Статья Когнитивная образовательная технология

КОГНИТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ХИМИИ
Дмитрий Александрович Логинов, старший преподаватель кафедры управления развитием образования ГАУ ДПО "СОИРО"
учитель биологии и химии, магистр,
победитель конкурса "Учитель года-2016", г. Саратов,
педагог-психолог, тьютор,
автор и ведущий студии тьюторского сопровождения развития «траектория»
energy.lda@gmail.com8-962-620-55-52
Современная информационная среда создает вызовы системе образования, прежде всего учителю, который сталкивается с обучающимися ежедневно.
На наш взгляд, эти вызовы очень созвучны с характеристиками информационной среды, обозначенными в работе В. Спиваковского «Образовательный взрыв».
Огромный объем информации, создающий условия для перегруженности памяти.
Высокая скорость обновления информации, как следствие, постоянная потребность как самого человека, так и общества вокруг, в постоянном переучивании и осовоении новых знаний и компетенций.
Широкий спектр источников информации, который оказывает влияние на формирование особого свойства мышления – «клиповости».
Дистанционные формы общения, они приводят к недостаточности живой коммуникации, что в свою очередь может снижать уровень понимания друг друга и провоцировать конфликтные ситуации.
Наконец, неопределенность условий – социальных, политических, правовых, которая дезориентирует, как следствие – снижение мотивации к активному действию.
Подобные вызовы позволяют обозначит некоторые педагогические принципы, которые сегодня востребованы и на ровне с классическими педагогическими принципами определяют направление деятельности учителя.
Вместо передачи знаний — обучение способам их осмысления (понимания) и переработки.
Вместо передачи норм и правил — помощь в формировании ценностного отношения к явлениям и поступкам.
Вместо контроля первичного усвоения — создание ситуаций для практического применения и творческого развития знания.
Анализ существующих педагогических технологий, которые отвечали бы, с одной стороны, вызовам современной среды, с другой – неклассическим принципам педагогики (надо отметить, что именно они завуалированно декларируются новыми ФГОС) позволил среди множества деятельностных технологий выделить такую как когнитивная технология обучения.
Данная технология разработана на основе когнитивной психологии и призвана решить проблему индивидуального взаимодействия с информацией (восприятие, переработка, хранение, применение). Кроме того, она предоставляет возможность формирования компетенций: учебно-познавательной, информационной, личностного самосовершенствования.
Когнитивность - способность к умственному восприятию и переработке внешней информации.
Развитие когнитивных способностей к обучению:
тренировка разных видов памяти для освоения учебной информации;
освоение способов умственных действий с информацией в процессе её использования.
Цель применения данной технологии на уроках химии – интеллектуальное развитие обучающихся в процессе усвоения систематического научного содержания предмета.
В основе когнитивной образовательной технологии лежит предположение, состоящее в том, что необходимым условием успешного обучения является понимание учеником той информации, которая предъявляется ему в качестве содержания обучения.
Поскольку внешний мир подчиняется некоторым объективным динамическим и статистическим закономерностям, то для выбора адекватного поведения, позволяющего ученику достигать поставлен ных им целей, необходимо, чтобы внутренний мир ребенка содержал такое когнитивное отражение действительности, которое соответствовало бы законам окружающей среды. Это отражение состоит из образов, представлений, значений и смыслов слов и разнообразных знаков, связанных между собой множеством ассоциативных связей. Они представляют собой своеобразные следы предыдущего познавательного опыта индивида, сохраненные благодаря биохимическим изменениям, произошедшим в нейронах мозга.
В когнитивной психологии доказано, что эти следы группируются в комплексы, обеспечивающие извлечение различных видов информации из воспринимаемых организмом сигналов, идущих от разнообразных объектов окружающей среды. Английский психолог У. Найссер предложил называть эти комплексы когнитивными схемами, подчеркивая упорядоченность и взаимосвязь элементов, образующих схему.
Когнитивные схемы и процесс обучения – два связанных процесса, даже если мы не осознаем, что работаем с когнитивными схемами, все-равно мы их затрагиваем – закрепляем или изменняем.
Человек воспринимает информацию с помощью доступных ему когнитивных схем, если же эти средства отсутствуют, то информация, либо воспринимается, либо частично искажается.
Обучение - процесс формирования когнитивных схем, которые необходимо научиться воспринимать и перерабатывать для адекватного восприятия окружающего мира.
Когнитивные схемы выполняют различные функции, храня обобщенную информацию, касающуюся различных аспектов жизни человека. На рисунке изображена классификация наиболее значимых для индивида когнитивных схем, обеспечивающих адекватный информационный обмен с окружающим миром.
Рисунок Виды когнитивных схем

Когнитивная технология принадлежит к классу алгоритмических технологий, основанных на идее пооперационного управления познавательной деятельностью обучающихся с целью достижения запланированных результатов обучения, которые могут быть выражены на языке наблюдаемых и однозначно интерпретируемых действий обучающихся.
ТИПОЛОГИЯ УРОКОВ В КОГНИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ
Структура урока изучения декларативной информации
Основная цель блока уроков изучения декларативной информации состоит в такой организации познавательной деятельности учащихся, которая обеспечивала бы понимание ими изучаемой информации. Достижение этой цели определяет структуру уроков изучения декларативной информации, которая состоит из следующих этапов:
входная диагностика и коррекция на основе её данных (ВД);
изучение новой информации (ИНИ);
организация первичного усвоения новой информации (ПУНИ);
диагностика (контроль) первичного усвоения (КонПУ);
коррекция на основе данных диагностики (КорПУ);
повторные диагностика и коррекция (этапы могут отсутствовать при большом объёме информации);
домашнее задание.
Для достижения целей урока данного типа целесообразно использовать следующие методы и приемы:
методика «Расставьте в правильном порядке»;
методика «Вставьте нужное слово»;
составление простого и развёрнутого плана изученного материала;
составление интеллект-карты;
составление карты понятий;
методика «Аналогии»;
методика «Исключение лишнего»;
методика «Поиск существенных признаков»;
методика «Обобщение»;
поиск логических ошибок;
завершение умозаключений;
планирование и проведение наблюдения;
планирование и проведение эксперимента
Структура урока изучения процедурной информации
Уроки изучения процедурной информации предназначены для реализации деятельностной составляющей целей когнитивной образовательной технологии. Для школьных учебных предметов, отражающих в определённой степени научное знание, изучаемые процедуры представляют собой, в основном, общие и частные методы познания, применяемые в различных науках. Целью изучения процедурной информации в школе является присвоение учащимися данных методов, Критериями присвоения являются следующие умения, которые должны приобрести школьники в результате научения:
умение выбрать метод, позволяющий осуществить преобразование объекта в соответствии с поставленными целями;
умение осуществлять действия и операции, входящие в состав метода, в соответствии с условиями конкретной задачи на преобразование объекта;
умение сопоставлять результаты выполненного преобразования объекта с поставленными целями и обнаруживать их соответствие или несовпадение;
умение осуществлять метакогнитивный контроль собственной деятельности с целью исправления ошибочных действий и операций.
Структура урока изучения процедурной информации включает:
входная диагностика и коррекция на основе её данных (ВД);
изучение структуры и содержания деятельности по применению процедуры (метода, приёма, правила и т. д) (ИСД);
первичное усвоение структуры и содержания деятельности по применению процедуры (ПУСД);
диагностика первичного усвоения процедуры (КонПУ);
коррекция на основе данных диагностики (КорПУ);
повторная диагностика (этап может отсутствовать при большом объёме информации);
домашнее задание.
Методы и приемы, позволяющие достигать цели урока изучения процедурной информации:
организация поиска признаков применения процедурной информации;
методика «Расставьте в правильном порядке»;
обоснование порядка выполнения действий и операций;
повторение отдельных действий и операций в ситуации первичного усвоения;
представление системы действий и операций в виде цепочки умозаключений;
представление системы действий и операций в виде граф-схемы;
анализ образца выполнения процедуры с целью обнаружения:
изменения порядка выполнения действий;
действий, выполненных правильно или ошибочно;
пропущенных действий и операций
МЕТОД ИНТЕЛЛЕКТ-КАРТ – ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕТОД КОГНИТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ
Интеллект-карты – это метод графического выражения процессов восприятия, обработки и запоминания информации, творческих задач, инструмент развития памяти и мышления, благодаря которому можно задействовать оба полушария для формирования учебно-познавательной компетенции обучающихся.
В основе метода интеллект карт лежит теория радиантного мышления, предложенная Т. Бьюзеном. Центральную идею этой теории лучше всего представить словами ее автора: «Что происходит в мозге, когда человек жует сочную гpушу, наслаждается ароматом цветов, слушает музыку, наблюдает за течением воды в ручье, обнимает любимого человека или просто вспоминает о пережитом?
Каждый бит информации, поступающей в мозг, — каждое ощущение, воспоминание или мысль (включая каждое слово, число, вкус, запах, линию, цвет, ритмический удар, ноту, тактильное ощущение от прикосновения к объекту) — может быть представлен в виде центрального сферического объекта, от которого расходятся десятки, сотни, тысячи и миллионы “крючков”.
Каждый “крючок” представляет собой ассоциацию, и каждая ассоциация, в свою очередь, располагает практически бесконечным множеством связей с другими ассоциациями. Количество использованных ассоциаций можно считать тем, что называют памятью, то есть базой данных или архивом... В результате использования этой многоканальной системы обработки и хранения информации мозг в любой момент времени содержит “информационные карты”, сложности которых позавидовали бы лучшие картографы всех времен, будь они в состоянии эти карты увидеть»
Основная цель применения технологии конитивного обучения на уроках химии - построение когнитивных структур репрезентации химических знаний учащегося, выступающих как схемы-орудия его мышления. Реализация данной цели предполагает построение учебного предмета с опорой на принцип «от общего к частному, от целого к частям», который может позволить одновременно решать три самые главные задачи обучения: способствовать умственному развитию учащихся, обеспечивать эффективное усвоение больших объемов знаний, формировать основы целостного системного мышления.
Предложенная структура когнитивной технологии обучения способствует развитию таких познавательных способностей как стремление узнавать новое, структурировать собственные знания, формировать умения и навыки. При этом роль учителя в учебном процессе изменяется. Он становится посредником, который оказывает помощь в исследовании и направляет умственную деятельность обучаемого в нужном направлении. Что оказывает положительное влияние на развитие эмоционально-волевого и мотивационного компонентов познавательной самостоятельности.

Список литературы:
Бершадский М.Е. Когнитивная технология обучения:теория и практика применения //М: Сентябрь 2012 – 256 с.
Бершадский М.Е. Некоторые проблемы проектирования учебного процесса в алгоритмических технологиях // Педагогические технологии. – 2009. – No3. – С. 28-44
Бершадский М.Е., Гузеев В.В. Консультации: инструменты мониторинга // Педагогические технологии. – 2009. – No6. – С. 99-120.
Бершадская Е. А. Ученик в процессе обучения // Народное образование. – 2009. – No8. – С. 169-177.
Бьюзен Б., Бьюзен Т. Супермышление. – М.: Попурри, 2012. – 208 с.
Бьюзен.Т. Карты памяти. Готовимся к экзаменам. – Минск.: Росмэн-Пресс, 2010. - 120 с.
Гузеев В, В. Основы образовательной технологии:дидактический инструментарий // М: Сентябрь, 2009 – 192 с.
Щедровицкий Г. П. и др. Педагогика и логика // М: Касталь. - 2010 – 416 с.