Когнитивное обучение. Метазадания

-Что такое когнитивное обучение?

Когнитивное обучение – это вся наша жизнь. Мы учимся через опыт, эмоции, новости, через наши личные отношения с другими людьми, и т.д.

Основная цель когнитивного обучения заключается в развитии всей совокупности умственных способностей и стратегий, делающих возможным процесс обучения и адаптации к новым ситуациям.

Способность учиться, это, пожалуй, то, что больше всего выделяет нас среди других живых существ нашей планеты. Мы являемся живым примером и доказательством того, что, благодаря постоянному и беспрерывному обучению, человечество достигло того уровня жизни и развития, которое мы сейчас наблюдаем.   

Наш мозг является проводником и хранителем знаний. По мере развития, человек приобретает всё больше знаний. “Мы становимся умнее”. Это может навести на мысль: чем больше мы учимся, тем умнее становимся. Однако это не так. Что действительно работает – это то, как мы учимся. Мы можем использовать знания об особенностях работы нашего мозга, чтобы понять, как легче и качественнее запомнить информацию.

Чтобы новая информация запомнилась, она должна «разбудить» наш мозг. Таким образом мы не только улучшаем внимание, но и память. Новая и впечатляющая информация запоминается глубже. Согласно исследованиям Массачусетского технологического института, мозговая активность, зарегистрированная в классе, аналогична мозговой активности при просмотре телевизора, иными словами, практически равна нулю. Бомбардируя учеников бесконечными потоками информации, мы достигаем эффекта, противоположного ожидаемому.

Применение методов когнитивного обучения в нашем понимании позволяет объединять естественные (природные), субъективно-психические и рациональные начала личности в одно целое посредством взаимосвязанных действий, обсуждений, размышлений и самоконтроля; способствует, повышению эффективности когнитивного развития и интеллектуальной системы в целом. Отличительной особенностью когнитивного обучения является то, что ведущая роль отводится сенсорно-перцептивным и эмоционально-интуитивным способам приобретения знаний

В привычных и рутинных ситуациях мозг начинает лениться. Человеческий мозг ищет новую информацию, и нужно этим пользоваться. Для обучения мозг нуждается в новых стимулах.

Хорошим способом обучения является переход от лингвистической к наглядной форме. Новые стимулы активируют кору головного мозга. Эта особенность играет нам на руку при обучении, как и использование в разговорах жестов, мимики, зрительного контакта и изменений интонации. Но ничто так не активизирует мозг как новое увлекательное изображение или видео. Если нам удастся активировать всю кору головного мозга у учащихся, мы добьёмся развития комплексного мышления у детей, которое не имеет ничего общего с обычным принудительным заучиванием наизусть и способствует эффективному и качественному обучению.

Эмоции и познание тесно между собой связаны, и анатомическое строение мозга соответствует этой связи. Самая эмоциональная часть мозга связана с миндалинами — структурами, отвечающими за выживание. Поэтому миндалина предназначена для наиболее эффективной активизации памяти. Для того, чтобы информация сохранилась, а обучение было наиболее эффективным, необходимо вызвать эмоции у детей. Например, рассказывать истории — отличный способ активировать подкорковые структуры и лучше запомнить информацию.

Информационно-коммуникационные технологии способствуют поддержанию устойчивости внимания и стимулируют части нашего мозга, отвечающие за творчество. Неразумно располагать возможностями технологий XXI века и продолжать обучать детей так же, как это делалось 200 лет назад. Мы должны понимать, что имеем дело с «цифровым поколением», для которого формат цифрового обучения наиболее привлекателен. Интерактивные информационные технологии способствуют поддержанию внимания учащихся.

Физическая активность помогает мышцам вырабатывать белок, который, в свою очередь, поступая в мозг, поддерживает нейронную пластичность. Эта пластичность приводит к увеличению количества нейронных связей и синапсов. Ограничивать спортивные занятия в школе ошибочно, так как они способствуют повышению обучаемости и запоминанию информации

Пассивная форма обучения, когда ученики статично сидят на уроке, слушая учителя, ошибочна. Школьник должен быть активен в процессе обучения. Важно, чтобы дети были активны не только интеллектуально, но и физически. В связи с этим, по возможности, очень полезно проводить урок вне учебного класса. Занятия вне класса мобилизуют у детей структуры головного мозга, отвечающие за обучение; идеально проводить уроки на природе.Таким образом, мы достигаем максимальных учебных результатов с минимальными затратами.

Иногда в процессе обучения мы забываем о важности правильного питания для мозга (мозг нуждается в витаминах) или об отдыхе. Отдых тесно связан с такими важными для учёбы процессами, как память, внимание и мотивация.

Уроки обычно проводятся утром, и расписания занятий, как правило, не соответствуют биологическим ритмам детей. Это происходит отчасти из-за рутины (телевидение, ужин, видеоигры, поздний отход ко сну), которая не помогает отдыху. Просмотр телевизора перед сном сильно стимулирует нервную систему, что затрудняет сон. То же самое происходит при видеоиграх, использовании компьютера, мобильного телефона и других гаджетов. Поздний ужин не благоприятствует правильному пищеварению, что затрудняет отдых. Кроме того, если мы поздно идём спать, то остаётся меньше времени на сон, и утром организм сопротивляется раннему пробуждению.

В результате дети приходят на уроки «как зомби», без желания учиться. Избежать такого отвращения к занятиям можно, просто установив правильный режим сна. Нужно избегать чрезмерной стимуляции мозга, недосыпания или еды перед сном.

Как сделать так чтобы, все, что наполняет голову ученика, имело смысл, четкую форму, структуру, да еще и осознавалось не как мертвое знание ради знания, а как то, что точно нужно ему для жизни!?

Думаю, с этими проблемами сталкиваются все педагоги! На мой взгляд, чудодейственной скрепкой или клеем является освоение и внедрение в процесс обучения метазаданий. Заданий, ориентированных преимущественно на достижение метапредметных результатов, в которых предметное содержание выступает как средство развития различных мыслительных способностей учеников.

К репродуктивным метазаданиям заданиям относятся комплексные контрольные работы и задания с использованием раздаточного материала (домино, лото, рассыпалась таблица, рассыпались формулы).

Задания+ (Например, согласись или опровергни. Необычность этого задания в том, что ученикам предлагаются не вопросы, а утверждения, с которыми надо либо согласиться, либо нет. Во втором случае следует обязательно исправить содержащуюся в утверждении ошибку или неточность. Тексты составлены таким образом, чтобы проверить знание нюансов и глубину понимания материала Ошибочные утверждения звучат вполне правдоподобно, например, в привычном определении изменяется одно слово, а истинные утверждения даются в непривычных формулировках. Миновать все эти ловушки может только ученик, хорошо знающий и понимающий материал.

Метазадания: кроссвордоподобные и лингвистические задания (игры с терминами).

В учебниках многих УМК сейчас можно встретить метазадания. Рассмотрим примеры таких заданий из учебников и рабочих тетрадей.

Но зачастую таких заданий всё-таки маловато. Поэтому зачастую учителям приходится составлять такие задания самим.

При составлении заданий необходимо учитывать следующие требования: (см. слайд)

Одним из примеров метазаданий, напрямую связанных именно с когнитивными методами обучения, являются карты понятий.

Метод карт понятий базируется на идее структурной организации знаний, которая является следствием теории семантических сетей, аккумулирующих всё множество сведений индивидуума об окружающем мире. Это позволит ученику воспринимать и понимать всю поступающую информацию, а также успешно использовать её для проектирования собственного поведения.

Учебные материалы должны помогать объединить новый материал с предварительно представленной информацией путём сравнения, сопоставления и нахождения связей между новыми и уже известными идеями

Общие идеи предмета (темы, раздела) можно представлять в виде графической схемы, образованной ключевыми понятиями, находящимися в узлах понятийной сети, и стрелками, символизирующими связи этих понятий, с указанием вида каждой связи (следствие, род, вид, свойство, функция и т. д.). Обобщённые схемы понятий называют организаторами понятий . Основная задача учителя в организации такого процесса, который позволит каждому учащемуся связать имеющиеся у него понятия с организатором понятий с помощью известных учащемуся видов связей.

Часть проблем традиционного образования связана с преобладающей моделью обучения, которая требует запоминания информации без её осмысления и анализа. Учащиеся, привыкшие к такому обучению, не в состоянии самостоятельно построить ключевое понятие и развить его логические структуры; Составление карты понятий исключает бездумные механические процессы запоминания, активизируя с необходимостью операции логического мышления для организации поиска информации и её критической оценки.

Процесс построения карты понятий является бесконечным, а её состояние на каждом этапе учебного процесса является лишь некоторым приближением, отражающим глубину проникновения учащихся в систему взаимосвязей понятий. Поэтому рекомендуется многократное обращение к уже построенным картам понятий с целью их уточнения и расширения. Анализ повторных работ учащихся являются хорошим средством диагностики, позволяющим обнаружить изменения в уровне понимания учащимися как схемы в целом, так и отдельных её элементов. Даже внешний вид карты может многое сказать о степени овладения учащимся системой понятий.

Наиболее часто понятия связываются одним из девяти логических видов связи, изображённых на рисунке.

С помощью родо-видовых и видо-видовых связей строятся семантические сети в виде классификационных структур. Вертикальные связи в сети отражают родо-видовые отношения между понятиями. Они задаются глаголами "есть", "является", "принадлежит к", "относится к". Родо-видовые связи изображаются в виде вертикальных стрелок, идущих вверх от каждого видового понятия к родовому понятию (или наоборот) . В качестве примера на рисунке 3 изображён фрагмент семантической сети понятий, описывающей классификацию деревьев. Видо-видовые отношения отображаются горизонтальными связями, так как видовые понятия изображаются на схеме на одном уровне. В словесной форме видо-видовые связи выражаются словами "являются разновидностями" с указанием родового понятия. Например, ель и сосна являются разновидностями хвойных деревьев.

Рисунок 3: Фрагмент семантической сети понятий, описывающей классификацию деревьев

С помощью других логических видов связей можно существенно расширить возможности графического представления различных фактов, включая причинно-следственные связи между событиями и явлениями, разнообразные зависимости между объектами, процессами и событиями. Можно делать заключения о тождественности или противоположности понятий, о временной (раньше, позже, одновременно) или пространственной (ближе, дальше, рядом) последовательности объектов или событий, о составе и структуре объектов и т. д. В суждение можно включать не только логические, но и различные специфические виды связей, характерные для разных предметных областей. Таким образом, подбирая необходимые связи, можно представить в графической форме всё множество суждений об определённом фрагменте мира, изучаемом в рамках какой-либо предметной области.

Каждое суждение представляет собой некоторый факт, отражающий знания человечества или отдельного человека, выносящего это суждение, о той или иной стороне устройства мироздания. Это суждение может быть ложным или истинным. Учебные материалы для школьников, как правило, не содержат ложных суждений (хотя и встречаются печальные исключения). К сожалению, этого нельзя сказать о суждениях школьников. Именно для разрешения этой проблемы я и считаю необходимым систематически использовать метод карт понятий. Первая фаза обучения методу карт понятий состоит в том, что школьники учатся изображать суждения в графической форме. Существуют несколько возможных форм предъявления заданий для учащихся. Всё их множество определяется двумя переменными: объектом, на который направлен вопрос, видом задания. Первая переменная может принимать три значения: понятие А, вид связи, понятие В). На рисунке 4 изображены примеры заданий, отличающихся по значению первой переменной. В первом задании учащиеся должны вписать понятие А в левый прямоугольник, зная понятие В и вид связи между понятиями. В большинстве случаев такое задание допускает несколько правильных ответов, поэтому при его проверке нужно учитывать, что ученик может дать ответ, не предусмотренный учителем. Во втором задании нужно вписать вид связи между двумя известными понятиями, в третьем - определить понятие В по известным понятию А и виду связи. При выполнении заданий ученик может менять окончания слов для их согласования в предложении.

Рисунок 4: Примеры заданий с переменным объектом вопроса

Вторая переменная может принимать два значения: задание со свободным вводом ответа и задание множественного выбора (традиционная тестовая форма с выбором одного правильного ответа из нескольких альтернатив). На рисунке 4 изображены задания первого вида, а на рисунке 5 представлены те же задания, но в форме множественного выбора.

Рисунок 5: Примеры заданий множественного выбора

Задания со свободным вводом ответа лучше использовать на этапе обучения учащихся, а задания множественного выбора - при проведении диагностики степени сформированности умений. При использовании заданий в режиме обучения ученик может использовать любые источники информации для поиска ответа на вопрос и проверки истинности полученного суждения.

Метод карт понятий даёт возможность осуществлять следующие виды деятельности, связанные с внешним мониторингом образовательного процесса: (СМ, слайд)

• диагностировать полноту усвоения семантических фреймов научных понятий;

• диагностировать сформированность умений устанавливать различные виды связей между изучаемыми понятиями;

• обнаруживать причины когнитивных затруднений учащихся, возникающих у них при восприятии новой информации;

• разрабатывать и реализовывать программы коррекции когнитивных затруднений;

• вести систематическое наблюдение за формированием индивидуальной системы знаний учащегося и контролировать её соответствие объективным свойствам, связям и закономерностям окружающего мира;

• оценивать уровень развития логического мышления школьников;

• оценивать уровень развития критического мышления школьников;

• наблюдать за процессами формирования коммуникативной компетентности в процессе групповой деятельности;

• диагностировать сформированность общеучебных умений, связанных с восприятием, переработкой и обменом;

• определять степень развития различных видов памяти (кратковременной, долговременной, семантической, образной и т. д.) учащихся;

• систематически отслеживать процесс формирования умений решать проблемы.