Диагностика развития естественнонаучного мышления

Современная психологическая диагностика располагает достаточ­но большим аресналом методик для оценки сформированности ма­тематического мышления, о чем шла речь в предыдущем параграфе, а также лингвистического и технического мышления. Это связано с достаточной исследованностью проблемы содержания и структуры данных видов мышления.

Отсутствие до недавнего времени методик, посвященных диагно­стике сформированности естественнонаучного мышления, было свя­зано, как отмечается в литературе, с неразработанностью специфи­ки этой проблемы (Г.А. Берулава, 1991).

Выработка эффективных способов естественнонаучного мышле­ния у учащихся связана с ориентацией не на жесткие алгоритмы мыслительной деятельности, а на предписания алгоритмического и эвристического типов. В связи с этим для диагностики сформиро­ванности процесса теоретического естественнонаучного мышления должны использоваться задания качественного характера, решение которых невозможно подвести под жесткий алгоритм. Качествен­ными заданиями в естествознании (в отличие от расчетных, экспе­риментальных и графических задач) называются задания, которые решаются логическим способом. При решении данного типа заданий не требуется никаких вычислений, определяются только качествен­ные зависимости между объектами. Существенно и то, что качест­венная форма проблемной ситуации в наибольшей степени соответ­ствует реальной ситуации научного поиска. Известно, что ученые, представители естественных наук, при решении сложных научных проблем избегают формализации ситуации поиска. Вследствие этого используемые для исследования естественнонаучного мышления ка­чественные задания релевантно отражают специфику естественно­научного мышления, и именно такие задания позволяют диагности­ровать этапы и уровни развития мышления учащихся. В связи с этим необходимо отметить, что в традиционных методиках диагно­стики мышления используются преимущественно задания алгорит­мического характера. При этом оценка сформированности у уча­щихся отдельных умственных действий, и прежде всего действия обобщения, основывается на предположении о том, что, усвоив оп­ределенное правило, определенный алгоритм, учащийся может без­ошибочно решить задачу. Соответственно подобные диагностиче­ские методики фактически диагностируют специфику математиче­ского мышления и в большей степени сформированность у индивида определенных умений.

В противоположность этому использование нестандартных каче­ственных задач ориентировано на диагностику сформированности продуктивного, творческого мышления.

Дифференциация стадий сформированности естественнонаучного мышления должна осуществляться в зависимости от сформирован­ности действия теоретического обобщения. Основное содержание теоретического обобщения определяет процессы синтеза, осуществ­ляемые как переход мысли от известной закономерности к приме­нению ее в конкретных условиях.

Структура теста должна быть связана с диагностикой развития естественнонаучного мышления как процесса. При этом если диаг­ностика процесса мышления на микроуровне направлена на иссле­дование сформированности отдельных нормативных составляющих мыслительных процессов (прежде всего анализа и синтеза) и выяв­ление тем самым реального процесса мышления в его индивидуаль­ном варианте, то диагностика мыслительного процесса на макро­уровне предполагает анализ сформированности его отдельных ста­дий и определения, таким образом, индивидуальных моделей разви­тия мышления. И та и другая диагностика при этом связаны с оценкой промежуточных результатов в развитии мышления, но не­посредственно интегрированных с процессом мышления и вследст­вие этого характеризующих его. Диагностируя мышление как процесс, мы фиксируем его отдель­ные результаты в определенных точках временной шкалы.

Понимание мышления как процесса не может абстрагироваться от. составляющих его действий и операций, сформированность кото­рых на каждом временном этапе выступает как определенный про­межуточный результат.

Сформированность теоретического обобщения определяется каче­ством его выполнения (правильность выполнения задания) и его ус­тойчивостью (переход от абстрактного к конкретному выполняется для различных типов связей). Это означает, что ребенок может ус­тойчиво выделять общее и особенное в различных ситуациях. В ко­личественном аспекте коэффициент сформированности действия теоретического обобщения (К_о) на каждой из стадий может опреде­ляться как отношение количества решенных задач (О) к общему количеству (5), т.е. К_о = O/S.

