Development of metacognitive skills of students in lecture classes on the discipline “Mathematics”

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article discusses the use of a three-stage survey in lectures on the discipline “Mathematics” in order to develop students' metacognitive skills. Metacognitive control (self-analysis and self-assessment), monitoring its results, and assessment of assimilation of educational material by students were introduced into the structure of the lecture. The study showed that the introduction of a three-stage survey into the structure of the lecture allows students to develop skills of the self-analysis and self-assessment the results of their educational activities. The analysis of the dynamics of students' academic performance showed a positive trend.

Full Text

Требования общества к высшему образованию связаны не столько с формированием актуальных для данной профессии знаний и умений, сколько с умением выпускников вузов пополнять свои знания, адаптировать их к новой ситуации, быстро приобретать мастерство в выбранной профессии. Это требование закреплено Федеральным законом «Об Образовании в Российской Федерации» (ст.69, п.1), где сказано, что высшее образование должно обеспечить подготовку высококвалифицированных кадров в соответствии с потребностями общества, государства и личности (https://clck.ru/32jP88). Несмотря на то, что «личность» в указанном перечне стоит на третьем месте, в педагогическом сообществе всё понятнее становится идея о первичности человека с его индивидуальными характеристиками в образовательном процессе вуза. Поэтому не случайно модернизация высшего образования происходит на основе компетентностного подхода, реализация которого должна обеспечить экономику страны кадрами высшей квалификации.

Компетенции, формируемые на всех видах занятий, начинаются с лекций, которые являются одной из форм учебного процесса и составляют, наряду с практическими, семинарскими и лабораторными занятиями, третью часть от всех аудиторных занятий в вузе. Традиционно на лекциях происходит передача определённого объёма учебной информации от преподавателя, читающего лекцию, обучающимся. В настоящее время на разных площадках обсуждаются методы, средства и способы передачи учебного материала подрастающему поколению [8]. Преподаватели работают над доступностью и структурированностью содержательной части учебных дисциплин, широко используя современные электронные средства с учётом индивидуальных особенностей обучаемых [6; 7]. Но без личного участия учащихся в процессе своего собственного обучения все усилия преподавателей по обеспечению доступности образовательного контента будут напрасны.

По мнению Н.В. Шестак в вузе должны остаться лекции, на которых происходит «процесс размышления, научного творчества, интеллектуальной деятельности» [10, с. 53]. Чтобы запустить такой процесс, надо знать психологические механизмы, которые позволят учащимся осуществлять указанную деятельность во время лекции. В педагогической психологии интенсивно изучается такой феномен, как «метапознание», под которым понимается «психологическая деятельность человека, в процессе которой осуществляется изучение, контроль и управление собственными познавательными процессами» [2, с. 126]. При этом «метакогнитивный мониторинг», рассматривается как «особый познавательный процесс, направленный на понимание собственной когнитивной деятельности», или «знания и контроль над собственным мыслительным процессом и учебной деятельностью» [5, с. 59]. В контексте данного исследования используется понятие «метакогнитивный навык», который включает в себя деятельность обучаемых по самоанализу и самооценке своего собственного понимания учебного материала, который предлагает преподаватель для осмысления и усвоения.

При помощи психологических исследований А.Е. Фомина и Е.А. Богомоловой было выявлено, что существует взаимосвязь между точностью суждений о результатах своей учебной деятельности и академической успеваемостью. В результате указанного исследования было установлено, что, для того, чтобы метакогнитивный навык развивался в ходе учебной деятельности, необходимо поставить перед обучающимся учебную задачу, осуществить наблюдение за выполнением этой задачи и зафиксировать результат её решения – усвоенные знания [9, с. 71-72]. Данные выводы подтверждаются и учёными из других стран, которые утверждают, что эффективная обратная связь способствует успехам в обучении [11].

