода. Сюда относятся такие функции, как добывание пищи, поиски убежища, воспроизведение себе подобных и защита своей территории. Когда человек чувствует приближающуюся опасность, рептильный мозг побуждает его вставать и сражаться или бежать от опасности. Это так называемая реакция "борись или беги". На ранних стадиях развития человека она была необходима. К сожалению, когда рептильный мозг проявляет доминирующую активность, люди теряют способность мыслить на верхних уровнях. Окружает рептильный мозг невероятно сложная лимбовая система, или "мозг млекопитающих". Эта область, располагающаяся на эволюционной лестнице несравненно "выше" ствола, имеется у всех млекопитающих. Лимбовая система находится в средней части головного мозга. Ее функции эмоциональные и познавательные; иными словами, она отвечает за ощущения, переживания, за память и способность к обучению. Кроме того, она управляет биоритмами, то есть определяет периодичность сна и появления чувства голода, определяет кровяное давление, пульс, обмен веществ и функционирование иммунной системы. Несомненно, лимбовая система играет жизненно важную роль в поддержании жизнедеятельности человека. Тот факт, что этот компонент мозга, управляющий эмоциями, контролирует также и все телесные функции, объясняет непосредственное влияние эмоций на здоровье. Лимбовая система — своего рода центральный пульт управления, использующий в качестве входных сигналов информацию от органов зрения, слуха, осязания и, реже, вкуса и обоняния. Затем он распределяет эту информацию в мыслящей части мозга, так называемом "неокортексе". Неокортекс располагается сверху и с боков лимбовой системы, его масса составляет около 80 процентов всего вещества мозга. Эта область мозга является средоточием интеллекта. Она "сортирует" сообщения, получаемые посредством органов зрения, слуха и осязания. При подобной сортировке происходят такие процессы, как рассуждения, осуществляется "церебральное" мышление, принятие решений, выполняются речевые функции и осуществляется целесообразное управление двигательными реакциями, реализуется способность к формированию и восприятию идей. Неокортекс является центром высшей умственной деятельности. Неокортекс содержит от 12 до 15 миллиардов нервных клеток — нейронов. Эти клетки могут взаимодействовать с другими клетками, посылая колебательные сигналы вдоль отростков, называемых дендритами. Каждый нейрон способен взаимодействовать с другими нейронами из своего окружения, а это означает, что в одном лишь головном мозге человека потенциальных взаимодействий между его клетками может быть больше, чем атомов во всей Вселенной. Эти взаимодействия также определяют способность человека к познанию. Ключевую роль в связи дендритов между собой играет вещество, называемое миелином. Если не вдаваться в подробности физиологии, то миелин — это жирный протеин, выделяемый мозгом и покрывающий место соединения дендритов при усвоении очередной порции информации. Впервые это происходит при образовании соединения, а в дальнейшем — всякий раз, когда из окружающей среды поступает подходящий стимул, способный вновь активизировать эту связь. Во время первого контакта масса энергии уходит на то, чтобы добиться соединения. Впоследствии, по мере образования все более толстого слоя миелина, это происходит с все меньшими энергетическими затратами. В конечном итоге после достаточного числа повторений соединение оказывается "промиелинированным" настолько, что способно без усилий функционировать при образовании других соединений. Изучение механизма миелинирования позволило понять, почему оказывается столь неэффективным представление учебного материала в течение урока, длящегося 45 минут. По мнению всемирно признанного автора и преподавателя-исследователя Джозефа Пирса, средний ребенок усваивает лишь около трех процентов информации, передаваемой ему при использовании этой методики. Чтобы добиться хорошего усвоения материала, учащемуся, будь то ребенок или взрослый, нужно достичь состояния полного погружения в предмет. Оптимальный вариант - материал проходят по интенсивной методике в классах полного дня. По наблюдениям ученых, обычно ученики достигают так называемой стадии озарения, или прорыва, в районе полудня. К этому времени миелинизация достигает уровня, достаточного для того, чтобы полученная информация стала неотъемлемой частью постоянной мозговой структуры. В процессе неоднократного повторения одного текста ребенок усваивает метафорические и символические связи, присутствующие в тексте. Нейронные соединения активизируются, и начинается процесс миелинизации. Когда соединение оказывается достаточно миелинизированным, нет нужды в постоянном чтении ребенку этого текста — достаточно повторять ее лишь эпизодически. После образования миелинового слоя обновлять его нужно лишь изредка. Если же его не обновлять годами, он начинает растворяться. Можно сказать, что мозг производит "генеральную уборку".