1.3 Разработка структурно-логической схемы учебного элемента, как основы его понятийного содержания

Структурирование понятийного содержания — это упорядочение разными способами систем технических понятий. Одним из способов является группи­ровка технических понятий, составляющих систему, вокруг ведущих идей и теорий курса, их последующее теоретическое обобщение, выделение основных понятий и их связей. Большое распространение в обучении получил метод структурирования учебных текстов с помощью формул логических отноше­ний, или «структурных формул». Важным подходом при структурировании учебного материала является минимизация его содержания — мышление тех­ническими понятиями большой степени обобщенности.

Знания учебного предмета представляются в виде законченных модулей предметных знаний, взаимосвязь которых предопределена логикой науки. В их содержание могут входить:

- общие понятия, определения познавательных объектов

- фактических материал, отражающий признаки, физические процессы и свойства объектов и процессов, происходящих в них

- обобщенные результаты общественно-исторического сознания мира – законы, принципы, основные мировоззренческие понятия, идеи, ведущие научные теории, этические и эстетические идеалы и правовые нормы

- методы эмпирических и теоретических исследований и научного мышления

- комплекс интеллектуальных, общенаучных и профессиональных умений и навыков.

Все эти тщательно отобранные и дидактические обработанные элементы (компоненты) составляют логическую структуру знаний, умений и навыков. Структура учебного материала модуля предметных знаний должна строиться в соответствии с принципами иерархии материального мира, логики, подчиненности знаний одних другим и их применения.

Развертывание системы понятий, законов, физических процессов, свойств, характеристик и т.д. должно осуществляться в динамике образовательной деятельности. Деятельностный подход к процессу усвоения нового знания имеет глубокие методические корни. Логическое структурирование предметных знаний должно осуществляться, прежде всего, с учетом двух типов деятельности:

- научно-исследовательской, которая имеет своей целью получения знаний об объектах и процессах, созданных природой и человеком

-практический, которая направлена на сознательное преобразование естественных и искусственных объектов для создания объектов и процессов со свойствами, удовлетворяющими определенные потребности человека.

Структурно-логические схемы, учебные алгоритмы и модели понятийного содержания выступают в качестве конструкций логической структуры учебно­го материала. Они моделируют мыслительный процесс, взятый во всем его объеме, конкретизируемый и регламентируемый учебной программой по предмету.

Логическая структура учебного материала записывается в виде операто­ров и графов, в виде формул и диаграмм (векторных, временных), графиков и других средств выражения технического знания. Она характеризуется числом входящих в нее логических элементов (числом вершин графа), числом связей и отношений между понятиями и суждениями (числом ребер графа), числом замкнутых в ней контуров (числом циклов), числом элементов замкнутого кон­тура (рангом формулы). Чем меньше замкнутых контуров в структуре, тем выше относительная доступность учебного материала. Чем выше уровень обучения, тем более высока обобщенность рассуждений и степень обобщенности понятий и тем меньше суждении и понятии включается в структурную формулу.

Структуры учебного материала, представ­ленные в виде схем, формул алгоритмического типа и моделей понятийного со­держания, используются в качестве элементов наглядности в обучении.

Структурно-логическая схема служит основой организации целенаправленного усвоения учебного материала, реализации общелогических требований, обеспечивая обос­нованную разработку средств обучения, подбор дидактических вопросов, эффек­тивный контроль их понимания и усвоения. По сути дела структурно-логическая схема является опорным конспектом как научно-технических (предметных) зна­ний, так и содержания учебного материала.

Для занятия по теме «Понятие свободных электрических колебаний» структурно-логическая схема приведена в приложении А.