Авторами статьи в 2018-2019 учебном году было проведено исследование с целью определения степени погружённости учащихся в образовательную среду, где оценивалась способность 79-ти учащихся осуществлять метакогнитивный контроль над собственным состоянием понимания учебного контента по математике [3, с. 64]. Это исследование показало, что только третья часть обучаемых понимает учебный материал сразу после предъявления [3, с. 66]. Поэтому стало очевидно, что требуются дополнительные педагогические усилия со стороны преподавателей, которые позволят обучаемым лучше и быстрее усваивать учебный материал.

В настоящем исследовании апробирована методика проведения лекционных занятий, которая состоит из введения в учебный процесс трёхэтапного опроса. Инвариантной составляющей лекционных занятий явилось её содержание, которое обусловлено стандартами, учебным планом и рабочей программой дисциплины; вариативной − структура лекции, в которую был введён опрос, состоящий из трёх этапов (рис. 1).

 

Рис. 1. Трёхэтапный опрос на лекционных занятиях, развивающий метакогнитивные навыки

 

Первый этап заключался в привлечении учащихся к метакогнитивному мониторингу, который проводился в течение всей лекции. Это привлечение осуществлялось через обращение к ним с вопросами, связанными с пониманием конкретного учебного материала. Обучаемые привлекались не только к ответам на поставленные вопросы, но и могли задавать свои вопросы по мере изложения учебного материала.

Второй этап осуществлялся в конце лекции, за 5-7 минут до звонка, когда надо было проанализировать собственную познавательную деятельность и оценить своё субъективное состояние понимания того, о чём говорилось на лекции по установленной шкале (см.: табл. 1 [4, с. 4]).

Заключительный, третий, этап опроса состоял из проверки усвоенного объёма знаний с помощью тестирования по тестам первого уровня (осознания и понимания учебного материала) [1, с. 70], специально разработанных для каждой лекции и находящихся в свободном доступе.

Особенностью опроса является то, что он проводился сразу же после проведения лекции. Включение психологических механизмов самоанализа и самооценки давало возможность использовать результаты метамониторинга для регулирования собственного процесса учения. Особенностью составленных тестов является то, что перечень вопросов повторял логику изложения учебного материала, а тесты с множественным выбором ответов содержали подсказку для правильного выбора.

Педагогический эксперимент продолжался два учебных года (2020-2021 и 2021-2022), когда ежегодно, во время изучения темы «Дифференциальные уравнения», в течение 8-ми учебных недель (апрель-май весеннего семестра) происходило изменение методики проведения лекционных занятий. За два года новой методикой было охвачено 161 человек.

Эффективность методики определялась через сравнение количественного показателя самоанализа и самооценки субъективного понимания учебного материала и показателя оценки фактического усвоения учебного материала на первом (ученическом) уровне по установленной шкале (см.: табл. 2 [4, с. 6]). Близость этих двух показателей определялась калибровкой (абсолютной точностью суждений), которая находилась как разность между самооценкой и результатом тестирования. Величина калибровки выражала способность обучаемых адекватно оценивать свои достижения в учебной деятельности [12] и являлась интегративной характеристики изменений, происходящих с учащимися в процессе эксперимента.

Величина калибровки за два года проведения эксперимента показала (рис. 2), что на первых лекциях она была больше, чем в конце эксперимента. Это говорит о тенденции к появлению адекватной самооценки и способности объективно судить о своих достижениях в соответствии с поставленными учебными целями.

 

Рис. 2. Общие результаты метакогнитивного мониторинга и результатов тестирования

 

В результате проведённого эксперимента было установлено, что обучаемые от лекции к лекции укрепляли навык самооценки и приближались в своих суждениях к объективной оценке своих знаний. Точность метакогнитивных суждений повышалась. Результаты метакогнитивного контроля влияли на учебное поведение студентов, что отражалось на результатах объективного контроля, увеличивая уровень усвоения ими образовательного контента. Успехи в тестировании порождали уверенность в себе и желание учиться.

Анкетирование, дважды проведённое после окончания изучения одной и той же темы, но с разным контингентом обучаемых, показало, что большинству участников эксперимента стало легче учиться за счёт выявления пробелов в понимании изучаемого материала, а около 80% студентов отметили улучшение умения оценивать себя и свои учебные достижения, что связывалось с применяемой методикой.