Существенно, что определение коэффициента сформированности действия теоретического обобщения не предполагает суммирования правильно решенных задач по отдельным стадиям, поскольку каж­дая из них будет связана со своим «масштабом» развития. При этом мы основывались на очень точном замечании Л.С. Выготского о том, что «не может существовать равных единиц для измерения всех ступеней в развитии интеллекта, каждая качественно новая ступень требует своей особой меры» (1984. Т. 4. С. 56).

Возникает проблема появления нового интегративного способа мышления, характерного для мышления современных ученых-естество­испытателей. Могут быть выделены две стадии сформированности тео­ретического естественнонаучного мышления: дифференциально-синтетическая (в основе которой лежат внепредметные теоретиче­ские обобщения) и стадия синтетическая (в основе которой — межпредметные теоретические обобщения). Различие выделенных стадий обусловлено качественным своеобразием синтеза естествен­нонаучных знаний. Рассмотренные стадии различаются по уровню теоретического обобщения, однако это различие связано не просто с объемом материала, на базе которого осуществляется обобщение (т.е. с «широтой охвата»), но с качественным своеобразием данного обобщения и, в частности, с ориентацией на всеобщее, а не на осо­бенное отношение.

В то же время современное естественнонаучное образование не ориентировано на формирование у учащихся интегративного спосо­ба мышления. Теоретическое естественнонаучное мышление фор­мируется как дифференциально-синтетическое (физическое, хими­ческое, биологическое) на основе внутрипредметных обобщений с ориентацией на особенные для каждой естественной науки сущности. Это во многом обусловлено тем, что в качестве основы меж­предметных связей указываются различные типы ассоциаций, при этом практически игнорируется основополагающая роль теоретиче­ских обобщений как психологической базы установления связи ме­жду научными понятиями.

В рамках эмпирического типа мышления могут быть выделены эмпирически-бытовая и эмпирически-научная стадии. Для эмпири­чески-бытового способа мышления характерна апелляция учащихся к своим донаучным представлениям, стремление решить задачу на бытовом уровне. Общей отличительной особенностью данного спо­соба мышления является то, что ребенок ищет путь решения задачи в области бытовых представлений и понятий и не делает какой-либо попытки научного анализа условий задачи.

Эмпирически-научный способ мышления характеризуется тем, что ребенок делает попытку научного анализа решения задачи, но ориентируется лишь на конкретные условия взаимодействия мате­риальных объектов. В процессе решения он использует те или иные естественнонаучные законы, но поскольку их поиск носит эмпири­ческий характер, то ответ, как правило, неверен. Общим для данно­го подхода является ориентация лишь на конкретные условия зада­чи, хотя и делается попытка их научного анализа. Для эмпириче­ского типа мышления существенно то, что учащиеся, зная естест­веннонаучные законы, лежащие в основе решения задач, не могут «увидеть» их в предложенных конкретных условиях. Соответствен­но не может быть сделан вывод о том, что высшей стадией сформи­рованности естественнонаучного мышления является синтетическая стадия, связанная со сформированностью у учащихся интегративно­го способа мышления, основанного на межпредметных теоретиче­ских обобщениях за счет становления более высокой формы теорети­ческого синтеза — внешнего (междисциплинарного), выступающего как психическое новообразование подросткового возраста.

Из всего сказанного ясно, что методики диагностики естествен­нонаучного мышления непременно должны учитывать его специфи­ку, связанную прежде всего с особенностями процесса теоретиче­ского естественнонаучного обобщения и стадиями развития данного вида мышления.

Рассматривая развитие мышления, следует учитывать, что оно осуществляется прежде всего в рамках организованного обучения; социальные требования к развитию естественнонаучного мышления в обязательном порядке будет трансформироваться в определенной системе обучения.

Поскольку процесс обучения реализуется через систему учебных предметов, релевантных основным видам деятельности, то требова-ния к развитию конкретного вида мышления реализуются через оп­ределенный процесс обучения, в совокупности составляющий его содержание, методы и средства обучения.

Если у учащихся посредством определенной системы обучения формируется один уровень мышления (например, в школе с углуб­ленным изучением естественнонаучных дисциплин этот уровень ориентирован на деятельность ученого-исследователя), то и соот­ветствующим должен быть критерий его сформированности.