ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЙНОГО МЫШЛЕНИЯ ПОДРОСТКОВ КАК ОСНОВА ГЛУБОКОГО УСВОЕНИЯ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ: АДАПТИВНЫЕ СТРАТЕГИИ ОБУЧЕНИЯ
Ульданова Ольга (Uldanova Olga), PhD Reading
Аннотация
В статье рассматривается проблема формализма знаний у учащихся основной школы: подростки успешно решают типовые задачи по алгоритму, однако не понимают принципов, лежащих в основе изучаемых законов, и не могут перенести знание в новые условия. Целью исследования является обоснование адаптивного подхода к формированию понятийного мышления как основы глубокого усвоения научных знаний, при котором выбор стратегии обучения определяется природой учебного материала и особенностями обучающихся. Показано, что обучение должно строиться через вопрос и проблематизацию, сочетая индуктивный путь (от опыта к обобщению), дедуктивный путь (от закона к следствиям) и объяснение через межпредметные аналогии. Обосновывается многоуровневая модель связи знания с жизнью, включающая прямое инструментальное применение, социально-психологическую функцию, метафорический перенос и процессуальную ценность освоения. Делается вывод о необходимости гибкого сочетания стратегий, обеспечивающего понимание принципов, перенос знаний и практико-ориентированность обучения.
Ключевые слова: понятийное мышление, глубокое усвоение, проблемное обучение, адаптивность, метапредметность, межпредметные аналогии, функциональная грамотность, основная школа.
Введение. Постановка проблемы
Одной из устойчивых проблем школьного образования остаётся разрыв между формальным усвоением учебного материала и его осмысленным пониманием. Подростки зачастую демонстрируют умение воспроизводить алгоритмы решения типовых задач, однако затрудняются объяснить, почему тот или иной закон работает, и не способны применить усвоенный принцип в незнакомой ситуации. Знание в этом случае приобретает черты «сухой теории», оторванной от жизни, что снижает учебную мотивацию и формирует негативное отношение к естественно-научным и математическим дисциплинам.
Данная проблема фиксируется и в международных исследованиях качества образования. В рамках программы PISA значительная часть российских школьников демонстрирует недостаточный уровень функциональной грамотности — способности применять полученные знания в реальных жизненных контекстах. Учащиеся успешно выполняют задания репродуктивного характера, но испытывают трудности при переносе знаний, интерпретации данных и решении комплексных проблем.
Таким образом, актуальной задачей становится разработка такого подхода к обучению, при котором формирование понятийного мышления обеспечивает глубокое усвоение знания: понимание принципа становится основой для гибкого применения, а учебный материал воспринимается как инструмент решения жизненных задач.
Цель и задачи исследования
Цель — теоретически обосновать адаптивный подход к формированию понятийного мышления как основы глубокого усвоения научных знаний у подростков.
Задачи:
1. Раскрыть содержание понятийного мышления применительно к задаче глубокого усвоения научных знаний.
2. Охарактеризовать различия между процедурным и концептуальным знанием.
3. Обосновать роль проблематизации и вопроса как исходной точки обучения.
4. Описать адаптивные стратегии обучения (индукция, дедукция, аналогия) и условия их выбора.
5. Раскрыть многоуровневый характер связи знания с жизнью.
Теоретико-методологические основы
Понятийное мышление как цель обучения
Понятийное мышление как высшая форма обобщения формируется в подростковом возрасте через освоение научных понятий (Выготский, 1982). Л. С. Выготский показал, что подросток переходит от конкретно-ситуативного мышления (комплексы) к оперированию понятиями в их системе, выделяя существенные признаки и устанавливая иерархические связи. В. В. Давыдов (1996) развил эту идею, показав, что понятийное (теоретическое) мышление требует не только усвоения отдельных понятий, но и восхождения от всеобщего отношения к частным проявлениям.
В зарубежной педагогике близкое содержание раскрывается через понятие «conceptual understanding» (Hiebert & Lefevre, 1986; Rittle-Johnson et al., 2015), подчёркивающее, что концептуальное знание — это не только владение понятием, но и понимание связей между принципами и способность к переносу.
Синтезируя эти подходы, в данном исследовании понятийное мышление определяется как способность подростка:
— Оперировать научными понятиями, выделяя существенные признаки.