Таким образом, методика проведения трёхэтапного опроса на лекционных занятиях и одновременная проверка фактического усвоения учебного материала развивают у студентов метакогнитивные навыки и способность адекватно оценивать свои достижения, что способствует улучшению качества обучения. Достоинством проведённой работы является подтверждение выводов учёных-психологов о том, что развитие метакогнитивных навыков во время проведения лекций может стать фактором, позволившим кардинально изменить методику проведения занятий в высшей школе. Предлагаемая методика создаёт педагогические условия, при которых возможен переход от обучения к самообучению. Недостатком проведённого исследования является краткое время проведения эксперимента, ограниченное восемью учебными неделями, охватывающими одну учебную тему, и ограниченный контингент обучаемых. В перспективе данное исследование стоит провести на студентах среднего профессионального обучения и на школьниках. Автоматизация процедуры опроса и оценки результатов обучения упростила бы процесс получения обратной связи.

×

About the authors

L. P. Kvashko

Primorsky Institute of Railway Transport – branch of the Far Eastern State University of Railways in Ussuriisk; Far Eastern Federal University

Author for correspondence.
Email: red@nvsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4803-7297

Ph.D.

Russian Federation, Vladivostok

I. N. Burkova

Far Eastern Federal University

Email: red@nvsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3313-0392

Ph.D.

Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Беспалько В.П. Киберпедагогика. Педагогические основы управляемого компьютером обучения (E-Learning). М.: T8RUGRAM/Народное образование, 2018. 240 с.
  2. Бызова В.М., Перикова Е.И., Ловягина А.Е. Метакогнитивная включённость в системе психической саморегуляции студентов // Сибирский психологический журнал. 2019. № 73. С. 126-141.
  3. Квашко Л.П., Александрова Л.Г. Исследование понимания учебного материала при обучении математике // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Гуманитарные науки. 2020. № 06/2. С. 62-67. https://doi.org/10.37882/2223-2982.2020.06-2.14
  4. Квашко Л.П., Буркова И.Н., Савельева Е.В. Способы повышения эффективности обучения на лекции в вузе // Мир науки. Педагогика и психология. 2021. Т. 9. № 1. https://mir-nauki.com/
  5. Литвинов А.В., Иволина Т.В. Метакогниция: Понятие, структура, связь с интеллектуальными и когнитивными способностями (по материалам зарубежных исследований) // Современная зарубежная психология. 2013. Т. 2. № 3. С. 59-70.
  6. Пушкарёва Т.П. Повышение уровня понимания учебного материала при обучении студентов математике // Открытое образование. 2013. № 4. C. 24-31.
  7. Севрюк А.В. Визуализация информации при изучении теоретической механики // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Гуманитарные науки. 2020. № 4. С. 89-92.
  8. Университет третьего поколения в стратегии развития современного образования (круглый стол) // Высшее образование в России.2018. Т. 27. № 5. С. 59-73.
  9. Фомин А.Е., Богомолова Е.А. Влияние рассуждений о знании на метакогнитивный мониторинг решения проверочных заданий // Экспериментальная психология. 2019. Т. 12. № 1. С. 126-138. https://doi.org/10.17759/exppsy.2019120110
  10. Шестак Н.В. Лекция в вузе в контексте компетентностного подхода // Высшее образование в России. 2018. T. 27. № 8-9. С. 43-53. https://doi.org/10.31992/0869-3617-2018-27-8-9-43-53
  11. Shmallo R., Shrot T., Aronshtam L. The Effects of Applying Assessment FOR and AS Learning in Theoretical Engineering Courses // International Journal of Engineering Education. 2019. № 35(4), pp. 1064-1073.
  12. Rhodes M. Judgements of learning: Methods, data, and theory // Oxford Handbook of Metamemory. New York, USA: Oxford University Press, 2015. Pp. 65-80.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. A three-stage survey in lecture classes that develops metacognitive skills

Download (176KB)
3. Fig. 2. General results of metacognitive monitoring and test results

Download (97KB)

Copyright (c) 2022 Kvashko L.P., Burkova I.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies