Research of the effective means to achieve meta-subject results in primary general education

Введение / Introduction

На современном этапе развития образования вопрос о средствах достижения метапредметных результатов обучающихся является актуальным. Для целенаправленного формирования познавательных, коммуникативных, регулятивных УУД учителя могут использовать инновационные и традиционные средства. В одних школах педагоги активно осваивают новые типы заданий, современные приемы и технологии; в других – ищут возможности модернизировать привычные, хорошо зарекомендовавшие себя средства достижения не только предметных, но и метапредметных результатов.

Рассмотрим один из обязательных результатов освоения программы начального общего образования – умение работать с информацией – и моделирование как возможное средство его достижения. Выделенный результат в материалах ФГОС НОО (2021) входит в особую группу познавательных УУД [1]. Освоение работы с информацией предполагает, что за время обучения младшие школьники должны научиться выбирать источники для получения информации; находить и анализировать текстовую, графическую, видеоинформацию в соответствии с учебной задачей; распознавать достоверную и недостоверную информацию; структурировать и представлять информацию с помощью сплошных и не сплошных текстов, схем и таблиц; преобразовывать текстовую информацию в графическую модель. Весь комплекс умений работать с информацией может формироваться и совершенствоваться при обучении младших школьников моделированию. Создание моделей позволяет обучающимся представлять изучаемую информацию более наглядно и ясно.

Учебные предметы начального общего образования обладают разными возможностями для формирования действия моделирования. В федеральной рабочей программе подчеркивается, что изучение предмета «Окружающий мир» способствует формированию умения моделировать ситуации на основе изученного материала о связях в природе (живая и неживая природа, цепи питания; природные зоны), а также в социуме (лента времени; поведение и его последствия; коллективный труд и его результаты и другое) [2]. Обучаясь работать с информацией, младшие школьники осваивают такие умения, как находить и использовать для решения учебных задач текстовую, графическую информацию; читать и интерпретировать графически представленную информацию: схему, таблицу, иллюстрацию; анализировать и создавать текстовую, графическую информацию в соответствии с учебной задачей; фиксировать полученные результаты в текстовой форме и графическом виде (рисунок, схема, диаграмма) [3]. Отметим, что эти умения предполагают кодирование/декодирование, замещение информации (т. е. знаково-символическую деятельность) и составляют основу действия моделирования.

Предпосылками действия моделирования можно считать продуктивные виды деятельности, которые осваиваются детьми еще в дошкольном возрасте. Психологи отмечают, что использование одного предмета в качестве заместителя другого обнаруживается в игре, рисовании, лепке, конструировании. По мнению Л. Ф. Обуховой, игра является «стихийно сложившейся формой наглядно-действенного моделирования и усвоения социального опыта» [4]. В работах Р. С. Немова показано, что в игре простой кубик может символически представлять и предмет мебели, и машину, и людей, и животных [5]. В. С. Мухина так описывает особенности изобразительной деятельности детей: «Вначале возникает узнавание предмета в случайном сочетании линий, затем – намеренное изображение» [6]. О. М. Дьяченко, исследуя динамику развития воображения, делает вывод, что при создании творческих продуктов в шести-семилетнем возрасте дети уже способны комбинировать усвоенные элементы и могут «направленно искать приемы для этой передачи» [7].

В соответствии с культурно-исторической концепцией Л. С. Выготского психика ребенка (его высшие психические функции) формируется благодаря освоению знаков и символов [8]. Поэтому знаково-символическое моделирование является необходимым элементом учебного действия, а введение его в учебный процесс, по мнению педагогов Г. В. Войткевич и В. А. Вронского, подготавливает младших школьников к самостоятельному решению возникающих перед ними проблем, к самостоятельному добыванию знаний [9].

Начало обучения в школе связано с погружением детей в новую социальную развивающую среду, для которой свойственны большие объемы разнородной информации. Работа с моделями как упрощенными образами изучаемых объектов или процессов, вероятно, могла бы помочь ребенку успешнее освоить изучаемый материал. Однако известные педагоги и психологи сходятся во мнении, что младшие школьники испытывают значительные трудности при работе с информацией, представленной в виде знаков искусственного языка (цифр, букв, условных обозначений, символов).

Е. Е. Сапогова показывает, что с помощью моделирования объективный мир получает своего знаково-символического двойника, в отношении которого ребенок в большей степени свободен, чем в оперировании реальными вещами [10]. Автор рассматривает моделирование как один из этапов становления знаково-символической деятельности, подчеркивая длительность и сложность его освоения детьми.

А. А. Адаскина конкретизирует этапы формирования знаково-символической деятельности: замещение, кодирование (декодирование), схематизацию и моделирование – и отмечает неравномерность освоения младшими школьниками различных этапов знаково-символической деятельности, особую сложность формирования схематизации у первоклассников [11].

А. В. Миронов подчеркивает, что моделирование рассматривается как учебное действие, способствующее развитию мышления детей; в связи с введением ФГОС НОО моделированию необходимо специально обучать, для этого автор предлагает включение в содержание образования «отдельной темы» [12].

Г. А. Глотова выделяет конкретные психологические проблемы, касающиеся освоения и использования знаков и знаковых систем на разных этапах онтогенеза [13].

Ученики не видят закономерностей, отраженных в таблицах, не умеют раскрывать внутренний смысл знаков. Проанализировав причины этих трудностей, исследователи приходят к выводу, что их основой может служить недостаточная сформированность у обучающихся умений, обеспечивающих знаково-символическую деятельность. Поэтому целью нашего исследования стало изучение средств и условий формирования действия моделирования у младших школьников на уроках предмета «Окружающий мир».

Обзор литературы / Literature review

Достижение метапредметных результатов – обязательное требование ФГОС НОО.В первом стандарте (ФГОС НОО 2009 года) отмечалось, что для достижения метапредметных результатов освоения основной образовательной программы начального общего образования необходимо использовать знаково-символические средства представления информации, например создавать модели изучаемых объектов и процессов, схем решения учебных и практических задач [14]. Во втором стандарте (ФГОС НОО 2021 года) подчеркивается, что младшие школьники должны научиться анализировать и создавать текстовую, видео-, графическую информацию в соответствии с учебной задачей, самостоятельно создавать схемы, таблицы для представления информации [15]. Следовательно, школьники должны научиться работать с разными моделями. Изучение с помощью модели свойств какого-либо объекта, процесса, явления называется моделированием.

Обратимся к анализу понятия «моделирование».

В середине XX века В. А. Штофф рассматривал моделирование применительно к области математики. Он отмечает, что моделирование – это способ познания какого-либо явления или объекта, универсальное учебное действие, овладение которым необходимо при обучении младших школьников обобщенному умению решать текстовые задачи [16].

Более общее представление о моделировании возникает в конце XX века. Х. Ж. Ганеев рассматривает моделирование как построение (или выбор) и изучение моделей с целью получения новых знаний об объектах [17]. Данное понимание моделирования несколько обобщается и уточняется другими авторами. Так, в работах Л. Ф. Ильичева моделирование определяется как метод исследования объектов познания на их моделях, ключевыми характеристиками которого становятся построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений и конструируемых для определения либо улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими [18]. Возможность исследовать свойства реальных объектов, прогнозировать наличие или отсутствие свойств объектов с помощью модели подчеркивает В. Е. Алексеев. Он определяет моделирование как метод опосредованного познания, в котором изучается не интересующий нас объект, а его заместитель (модель), находящийся в определенном объективном соответствии с познаваемым объектом, способный замещать его в определенных отношениях и дающий при его исследовании новую информацию о моделируемом объекте [19]. Эту точку зрения разделяют Э. Г. Азимов и А. Н. Щукин, определяя моделирование как метод исследования объектов различной природы на их аналогах (моделях) для определения или уточнения характеристик существующих или вновь конструируемых объектов [20].

В начале XXI века в педагогике моделирование рассматривается как один из специфических методов теоретического уровня. В. И. Загвязинский отмечает, что при реализации этого метода более простой по структуре и доступный изучению объект становится моделью более сложного объекта, именуемого прототипом (оригиналом). При этом открывается возможность переноса информации, добытой при использовании модели, по аналогии на прототип [21]. Подчеркивая прикладное значение моделирования, И. П. Дешко замечает, что оно создает возможность замены эксперимента математическими или информационными манипуляциями и переноса результатов моделирования на объект исследования [22]. Автор показывает разные виды моделирования: 1) теоретическое, направленное на формирование моделей из данных; 2) технологическое, которое применяют в информационных системах и компьютерной обработке; 3) проектное, применяемое при проектировании систем или технологий; 4) логическое и системное, которое используют при верификации и проверке на истинность. Г. И. Савин рассматривает сложные системы моделирования в различных предметных областях [23]. В. Я. Цветков отмечает, что в современном моделировании возможно создание «реагирующих систем», которые отражают изменения в реальном времени [24]. Х. Клипперт подчеркивает важность применения моделирования как нового формата обучения в образовательном процессе [25].

Рассматривая моделирование с точки зрения методики начального образования, А. В. Миронов подчеркивает особую роль знаково-символических средств при освоении детьми моделирования, так как фиксация особенностей, закономерностей оригинала осуществляется с помощью знаков искусственного языка [26]. Осваивая знаки искусственного языка, ученики создают разные виды моделей.

Модель в широком смысле, по мнению Э. Г. Азимова и А. Н. Щукина, понимается как упрощенный мысленный или знаковый образ какого-либо объекта или системы объектов, используемый в качестве их «заместителя» и средства оперирования (в том числе и обучения) [27]. При этом разные авторы подчеркивают разные аспекты понимания модели.

Так, в работах А. М. Прохороваотмечается, что модель может определяться как любой образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т. п.) какого-либо объекта, процесса или явления, используемый в качестве его «заместителя», «представителя» [28]. Заметим, что в определении более подробно показаны формы отражения материала.

Х. Ж. Ганеев рассматривает модель как объект любой природы, который способен замещать исследуемый объект так, что его изучение дает новую информацию об этом объекте [29]. Важность получения в модели новой информации об объекте подчеркивал и В. А. Штофф. При этом автор обозначает модель как систему, мысленно представляемую или материально реализованную [30]. Системность модели подчеркивается и в словаре Коджаспировых. Они определяют модель как систему объектов или знаков, воспроизводящую некоторые существенные свойства оригинала, способную замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об этом объекте [31]. Подробное описание разных представлений о модели обобщенно изложено в работе А. И. Исенко[32].

Изучая разные группы моделей, И. П. Дешко подчеркивает, что для объектов реальности модель вторична, то есть появляется как результат изучения и описания этого объекта; а для вновь создаваемых объектов модель – «информационная конструкция» – первична, так как предшествует появлению создаваемого объекта [33]. В. Я. Цветков рассматривает информационные конструкции применительно к информационным взаимодействиям в информационном поле [34].

На основании данных определений можно выделить существенные стороны модели: модель системно отражает образ оригинала; модель может быть мысленной, знаковой или материальной; модель может использоваться для познания объектов или их преобразования; модели могут отражать свойства, структуру объектов, процессы; формами реализации модели могут быть описания, алгоритмы, схемы, чертежи, формулы, рисунки, графики и др.

По особенностям кодирования информации при создании модели можно выделить три основные группы: словесное описание, графические представления, математические (в т. ч. информационно-логические) модели.

Словесные описания объектов, процессов и явлений представляют собой текст, в котором определяются ключевые понятия, описываются существенные признаки, подчеркиваются основные свойства и взаимосвязи.

Графические представления связаны с изображением объектов, процессов и явлений в наглядных зрительных образах: в виде рисунков, схем, чертежей. С помощью графических моделей можно показать внешний вид, структуру, размеры, организацию, расположение объектов, направление их движения. Графические модели могут отражать оригинал с разной степенью детализации изображений.

Математические модели отражают количественные характеристики объектов, строятся на основе уравнений и функций, выражающих связи между характеристиками. Особую группу математических моделей составляют информационно-логические модели, то есть формализованные словесные описания объектов, созданные с помощью языков программирования.

Возрастные особенности детей младшего школьного возраста (наглядно-образное мышление, конкретность восприятия, зрительная память и др.) определяют особую роль графических моделей при обучении.

По форме отражения информации в графической модели можно выделить три вида: знаковую, геометрическую, табличную.

Знаковая модель создается средствами любого формального языка. Примерами знаковой модели могут быть схема, чертеж, план, карта. В образовательном процессе школьники осваивают сигналы, символы, знаки, условные обозначения; с опорой на знаковые модели создаются ментальные карты, опорные конспекты, используется прием «Фишбоун» и др.

Геометрическая модель создается с помощью графических форм (граф, блок-схема, график, диаграмма). В образовательном процессе геометрическая модель лежит в основе приемов «Денотатный граф», «Кольца Венна», «Кластер», «Лента времени» и др.

Табличная модель предполагает структурирование информации в виде таблицы. В образовательном процессе таблицы используются на всех уроках для упорядочивания информации, а также лежат в основе приемов «Верите ли вы, что…», «Знаю, хочу узнать, узнал», «Таблица-синтез» и др.

 На первых этапах обучения предмету «Окружающий мир» младшие школьники осваивают самые простые модели, например обозначение дерева с помощью рисунка, выделение в изображении гриба элементов и подписывание их, указание направлений движения ветра, составление схемы, отражающей расположение предметов в классе, заполнение нужных строк в дневниках и др.

По мере изучения материала конструируемые модели становятся сложнее. В модели могут отражаться уже не только предметы и их соотношение, свойства, но и процессы, например передвижение войск во время сражений, последовательность изготовления хлеба, изменение объектов во времени и др. Значимость применения конструируемых моделей в практике обучения в школе отмечается в работах зарубежных исследователей Ф. Оуян, В. Сюй, особое внимание они уделяют моделированию на занятиях по робототехнике [35].

       Большой объем учебного материала, содержащий разноплановую информацию из смежных областей знаний, вызывает затруднение у учеников. Анализируя свой опыт работы, И. В. Егорова показывает, что младшему школьнику сложно усвоить этот материал без упорядочивания информации, моделирования [36].Элементарные модели не могут отразить всю совокупность изучаемой информации, поэтому возникает необходимость в комплексной модели. В такой модели могут отражаться знаки, символы, схемы, таблицы, слова, рисунки, передавая разнородную, но связанную между собой, упорядоченную информацию. В качестве примера такой комплексной модели рассмотрим опорный конспект.

Возникновение опорных конспектов связано с именем народного учителя СССР В. Ф. Шаталова. Педагог использовал опорные конспекты «для достижения прочного усвоения учебного материала, возможности быстрого и точного его воспроизведения, рационализации преподавания и контроля за самостоятельной работой» [37].

Для создания опорного конспекта как комплексной модели В. Ф. Шаталов предлагал ученикам освоить опорные сигналы – простые модели отдельных объектов [38]. По мнению В. Ф. Шаталова, опорные сигналы – элементарные модели – должны быть ассоциативными символами, заменяющими некое смысловое значение. Благодаря ассоциациям, опорный сигнал мгновенно восстановит в памяти обучающегося ранее известную информацию, поэтому он должен быть уникальным и оригинальным [39]. Ю. С. Меженко подчеркивал, что «опорные сигналы… способствуют развитию умения сжимать информацию до минимального объема для лучшего запоминания и воспроизведения» [40]. Набор опорных сигналов, структурно связанных между собой и представленных наглядно как комплексная модель, В. Ф. Шаталов и назвал опорным конспектом [41].

Анализируя работы известных педагогов с опорными конспектами, можно выделить существенные характеристики этого вида модели. Опорные конспекты – это комплексная модель, которая позволяет прочно усвоить учебный материал. С. Н. Лысенкова подчеркивает, что опорные конспекты «рождаются на глазах учеников в процессе объяснения и оформляются в виде таблиц, карточек, наборного полотна, чертежа, рисунка» [42]. Наглядность опорных конспектов отмечает и Г. К. Селевко. По его мнению, эта наглядная конструкция представляет собой систему опорных сигналов, «замещающую систему фактов, понятий, идей как взаимосвязанных элементов целой части учебного материала» [43]. Т. М. Бенькович отмечает, что при создании опорного конспекта важно не просто компактно графически отобразить основной учебный материал, а точно указать логику представления его учителем [44]. С. А. Глазунов расширяет понимание этого термина, указывая, что обозначения (слова и символы), несущие информацию, должны быть расположены в опорном конспекте определенным образом. Автор подчеркивает, что кроме символов в эту комплексную модель могут быть включены слова – ключевые понятия темы [45]. Включение символа, слова или знака в опорный конспект определяется значимостью понятия в теме. Особенностью опорного конспекта является его системность (случайных знаков не может быть) и предельная сжатость (по этим опорным словам и знакам должна разворачиваться мысль, выстраиваться цепочки слов, фраз в целый текст).

Таким образом, опорный конспект представляет собой наглядную комплексную модель, созданную учениками в процессе освоения новых знаний и способов деятельности, которая с помощью знаково-символических средств отражает логически взаимосвязанные ключевые элементы учебной информации и способствует прочному усвоению материала, обеспечивает его быстрое воспроизведение.

Рассматривая актуальную для образования конца ХХ века проблему представления большого объема информации в компактной форме, Р. О. Ермаков подчеркивает роль концептуальных карт Дж. Новака, интеллект-карт Т. Бьюзена и особым образом выделяет метод визуально-структурированного изложения учебного материала, разработанный В. Ф. Шаталовым. Важнейшим достоинством данного метода является способность опорного конспекта представлять информацию как целостную систему взаимосвязанных и взаимодополняющих элементов (кратких и емких графиков, таблиц и других визуальных средств для представления учебного материала) [46].

В современном образовании идея опорных конспектов В. Ф. Шаталова по-прежнему актуальна и эффективна.

В XXI веке опорные конспекты педагоги все чаще соотносят с инфографикой (как продуктом или технологией визуализации образовательного контента).М. Р. Желтухина и Л. А. Донскова называют инфографику инновационным инструментом обучения, так как визуализация информации способствует развитию поисковой деятельности и позиционного мышления, причем авторы подчеркивают применение инфографики в реальном обучении и онлайн [47]. Эту мысль разделяютМенцзяо Ву, Каору Куваджима, японские авторы, которые в 2022 году провели практическое исследование и доказали, что применение инфографики в качестве средства обучения способствует как повышению мотивации к изучению языка, так и результативности его изучения [48]. Исследователи Э. Оджакчи и О. Саманчи подчеркивают, что подготовка учебного материала – инфографики – не только влияет на формирование информационных умений школьников, но и совершенствует профессиональную компетентность учителя [49]. Отметим, что основой инфографики, как и опорного конспекта, является применение наглядных символов, или опорных сигналов, и «уплотнение текста». При этом опорный сигнал как набор ассоциативных ключевых слов, знаков и других опор для мысли, расположенных особым образом, заменяет некое смысловое значение и способен мгновенно восстанавливать в памяти известную ранее и понятную информацию. П. С. Гурьянов отмечает, что красочные, многообразные, необычные, опорные сигналы притягивают, создают игровую, непринужденную обстановку при обучении, побуждают к активному познанию, обеспечивают целостность, системность, осмысленность представлений об основных закономерностях и понятиях в их взаимосвязях [50]. 

Реализуемая сегодня на уроках сингапурская методика также содержит отдельные структуры, предполагающие систематизацию информации, т. е. построение опорных конспектов, например «Модель Фрейер». Эта обучающая структура помогает учащимся осмыслить изучаемые понятия. При этом для понятия ученики создают своеобразный опорный конспект, записывая обязательные и необязательные характеристики понятия, примеры и антипримеры.

Еще один современный взгляд на опорные конспекты отражен в работе М. С. Швалевой. Она отмечает, что кодировка большого количества информации в виде слова, символа, изображения, т. е. смысловых печатных знаков в листе с опорного конспекта, соотносится с содержанием скриптов, используемых сегодняшней методикой (скрипт – опорный конспект в медийную эпоху). По мнению М. С. Швалевой, скрипт заполняется по ходу занятия и имеет символическую структуру [51].

Давно устарело представление о том, что опорный конспект всегда создается заранее и только прочитывается на уроке. Еще в середине XX века Ю. С. Меженко показывал разные способы создания опорных конспектов: 1) учителем для учеников (чтобы дети усвоили представленную в нем информацию); 2) обучающимися самостоятельно (тогда учитель оценит, насколько они поняли прочитанный или услышанный исходный текст); 3) совместными усилиями учителя и обучающихся в диалоге (для создания атмосферы поиска, маленького открытия) [52]. Деятельностный подход к обучению закрепил в сознании учителей представление о разных вариантах работы с опорным конспектом. На уроке может быть организована как рецептивная деятельность, так и продуктивная с опорными конспектами. Учить детей анализировать и создавать опорные конспекты можно практически одновременно.

Созданные учителем заранее опорные конспекты, безусловно, являются наглядной опорой, которая рассматривается, изучается, анализируется на уроке. Анализ готовых опорных конспектов предполагает формирование у младших школьников умения декодировать знаково-символические средства, целостно воспринимать информацию по изучаемой теме. Школьников важно научить видеть сигналы, их связи и уметь интерпретировать. Эта работа может проводиться под руководством учителя или в группе учеников. Для обучения этой деятельности можно использовать приемы работы с несплошным текстом: найти заданную информацию в конспекте, указать связи между опорными сигналами, преобразовать информацию из графического в табличный или текстовый формат, построить рассказ с опорой на конспект и др.

При построении опорных конспектов на уроке, по мнению О. А. Васильевой, важно учитывать не только тему, но и планируемый результат, которого необходимо достичь к концу урока [53]. Школьникам, которые только начинают работать над построением опорного конспекта, важно выделить в теме ключевые понятия. Логические связи между ними ученикам будет легче выстраивать, если ключевые понятия будут представлены наглядно. Учитель может подготовить заранее шаблоны карточек, стрелки, цветные мелки/маркеры и т. д. Из подготовленных элементов школьники могут выбирать нужные для опорного конспекта. В процессе обсуждения материала необходимые элементы изображаются (крепятся) на доске, группируются. В случае затруднения учитель может задавать наводящие вопросы, чтобы обучающиеся сами предположили, о каком элементе в логической цепочке пойдет речь. С построенным опорным конспектом в конце урока организуется рефлексия.

Использование наглядного материала – опор – предлагается школьникам в учебных пособиях. При изучении предмета «Окружающий мир» авторами учебников для начальной школы чаще всего предлагаются опоры в виде рисунков и схем. В учебнике А. А. Плешакова, М. Ю. Новицкой схемы предлагаются для определения способа построения родословного древа, силы нагревания поверхности Земли солнечными лучами, рассказа о частях реки [54].

В учебнике Н. Ф. Виноградовой схемы чаще используются при изучении естествоведческих тем: с помощью схем предлагается описать погоду по ее характеристикам, провести классификацию животных, проследить путь пищи в организме человека, движение воздуха из носовой полости к легким при вдохе [55]. При изучении обществоведческих тем схемы используются реже: так, ученикам 3-го класса предлагается схема-опора только в одной теме для составления рассказа о том, какие ремесла были в России в XVII–XVIII веках.

В актуальном учебнике А. А. Плешакова, Е. А. Крючковой, который используется в учебном процессе в 2024/2025 году, авторы используют схемы для построения модели Солнечной системы, объяснения смены дня и ночи, времен года и др. [56]

Следовательно, при работе с учебным материалом школьники учатся извлекать информацию из готовой схемы, дополнять схему или строить ее в процессе освоения материала. Х. Ж. Ганеев определяет схему как «условное или абстрактное изображение устройства чего-либо или взаимодействия частей, элементов чего-либо» [57]. В этом определении подчеркивается, что схема наглядно отражает структуру объекта, суть процесса. В обучении схема как опора может использоваться для построения рассказа по новому материалу, при этом младшие школьники наглядно видят ключевые понятия и связь между ними. Л. И. Шамоева подчеркивает, что, когда дети отвечают с опорой на схему, у них исчезает скованность, страх перед ответом [58].

Ю. Д. Соломатова предлагает классификацию схем, в которой среди прочих выделяет: опорные схемы (схемы-опоры), опорные конспекты, схемы-кластеры [59]. Отметим, что содержание схемы-опоры обычно отражает только одну закономерность: классификацию, последовательность, тогда как опорный конспект может отражать несколько закономерностей одновременно, представляя изучаемый материал более системно. Д. Д. Директорова описывает применение в процессе обучения схем-моделей, которые соотносятся с опорным конспектом [60].

Построение опорных конспектов в процессе освоения материала целесообразно при изучении объемных тем. По предмету «Окружающий мир» предусмотрено знакомство обучающихся с понятием «природная зона» и разнообразием природных зон нашей страны. Это подразумевает усвоение большого объема информации о климате, растительном и животном мире той или иной территории. Младший школьник должен запомнить последовательность расположения природных зон, понять закономерность их постепенной смены, научиться давать характеристику любой зоны и др. Построить логическую цепочку смены зон, научиться их сравнивать, основываясь только на текстовом материале, ученику начальной школы еще сложно. Структурирование информации и ее наглядное представление в опорном конспекте может помочь учащимся. А. И. Исенко показывает, что каждая природная зона может быть описана при помощи знаков и символов [61]. Эта работа может быть проведена в группах. Школьники смогут обсудить материал, отстаивая знаки и символы, которые были выбраны в своей группе, а также узнать точку зрения учеников других групп, что позволит глубже разобраться в теме.  

Следовательно, использование схем, анализ и моделирование опорных конспектов может применяться в начальной школе. Эта деятельность, скорее всего, будет способствовать формированию умений младших школьников работать с информацией как метапредметным результатом обучения. Для сравнения эффективности схем и опорных конспектов как средств формирования метапредметных результатов учеников начальной школы был проведен педагогический эксперимент.

Методологическая база исследования / Methodological base of the research

Исследование процесса формирования умений младших школьников работать с информацией, а также действия моделирования проводилось в три этапа. На каждом этапе использовались разные группы методов.

На первом этапе исследования – проектировочном – была проанализирована психолого-педагогическая, методическая литература по теме исследования, изучены нормативные документы, выполнено сопоставление ключевых понятий и конструирование определений, подобраны методики для проведения констатирующего этапа педагогического эксперимента – методика «Кодирование» (модифицированный субтест теста Д. Векслера [62]), спланирована практическая часть исследовательской работы.

На втором этапе исследования – деятельностном – был организован педагогический эксперимент, он состоял из трех этапов: констатирующего, формирующего и контрольного. На формирующем этапе педагогического эксперимента проводилась опытная проверка роли опорных конспектов в формировании действия моделирования у младших школьников на уроках предмета «Окружающий мир». Базой для педагогического эксперимента стала МБОУ «Гайнская СОШ» Пермского края, участниками эксперимента стали 50 учеников третьих классов. На деятельностном этапе исследования использовались в основном практические методы: проектирование, конструирование, проведение занятий; результаты диагностики были интерпретированы, а также верифицированы с помощью методов статистической обработки результатов (средний балл, дисперсия, критерий Крамера – Уэлча).

На третьем этапе исследования – рефлексивном – проводился анализ и обобщение результатов исследования.

Результаты исследования / Research results

Анализ психолого-педагогической литературы показал, что в начальной школе для формирования метапредметного результата – умения работать с информацией – на уроках предмета «Окружающий мир» можно использовать моделирование схем или опорных конспектов. Педагогический эксперимент, направленный на выявление эффективности средств формирования у учеников действия моделирования – схем или опорных конспектов, проводился в течение трех месяцев 2024 года.

На констатирующем этапе педагогического эксперимента с помощью методики «Кодирование» (модифицированный субтест теста Д. Векслера) была проведена диагностика сформированности действия моделирования у учеников третьих классов. Данная методика предполагала, что ученики будут использовать знаки, символы и схемы для передачи информации. Результаты диагностики показали, что ученики обоих классов имеют сходный уровень сформированности действия моделирования. С учетом того что результаты 3«А» класса были чуть ниже, он стал экспериментальным, а 3«Б» – контрольным.

На формирующем этапе педагогического эксперимента на уроках предмета «Окружающий мир» использовались разные средства для формирования действия моделирования: в экспериментальном классе в работу были включены опорные конспекты, а в контрольном классе – схемы и рисунки. Оба класса изучали одни и те же темы: «Разнообразие веществ», «Круговорот воды в природе», «Почва и ее состав», «Разнообразие растений», «Мир грибов», «Природные сообщества» и др. 

Приведем пример работы с экспериментальным классом по теме «Тела, вещества, частицы».

На этапе открытия при обсуждении нового материала школьники с помощью вопросов учителя составили опорный конспект (учитель – на доске, ученики – в тетради). При этом учитель задавал вопросы ориентирующего характера:

‒     Как вы считаете, что первоначально нужно записать? Что потом?

‒     Каким образом можно изобразить классификацию тел? А веществ
и молекул?

‒     Какая информация обязательно должна присутствовать в опорном конспекте?

‒     Какие примеры тел, веществ можно привести? и др.

Учитель помогал ученикам создавать опорный конспект смысловыми блоками в логике изучения темы. Первоначально была проработана классификация тел, затем проанализирован материал о веществах и отражен в конспекте, далее рассматривалась информация о молекулах. В результате у каждого ученика получился индивидуальный конспект, отражающий существенную информацию по теме (см. рис. 1).

На этапе первичного закрепления составленный опорный конспект использовался для обсуждения смысловых частей темы. Ученики обсуждали вопросы: как соотносятся тела и вещества, из-за чего вещества имеют разные характеристики, какие неживые тела окружают вас по дороге домой и др.

На этапе контроля ученикам предлагался деформированный опорный конспект, в котором надо было самостоятельно вставить пропущенные слова (см. рис. 2). При этом готовый опорный конспект служил эталоном для проверки самостоятельной работы.

На дом ученики получили задание подготовить по составленному конспекту связный рассказ по теме.

Отметим, что работа с опорными конспектами вызвала у третьеклассников большой интерес. Ученики охотно искали ответы на вопросы в опорном конспекте, участвовали в создании опорных сигналов, коррекции опорных конспектов, установлении связей между понятиями, доказывали свою позицию в ходе работы над конспектом, нередко сами выступали инициаторами решения тех или иных вопросов, предлагали и реализовывали идеи по дополнению некоторых опорных конспектов.

Таким образом, работу с опорным конспектом можно организовать на разных этапах урока. При актуализации знаний и повторении усвоенного ранее материала опорный конспект может выступать как наглядное пособие и значительно экономит время на уроке. Многократность обращений к опорному конспекту позволяет точнее воспроизвести имеющиеся знания. Стимулировать такие обращения можно проведением частых мини-опросов. На этапе открытия нового обучающиеся могут построить опорный конспект по новой теме, осмысливая основное содержание темы и осваивая способы его преобразования. При изучении сложных тем учитель может предложить заготовку для опорного конспекта с недостающими данными. Воспринимая и осмысливая тему целиком, отмечая существенные моменты, младшие школьники смогут понять, с какой целью используются те или иные знаки-символы, дополнить то, чего не хватает. При такой организации «открытие» происходит значительно быстрее, а оставшееся время можно посвятить выполнению практических заданий. Если тема изучается на нескольких уроках, то ученикам можно предложить дополнить уже составленный на первом уроке опорный конспект, включив в него вновь изученные понятия. При первичном закреплении изученного материала работа с опорным конспектом предполагает уточнение полученной информации, выявление связей между ключевыми понятиями. Ученикам можно предложить задание найти и исправить ошибки в опорном конспекте, что обеспечивает осмысление и успешное воспроизведение новой информации, аргументацию с опорой на наглядно представленные связи, то есть создает ситуацию успеха для школьников.

Контрольный этап педагогического эксперимента был направлен на выявление динамики сформированности умения моделирования у учеников после проведенной серии уроков. В экспериментальном и контрольном классах повторно была проведена диагностика с помощью методики «Кодирование» (модифицированный субтест теста Д. Векслера).

Результаты двух классов зафиксированы в табл. 1.

Таблица 1

Динамика сформированности действия моделирования

обучающихся 3 «А» и 3 «Б» классов (контрольный этап)

Анализ результатов, полученных на контрольном этапе, показал, что средний уровень сформированности действия моделирования остается преобладающим. При этом в обоих классах наблюдается положительная динамика сформированности действия моделирования.

В экспериментальном 3 «А» классе доля обучающихся с низким уровнем сформированности действия моделирования уменьшилась на 28%, на контрольном этапе этот уровень не зафиксирован ни у одного ученика. Средний уровень продемонстрировали 52% учеников, что на 6% меньше, чем на констатирующем этапе. Высокий уровень показали 48% учеников, что на 40% больше, чем на констатирующем этапе. Доля учеников, показавших высокий уровень, увеличилась значительно.

В контрольном З «Б» классе доля обучающихся с низким уровнем сформированности действия моделирования уменьшилась на 8% и составила 20% от класса. Средний уровень продемонстрировали 72% учеников, что на 12% больше, чем на констатирующем этапе. Высокий уровень показали только 8% учеников, что на 4% меньше, чем на констатирующем этапе.

Графически динамику результатов экспериментального класса (ЭК) и контрольного класса (КК) можно представить на рис. 3.

Рис. 3. Динамика сформированности действия моделирования

Анализ графика на рис. 3 показал, что в классах, где применялись разные средства формирования действия моделирования, наблюдаются разные тенденции. В экспериментальном классе после использования опорных конспектов зафиксирован значительный рост доли учеников с высоким уровнем сформированности действия моделирования, при этом наблюдается тенденция уменьшения доли учеников с низким и средним уровнями. В контрольном классе после работы со схемами и рисунками наблюдалось некоторое увеличение доли учеников со средним уровнем сформированности действия моделирования, при этом можно отметить сокращение доли учеников с низким и высоким уровнями.

Для фиксации и сравнения полученных результатов были использованы инструменты математической статистики: рассчитан средний балл и дисперсия по каждому классу (табл. 2).

Таблица 2

Результаты математической статистики (контрольный этап)

Анализ данных показал, что средний балл в экспериментальном 3 «А» классе (4,32) выше, чем в контрольном 3 «Б» классе (3,32).

Анализ дисперсии позволяет сделать вывод, что различия в классах незначительные, при этом несколько меньшая дисперсия в экспериментальном классе показывает, что результаты учеников этого класса более стабильные.

Для проверки гипотезы о равенстве средних двух выборок также использовался критерий Крамера – Уэлча.

Вычислим по формуле:

Сравним полученное значение с критическим значением T_0,05 = 1,96 : 4,13 > 1,96. Полученное значение (4,13) больше критического (1,96), следовательно, характеристики сравниваемых выборок не совпадают на уровне значимости 0,05, то есть группы не равны по уровню сформированности действия моделирования (достоверность различий характеристик сравниваемых выборок составляет 95%).

Следовательно, педагогический эксперимент достоверно доказал, что опорные конспекты как средство формирования действия моделирования при обучении предмету «Окружающий мир» эффективнее, чем схемы и рисунки, так как экспериментальный класс, в котором использовались опорные конспекты, продемонстрировал результаты лучше, чем контрольный.

Заключение / Conclusion

Проведенное исследование было направлено на изучение средств формирования у младших школьников универсальных учебных действий группы «Работа с информацией». Анализ результатов педагогического эксперимента позволяет говорить о целесообразности использования опорных конспектов для формирования умения работать с информацией – действия моделирования – на уроках предмета «Окружающий мир».

Педагогический эксперимент показал, что опорные конспекты позволяют сформировать умение работать со знаками искусственного языка, находить закономерности в схемах, выявлять причинно-следственные связи, систематизировать учебную информацию, определять логические закономерности в представленных данных, выделять главное и доказывать свой ответ. Результаты, полученные на контрольном этапе, подтверждают большую эффективность применения опорных конспектов по сравнению со схемами и рисунками. Действие моделирования у учеников экспериментального класса оказалось сформировано лучше, чем у учеников контрольного класса, что подтверждено инструментами математической статистики.

В ходе исследования были определены педагогические условия применения опорных конспектов для формирования у младших школьников умений работать с информацией: 1) системное включение в уроки заданий на анализ, дополнение, коррекцию, поиск информации и построение опорных конспектов; 2) конструирование опорных конспектов на уроке в совместной деятельности учителя и учеников с отражением в конспекте ключевых моментов темы знаками, подобранными учениками индивидуально; 3) постепенный переход от фронтальной к групповой, парной и индивидуальной работе, то есть повышение самостоятельности при работе с опорными конспектами; 4) использование опорных конспектов на разных этапах урока (не только для открытия нового, но и для закрепления материала, контроля усвоенного) с возможностью проговаривания и обсуждения информации, отраженной в конспекте.

Таким образом, опорные конспекты как средство достижения метапредметных результатов показали свою эффективность, они могут быть успешно использованы при обучении младших школьников как универсальный инструмент наравне с современными образовательными технологиями.