— Устанавливать связи между принципами предметной области (системность).
— Переносить принципы на новые задачи (гибкость).
— Выводить частные закономерности из общих принципов (продуктивность).
Таким образом, понятийное мышление понимается не как набор изолированных понятий, а как система принципов, обеспечивающая глубокое усвоение науки и её применение за пределами изученного материала.
Данная трактовка опирается на классическую традицию (Выготский, Давыдов), но расширяет её с учётом современных исследований переноса знаний (Chi et al., 1981; Hmelo-Silver, 2004) и данных о несформированности понятийного мышления у значительной части школьников (Ясюкова, 2007).
Процедурное и концептуальное знание
В современной дидактике принято различать два типа знания (Hiebert & Carpenter, 1992). Процедурное знание отвечает на вопрос «как делать» и связано с владением алгоритмами, правилами, приёмами. Концептуальное знание отвечает на вопрос «почему это работает» и предполагает понимание принципов, связей и оснований, на которых строится процедура.
Именно концептуальное понимание обеспечивает перенос знаний в новые условия: ученик, понимающий принцип, способен применить его к задачам, которые ранее не встречались. Процедурное знание без концептуальной основы ограничивает мышление рамками знакомых шаблонов.
Формирование понятийного мышления предполагает приоритет концептуального знания над процедурным: учащийся не просто знает «как решать», но понимает «почему это работает», что позволяет ему выводить процедуры из принципов и обеспечивает глубокое усвоение материала.
Обучение через вопрос и проблематизацию
Исходной точкой осмысленного усвоения выступает не предъявление готового знания, а вопрос или проблемная ситуация (Махмутов, 1975; Матюшкин, 2008). В рамках проблемного обучения учитель создаёт познавательное противоречие, побуждающее ученика к поиску решения. Знание в этом случае возникает как ответ на вопрос, а не как данность, подлежащая запоминанию.
Проблематизация активизирует мышление, формирует исследовательскую позицию и внутреннюю мотивацию: ученик стремится разрешить противоречие, поскольку оно затрагивает его познавательный интерес. Важно, что вопрос может ставиться как в начале изучения темы (создание проблемной ситуации), так и в процессе — как средство рефлексии над уже усвоенным материалом.
Конструктивизм и адаптивность стратегий обучения
С позиций конструктивизма (Пиаже, 2003; Брунер, 1977; Дьюи, 2000) знание не передаётся в готовом виде, а активно конструируется самим обучающимся на основе имеющегося опыта. Отсюда следует, что путь к пониманию не может быть универсальным: эффективная стратегия зависит от природы материала, возраста и подготовленности учеников, а также от целей конкретного урока.
Принципиальным является отказ от догматизации какого-либо одного способа построения обучения. Нельзя утверждать, что движение всегда должно идти «от конкретного к абстрактному» или, напротив, «от абстрактного к конкретному». Оптимальная стратегия выбирается применительно к конкретной учебной ситуации.
Метапредметность и межпредметные аналогии
Абстрактные понятия естественно-научных дисциплин нередко трудны для непосредственного наблюдения и эксперимента. В этих случаях эффективным инструментом понимания становятся аналогии из смежных областей знания и жизненного опыта (Lakoff & Johnson, 1980). Новое понятие осмысливается через уже известное: например, понятие электроотрицательности в химии может быть пояснено через аналогию с «силой притяжения» в межличностных отношениях, а понятие равновесия в физике — через представление о балансе интересов.
Межпредметные аналогии выполняют двоякую функцию: они облегчают понимание абстрактного материала и одновременно формируют метапредметные способы мышления (Хуторской, 2012), позволяющие видеть общее в различных областях знания.
Практико-ориентированность
Осмысленность знания во многом определяется его связью с жизнью. Однако практико-ориентированность не следует сводить к узкому утилитаризму («где мне это пригодится?»). Связь знания с жизнью многообразна и проявляется на разных уровнях, что подробно раскрывается в разделе «Обсуждение».
Методы формирования понятийного мышления
Адаптивный подход предполагает гибкое сочетание стратегий в зависимости от характера учебного материала и учебной ситуации.
| Стратегия | Условия применения | Пример |
| Проблемная ситуация + эксперимент | Материал доступен наблюдению и опыту | Физика: «Почему лёд не тонет?» — опыт, выявление принципа плотности |
| Объяснение закона + применение | Абстрактный материал, трудный для опыта | Химия: объяснение строения атома с последующим выводом свойств элементов |
| Межпредметная аналогия | Сложная абстракция без наглядной опоры | Химия: электроотрицательность через аналогию с межличностным притяжением |
| Кейс-задачи и реальные контексты | Демонстрация связи с жизнью | Математика: расчёт процентов, планирование бюджета |
| Рефлексивные вопросы | На всех этапах, для осознания принципа | «Почему это работает?», «Где ещё это встречается?», «Что общего?» |
Ключевым сквозным элементом всех стратегий является рефлексия. Именно рефлексивные вопросы позволяют перевести успешное выполнение задания в осознание принципа, лежащего в его основе. Без рефлексии даже удачный опыт остаётся неосмысленным и не обеспечивает переноса.
Ожидаемые результаты
Реализация описанного подхода позволяет ожидать следующих эффектов:
— Рост переноса знаний — умение применять усвоенный принцип в новых, в том числе нестандартных, ситуациях.
— Снижение формализма — ученики объясняют, а не только воспроизводят алгоритмы.
— Повышение мотивации — знание воспринимается как осмысленное и полезное (Маркова, 2006).
— Развитие метапредметных умений — способность видеть связи между областями знания, ставить вопросы, переносить методы (ФГОС ООО, 2021).
Обсуждение
Многоуровневая модель связи знания с жизнью
Под практико-ориентированностью в предлагаемом подходе понимается не только прямое утилитарное применение знания, но и широкий спектр связей научного понятия с жизненным опытом и развитием личности подростка.
Во-первых, знание может выступать как инструмент решения конкретных задач — бытовых, профессиональных, гражданских (функциональная грамотность в терминах PISA). Ученик видит, где и как применить формулу, закон или понятие в реальной ситуации.
Во-вторых, знание может иметь социально-психологическую функцию: успешное решение задачи повышает самооценку, авторитет среди сверстников, формирует опыт компетентности. Например, подросток, быстро и верно решивший задачу на дроби, получает признание в новом коллективе. Этот аспект связан с мотивационной функцией учения и становлением позитивной учебной идентичности (Маркова, 2006).
В-третьих, знание может переноситься метафорически — как модель или аналогия на другие области жизни (Lakoff & Johnson, 1980). Понятие электроотрицательности помогает осмыслить «силу притяжения» в отношениях, понятие равновесия — баланс интересов в конфликте. Такой перенос формирует метапредметные способы мышления и концептуальные метафоры, обогащающие понимание мира.
В-четвёртых, даже если конкретное знание не найдёт прямого применения, процесс его освоения развивает универсальные навыки: постановку вопроса, формулирование гипотезы, анализ, рефлексию, преодоление трудностей. Эти процессуальные компетенции востребованы в любой сфере деятельности и составляют основу готовности к обучению на протяжении жизни.
Наконец, связь знания с жизнью не всегда очевидна ученику немедленно. Понимание практической или метафорической ценности понятия может прийти позже, в новом контексте. Задача учителя — не требовать мгновенного «применения», а создавать условия для рефлексии, предлагая разные контексты осмысления (реальные кейсы, аналогии, обсуждение опыта) и оставляя пространство для индивидуального открытия смысла.
| Уровень связи знания с жизнью | Пример | Функция |
| Прямое инструментальное применение | Расчёт процентов по кредиту | Функциональная грамотность |
| Социально-психологическая функция | Успешно решённая задача — авторитет в классе | Мотивация, самооценка, статус |
| Метафорический перенос | Электроотрицательность — «притяжение» в отношениях | Метапредметное мышление, модели |
| Процессуальная ценность | Освоение сложной темы — развитие анализа, настойчивости | Универсальные учебные действия |
| Отсроченная связь | Понятие пригодится позже, в неожиданном контексте | Культурный капитал, готовность к обучению |
Отличие от других подходов
Предлагаемый подход отличается как от традиционного обучения, так и от известных концепций развивающего обучения.
Отличие от традиционного обучения. Традиционная методика тяготеет к индуктивному пути и накоплению конкретных сведений, при этом акцент нередко смещается на воспроизведение алгоритмов. В предлагаемом подходе центральное место занимает формирование понятийного мышления через понимание принципа, а не механическое выполнение процедур.
Отличие от концепции теоретического обобщения. Концепция В. В. Давыдова (1996) справедливо указывает на ограниченность чисто эмпирического обобщения, однако абсолютизирует дедуктивный путь «от абстрактного к конкретному» и недооценивает роль конкретного опыта, особенно в младшем возрасте. В предлагаемом подходе ни индукция, ни дедукция не рассматриваются как единственно верные: стратегия выбирается гибко, применительно к материалу и обучающимся.
Отличие от «чистого» исследовательского обучения. Исследовательский подход предполагает, что ученик всегда должен «открывать» знание самостоятельно. Однако в ряде случаев — при работе с абстрактным материалом, в условиях ограниченного времени — эффективнее объяснить закон, а затем организовать его применение и осмысление. Адаптивность означает не отказ от исследования, а уместность его использования.
Ограничения
Предлагаемый подход требует высокой методической квалификации педагога: выбор стратегии в каждой конкретной ситуации предполагает понимание природы материала и особенностей класса. Кроме того, формирование понятийного мышления — процесс длительный, его результаты не всегда поддаются быстрой диагностике стандартизированными средствами.
Выводы
1. Формализм знаний преодолевается через смещение акцента с процедурного воспроизведения на формирование понятийного мышления — способности оперировать научными понятиями, устанавливать связи между принципами и переносить их на новые задачи, что обеспечивает глубокое усвоение знаний.
2. Исходной точкой осмысленного усвоения выступает вопрос и проблемная ситуация, побуждающие ученика к поиску.
3. Путь к пониманию не универсален: в зависимости от материала эффективны индукция, дедукция или межпредметная аналогия; выбор стратегии должен быть адаптивным.
4. Связь знания с жизнью многоуровнева и не сводится к прямому применению: она включает социально-психологическую, метафорическую и процессуальную ценность освоения.
5. Гибкое сочетание стратегий при опоре на рефлексию обеспечивает перенос знаний, снижение формализма и повышение учебной мотивации подростков.
Список литературы
1. Брунер Дж. Психология познания. М.: Прогресс, 1977.
2. Выготский Л. С. Мышление и речь // Собр. соч.: в 6 т. Т. 2. М.: Педагогика, 1982.
3. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения. М.: ИНТОР, 1996.
4. Дьюи Дж. Демократия и образование. М.: Педагогика-Пресс, 2000.
5. Маркова А. К. Формирование мотивации учения. М.: Просвещение, 2006.
6. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М.: Директ-Медиа, 2008.
7. Махмутов М. И. Проблемное обучение: основные вопросы теории. М.: Педагогика, 1975.
8. Пиаже Ж. Психология интеллекта. СПб.: Питер, 2003.
9. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. М.: Просвещение, 2021.
10. Хуторской А. В. Метапредметное содержание образования и его отражение в стандартах нового поколения // Вестник Института образования человека. 2012. № 1.
11. Ясюкова Л. А. Проблемы психологии понятийного мышления // Вестник СПбГУ. Серия 12. 2007. Вып. 4. С. 385–394.
12. Chi M. T. H., Feltovich P. J., Glaser R. Categorization and representation of physics problems by experts and novices // Cognitive Science. 1981. Vol. 5. P. 121–152.
13. Hiebert J., Carpenter T. P. Learning and teaching with understanding // Handbook of research on mathematics teaching and learning. 1992. P. 65–97.
14. Hiebert J., Lefevre P. Conceptual and procedural knowledge in mathematics: An introductory analysis // Conceptual and procedural knowledge: The case of mathematics. 1986. P. 1–27.
15. Hmelo-Silver C. E. Problem-based learning: What and how do students learn? // Educational Psychology Review. 2004. Vol. 16 (3). P. 235–266.
16. Lakoff G., Johnson M. Metaphors We Live By. Chicago: University of Chicago Press, 1980.
17. Rittle-Johnson B., Schneider M., Star J. R. Not a one-way street: Bidirectional relations between procedural and conceptual knowledge of mathematics // Educational Psychology Review. 2015. Vol. 27 (4). P. 587–597.
