Современные наукоемкие технологии. Как развить вариативность мышления Развитие вариативности мышления

Краткое описание

Цель исследования заключатся в решении выдвинутой проблемы.
Задачи исследования:
1) проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу с целью раскрытия сущности понятий «мышление», «вариативность мышления», « процесс развития вариативности мышления».
2) выявить психолого-педагогические особенности развития вариативности мышления у младших школьников.

Введение………………………………………………………………….…3
Глава 1. Психолого-педагогические основы развития вариативности мышления у младших школьников
1.1. Развитие вариативности мышления с позиции педагогики и психологии…...........................................................................................................7
1.2. Особенности развития вариативности мышления в младшем школьном возрасте………………………………………………………………
1.3. Возможности математических заданий для развития вариативности мышления младших школьников…………………………….......................13
Выводы по главе 1……………………………………….….…................15
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по проблеме развития вариативности мышления у младших школьников в процессе выполнения математических заданий
2.1. Методика и организация опытно-экспериментальной работы на этапе констатирующего эксперимента ….……………………………….......19
2.2. Проект формирующего эксперимента по проблеме развития вариативности мышления у младших школьников в процессе выполнения математических заданий………………………..……27
Выводы по главе 2……….……………………………….....................32
Заключение……………………………………………………...............34
Список литературы……………………………………………………..37

Вложенные файлы: 1 файл

Введение………………………………………………………… ……….…3

1.1. Развитие вариативности мышления с позиции педагогики и психологии…................... .............................. .............................. ............................7

1.2. Особенности развития вариативности мышления в младшем школьном возрасте………………………………………………………… ……

1.3. Возможности математических заданий для развития вариативности мышления младших школьников……………………………......... ..............13

Выводы по главе 1……………………………………….….….......... ......15

Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по проблеме развития вариативности мышления у младших школьников в процессе выполнения математических заданий

2.1. Методика и организация опытно-экспериментальной работы на этапе констатирующего эксперимента ….……………………………….......19

2.2. Проект формирующего эксперимента по проблеме развития вариативности мышления у младших школьников в процессе выполнения математических заданий………………………..……27

Выводы по главе 2……….………………………………............. ........32

Заключение…………………………………………………… ...............34

Список литературы………………………………… …………………..37

Приложения

Введение

Согласно ФГОС начального общего образования приоритетной целью образования является развитие учащихся . Вопросы общего развития тесно связывают с развитием мышления. И это не случайно, ведь процесс мышления неотделим от всех других умственных и психических функций: восприятия, памяти, представления и т.д.

В последнее время количество детей, испытывающих трудности в обучении заметно возросло. В каждом классе начальной школы немало учащихся, имеющих проблемы в обучении. Известно, что среди неуспевающих школьников начальных классов почти половина отстает в психическом развитии от сверстников. Причиной слабой успеваемости учащихся является задержка развития таких важнейших психических процессов как восприятие, внимание, воображение, память и, особенно – мышление, которое включает такие операции как анализ, синтез, сравнение, обобщение. Логическое мышление – это основа успешного формирования общеучебных умений и навыков, требуемых школьной программой. Учащиеся с низким уровнем логического мышления испытывают значительные трудности при решении задач, преобразовании величин, при овладении приемами устного счета; при применении орфографических правил на уроках русского языка, при построении правильной грамотной речи; при работе с текстами, при понимании прочитанного и многое другое.

В практике обучения, в том числе и в начальной школе, детям довольно часто приходится сталкиваться с тестовыми заданиями, которые вызывают затруднения, так как ученики теряются в предложенных вариантах, переживают огромный стресс. Кроме того, современное общество требует от современного человека креативности, оперативности, готовности к саморазвитию и самореализации. Следовательно, проблема вариативности, развития вариативного мышления в наши дни особо актуальна.

В психологии проблема развития мышления всегда занимала особое место. Ею занимались такие ученые, как Богоявленский Д. Н., Давыдов В.В., Гальперин П. Я. Зак А.З., Локалова Н.П., Люблинская А.А., Менчинская Н.А., Рубинштейн С. Л., Эльконин Д.Д и другие.

Проблемами мышления детей младшего школьного возраста занимались многие зарубежные (Гайсон Р., Инельдер Б., Пиаже Ж., Тайсон Ф. и др.) и отечественные (Блонский П.П., Величковский Б.М., Выготский Л.С., Гальперин П.Я., Зинченко П.И., Леонтьев А.Н., Лурия А.Р., Смирнов А.А, Истомина З.М., Овчинников Г.С., Рубинштейн С.Л., и др.) исследователи.

Окружающая нас действительность многообразна и изменчива. Современный человек постоянно оказывается в ситуации выбора варианта решения проблемы, который является оптимальным в данной ситуации. Успешнее это будет делать тот, кто умеет искать разнообразные варианты и выбирать среди большого числа решений.

Проблемой развития вариативности мышления в младшем школьном возрасте занимались многие психологи и педагоги, такие как Алферов А.Д., Люблинская А.А., Немов Р.С. и другие.

Данные исследователи под вариативностью мышления в психологии понимают способность человека находить разнообразные решения. Показателями развития вариативности мышления являются его продуктивность, самостоятельность, оригинальность и разработанность. Вариативность мышления определяет возможности личности творчески мыслить, помогает лучше ориентироваться в реальной жизни. Одними из учебных предметов в начальной школе, которые имеют огромные возможности для развития мышления младших школьников является «Окружающий мир», «Русский язык», «Математика». Так, например, курс «Математики» способствует развитию у младших школьников всех видов мышления, но в большей степени словесно-логического, поэтому развитие вариативности мышления особенно актуально для процесса выполнения математических заданий. Так, проявление этого качества мышления требуется, например, при решении задач с помощью подбора, когда ученик рассматривает все возможные ситуации, анализирует их и исключает несоответствующие условию.

Проблемой развития мышления младших школьников при изучении математики, выполнении математических заданий занимались такие ученые как М. И. Моро, М. А. Бантова, Г. В. Бельтюкова, Н. Б. Истомина (функциональное развитие данного процесса) Л. Г. Петерсон, Д. Б. Эльконина и В. В. Давыдова (влияние проблемного обучения на развитие мышления) и другие.

Таким образом, проблема развития вариативности мышления на уроках математики является актуальной в современной педагогике. Можно констатировать тот факт, что особо активно в научных трудах рассматривается проблема развития словесно-логического мышления, тогда как анализ педагогической и методической литературы показал, что существует противоречие между необходимости развития вариативности мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий и не разработанностью проблемы развития вариативности мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий.

Проблема исследования заключается в определение педагогических условий, которые будут способствовать эффективному развитию вариативности мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий.

Цель исследования заключатся в решении выдвинутой проблемы.

Объект исследования: развитие вариативности мышления у младших школьников.

Предмет исследования: педагогические условия развития вариативности у мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий.

Задачи исследования:

1) проанализировать психолого- педагогическую и методическую литературу с целью раскрытия сущности понятий «мышление», «вариативность мышления», « процесс развития вариативности мышления».

2) выявить психолого-педагогические особенности развития вариативности мышления у младших школьников.

3) выделить наиболее эффективные методы, приёмы, средства, способствующие развитию вариативности мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий;

4) разработать и реализовать программу опытно-экспериментальной части по исследованию данной проблемы.

Гипотеза заключается в предположении о том, что развитие вариативности мышления младших школьников в процессе выполнения математических заданий будет эффективным при следующих дидактических условиях:

1) систематичности работы по развитию вариативности мышления в условиях проблемного обучения;

2) выделение следующих процедур развития вариативности мышления при решении учебных задач в качестве ведущих: видение альтернативы решения и его хода; видение структуры объекта, построение принципиально нового способа решения, отличного от известных субъекту;

3) систематическое использование специальных заданий (имеющих единственный правильный ответ, нахождение которого осуществляется разными способами; имеющих несколько вариантов ответа, причем их нахождение осуществляется одним и тем же способом; имеющих несколько вариантов ответа, которые находятся отличающимися способами).

Для достижения поставленной цели и решения данных задач был использован комплекс методов научного исследования.

метод сбора информации (изучение литературы, анализ продуктов деятельности учащихся);
диагностические: анкетирование, ранжирование, наблюдение.
общелогические методы: анализ, сравнение, синтез, обобщение.
экспериментальные методы (констатирующий эксперимент).
методы математической статистики (среднеарифметическое, коэффициент эффективности)

База исследования:

Структура работы: данная работа состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, списка литературы и приложения. Во введении раскрыта актуальность проблемы, представлен методологический аппарат исследования; в I главе определены теоретические основы исследования; II глава содержит опытно-экспериментальную работу (констатирующий эксперимент и проект формирующего эксперимента); в заключении представлены основные выводы по проделанной работе; список литературы содержит источников; в приложении представлены таблицы, работы детей, конспекты уроков.

Глава 1. Психолого-педагогические основы развития вариативности мышления у младших школьников

1.1. Развитие вариативности мышления с позиции педагогики и психологии

Предметы и явления действительности обладают такими свойствами и отношениями, которые можно познать непосредственно, при помощи ощущений и восприятий (цвета, звуки, формы, размещение и перемещение тел в видимом пространстве), и такими свойствами и отношениями, которые можно познать лишь опосредованно и благодаря обобщению, т.е. посредством мышления.

Мышление рассматривают как способность рассуждать, мыслить как свойство человека. В широком смысле мышление – это совокупность умственных процессов, лежащих в основе познания. К мышлению относят активную сторону познания: внимание и восприятие, образование показаний и суждений. В более тесном смысле мышление заключает в себе образование суждений и умозаключений путем анализа и синтеза понятий. (Д.Н. Ушаков)

Согласно Курбатова В.И. мышление – это рациональная процедура осознания разумного бытия человека .

Пономарев Я.А. дает следующие определение мышления: «мышление – это высшая, опосредованная, вербально-логическая ступень познания» .

Мышление выступает как сложная деятельность, развертывающаяся в виде процессов анализа, синтеза, абстракции, обобщения. Эти процессы осуществляются на всех уровнях мышления, во всех видах: наглядно- действенном, наглядно-образном, словесно-логическом. Психолог Л.С. Выготский отмечал интенсивное развитие интеллекта в младшем школьном возрасте. Развитие мышления приводит к качественной перестройке восприятия и памяти, превращению их в регулируемые, произвольные процессы. «Мышление – это процесс решения задач» (Афанасьев Н.В.)

Отличие мышления от остальных психических процессов познания состоит в том, что оно всегда связано с активным изменением условий, в которых находится человек. Мышление всегда направлено на решение какой-либо задачи. В процессе мышления производится целенаправленное и целесообразное преобразование действительности. Процесс мышления непрерывен и протекает на протяжении всей жизни, попутно трансформируясь, в связи с влияниями таких факторов как возраст, социальное положение, стабильность среды обитания. Особенность мышления - его опосредованный характер. То, что человек не может познать прямо, непосредственно, он познаёт косвенно, опосредованно: одни свойства через другие, неизвестное - через известное. Мышление различают по видам, протекающим процессам и операциям. С понятием мышления неразрывно связано понятие интеллект. Интеллект - общая способность к познанию и решению проблем без проб и ошибок т.е. «в уме». Интеллект рассматривается как достигнутый к определённому возрасту уровень психического развития, который проявляется в устойчивости познавательных функций, а так же в степени усвоения умений и знаний (по сл. Зинченко, Мещерякова). Интеллект как неотъемлемая часть мышления, его составная часть и в своём роде обобщающее понятие.

Самый существенный признак отличающий мышление от других психических процессов,- направленность на открытие новых знаний, т. е. его продуктивность. В соответствии с этим возможности человека к более или менее самостоятельному открытию новых знаний, определяемые (при наличие других необходимых условий) уровнем развития продуктивного мышления, составляют основу, «ядро» его интеллекта .

Выделяются особые виды мышления – продуктивное и репродуктивное .

Развитие вариативного мышления у младших школьников на уроках математики

Под вариативностью мышления в психологии понимают способность человека находить разнообразные решения. Показателями развития вариативности мышления являются его продуктивность, самостоятельность, оригинальность и разработанность. Вариативность мышления определяет возможности личности творчески мыслить, помогает лучше ориентироваться в реальной жизни. Окружающая нас действительность многообразна и изменчива. Современный человек постоянно оказывается в ситуации выбора варианта решения проблемы, который является оптимальным в данной ситуации. Успешнее это будет делать тот, кто умеет искать разнообразные варианты и выбирать среди большого числа решений.

Развитие вариативности мышления особенно актуально для обучения. Так, проявление этого качества мышления требуется, например, при решении задач с помощью подбора, когда ученик рассматривает все возможные ситуации, анализирует их и исключает несоответствующие условию.

Задания, способствующие развитию вариативности мышления учащихся, можно разделить на несколько групп. Это задания:

1) имеющие единственный правильный ответ, нахождение которого осуществляется разными способами;

2) имеющие несколько вариантов ответа, причем их нахождение осуществляется одним и тем же способом;

3) имеющие несколько вариантов ответа, которые находятся отличающимися способами.

Приведу примеры заданий к каждой группе.

З а д а н и е 1 (группа 1). Найди выражения, значения которых можно вычислить разными способами:

(7+20):9

(30+8)+20

(28+21):7

(10+4)*1

(60+30)-80

100:(20+5)

О т в е т:

(30+8)+20

(28+21):7

(10+4)*1

100:(20+5)

З а д а н и е 2 (группа2). Петя живет в квартире 200. на его этаже есть еще 3 квартиры. Запиши, какие номера могут быть у этих квартир.

О т в е т: Это задание с многовариантным ответом. В нем не указано, как расположена на этаже квартира Пети, поэтому находятся все возможные варианты одним способом:

а) 200,201,202,203;

б) 199,200,201,202;

в) 198,199,200,201;

г) 197,198,199,200.

З а д а н и е 3 (группа 3). Какое одно изменение нужно внести в запись, чтобы неравенство

465 456 стало верным? Рассмотри все варианты.

Выполнить данное задание можно разными способами, получив при этом разные ответы. Во-первых, можно исправить знак неравенства (467 456). Во-вторых, можно исправить первое число: убрать цифру в разряде сотен (67 456); изменить цифру в разряде сотен (447 456, 437 456, 427 456, 417 456, 407 456). В-третьих, можно исправить второе число: приписать цифру, обозначающую единицы тысяч (467 1456, 467 2456 и т.д.); изменить цифру в разряде сотен (467 556, 467 656, 467 756, 467 856, 467 956); изменить цифру в разряде десятков (467 476, 467 486, 467 496).

К заданиям третьей группы можно отнести комбинаторные задачи. При их решении способом перебора составляют различные варианты и рассуждения, проводимые учащимися, могут быть разные.

Ученикам можно предлагаются многовариантные задания (у которых есть несколько ответов), специально направленные на формирование определенного показателя развития вариативности мышления: продуктивности, оригинальности и самостоятельности.

Задания, способствующие развитию продуктивности, должны содержать указание на поиск различных вариантов решения. При их выполнении главным будет количество найденных учеником вариантов. Начинать нужно с заданий, предполагающих небольшое число вариантов (от 2 до 4), а затем можно переходить к большему числу вариантов решения, но их количество должно ограничиваться, чтобы у учащихся не пропал интерес к выполнению заданий.

З а д а н и е 1. Запиши все возможные трехзначные числа, сумма цифр которых равна четырем.

О т в е т: 400, 310, 301, 130, 103, 220, 202, 112, 121, 211.

З а д а н и е 2. Вставь знаки действий, чтобы равенства стали верными. Приведи все возможные варианты выполнения задания.

а) 12…1=12;

б) 12…0=12;

в) 17…28=28…17;

г) (9…4)…2=9…(4…2);

О т в е т:

а) 12*1=12, 12:1=12;

б) 12+0=12, 12-0=12;

в) 17+28=28+17, 17*28=28*17;

г) (9+4)+2=9+(4+2), (9*4)*2=9*(4*2), (9+4)-2=9+(4-2), (9-4)-2=9-(4+2).

При выполнении данного задания ученики опираются на теоретические знания об арифметических действиях. Можно подвести учащихся к обобщениям, например, что от перестановки двух чисел только при сложении и умножении результат не изменится.

З а д а н и е 3. Вспомни единицы различных величин. Вставь вместо точек наименования, рассмотри разные варианты:

а) 1…=10…;

б) 1…=100…;

в) 1…=1000…

О т в е т:

а) 1см=10мм, 1дм=10см, 1м=10дм; 1т=10ц;

б) 1дм=100мм; 1ц=100кг; 1см =100мм; 1м=100см, 1дм =100см, 1м =100дм;

в) 1км=1000м, 1м=1000мм; 1кг=1000г, 1т=1000кг;

Можно добавить:

1р.=100коп.; 1век=1000лет.

Показатель продуктивности не дает полного представления о развитии вариативности мышления у школьников. Один ученик может привести много вариантов, но они будут аналогичными. Другой ученик приведет только два варианта, но они будут принципиально различаться. Поэтому необходимо учитывать и показатель оригинальности.

Задания, способствующие развитию оригинальности, должны содержать вариант (или аналогичные варианты) решения, а также указание на поиск вариантов, отличных от данного. При их выполнении учитывается степень отличия найденных вариантов от представленных в условии.

З а д а н е 1. Вставь пропущенные единицы длины, чтобы записи стали верными:

3…5…=35см;

3…5…=305см;

3…5…=350см.

Чем похожи все числа, которые стоят после знака «=»? Какие числа, отличающиеся от них, могут стоять после знака «=»? Найди их.

3…5…=…;

3…5…=… .

О т в е т:

3дм 5см=35см;

3м 5см=305см;

3м 5дм=350см.

3мин.5с.=185с;

3сут.5ч.=77ч.;

3г.5мес.=41мес.

З а д а н и е 2. Вставь пропущенные единицы величины, чтобы записи стали верными:

4…-2…=38…;

4…-2…=398…;

4…-2…=3998…;

Подбери такие единицы величин, чтобы результат не заканчивался цифрой 8.

О т в е т:

4т-2ц=38ц;

4ц-2кг=398кг;

4кг-2г=3998г;

4кг-2кг=2кг;

4г.-2мес.=46мес.;

4сут.-2ч.=94ч.;

З а д а н и е 3. Неверное равенство 3м-20см=10см исправили, изменив результат:

3м-20см=280см.

Как по-другому можно исправить неверное равенство, сделав только одно изменение? Рассмотри разные варианты.

О т в е т:

3дм-20см=10см;

3м-20см 10см.

Во всех предыдущих заданиях ученик был нацелен на поиск различных вариантов. Но важно, чтобы он сам стремился выяснить при выполнении заданий, нет ли других решений. Необходимо строить работу над показателем самостоятельности вариативности мышления.

Задания, способствующие развитию самостоятельности в проявлении вариативности, не должны содержать специальное указание на поиск различных вариантов. При их выполнении не является принципиальным, сколько вариантов приведено учеником, главное, что он сам, без посторонней подсказки стал искать разные варианты.

Сначала формулировки заданий могут содержать некоторый намек на наличие многовариантного ответа, например, как это сделано в задании 1:

З а д а н и е 1: Какие числа можно вставить, чтобы равенства были верными?

а) 700:10= __ + __ ;

б) 5*__ = __ -400;

в) __ +8= __ :50;

г) 630: __ =70- __ .

О т в е т:

а) 700:10= 1+69, 700:10=2+68 и т.д.;

б) 5*1=405-400, 5*2=410-400 и т.д.;

в) 0+8=400:50, 1+8=450:50 и т.д.;

г) 630:9=70-7, 630:10=70-7 и т.д.

При выполнении такого задания ученики замечают возможность нахождения разных вариантов и могут задать вопрос: «Сколько вариантов нужно записать?» Можно ограничить время выполнения задания, и тогда каждый ученик запишет столько вариантов, сколько успеет.

З а д а н и е 2: Из трехзначного числа вычитают двузначное число. Сколько цифр будет в записи их разности? Приведи пример, подтверждающий твой ответ.

О т в е т: 3 цифры: 634 – 12=621;

2 цифры: 104 – 14=90;

1 цифра: 100 – 99-1.

В этом задании формулировка уже не наталкивает на поиск различных вариантов, ученики должны проявить самостоятельность.

З а д а н и е 3: Составь примеры по схемам, где это возможно. Вычисли. Где невозможно составить пример? Объясни, почему.

а) __ __ + __ = __ __ __ ;

б) __ __ - __ = __ __ __ ;

в) __ __ - __ = __ __ ;

г) __ __ __ - __ __ = __ __ ;

д) __ + __ + __ = __ __ __ ;

е) __ __ __ - __ - __ = __ .

О т в е т:

а) 99+1=100, 99+2=101, 99+3=102 и т.д.; 98+2=100, 98+3=101 и т.д.;

б) нельзя;

в) 11-1=10, 12-2=10 и т.д.;

г) 100-10=90, 100-11=89 и т.д.; 101-10=91, 101-11=99 и т.д.;

д) нельзя;

е) нельзя.

В задании 3 создана более сложная ситуация в проявлении самостоятельности мышления, так как для одной части равенств дается однозначный ответ, а для другой многовариантный ответ.

Названные виды заданий должны включаться в обучение последовательно.

При работе по развитию вариативного мышления наблюдается и развитие таких качеств как:

Логическое мышление;

Умение выбирать удобный способ решения;

Зрительное восприятие;

Навыки анализа, синтеза, сравнения, классификации;

Дифференцированный и индивидуальный подход;

Самостоятельность мышления (умение делать выбор и принимать решение).

В качестве одного из важнейших средств формирования осознанных и прочных знаний по математике можно использовать метод варьирования текстовых задач как способ конструирования учебного материала и как метод организации учебной деятельности учащихся.

Приведу некоторые приемы работы по развитию вариативного мышления у учащихся начальных классов:

В готовое условие вставляется одно, а затем и два пропущенных числовых данных.
К готовому условию ставятся вопросы.
К вопросу подбирается условие задачи.
Составление задач:

По инсценировке.

По иллюстрациям (картинке, плакату, чертежу и т.д.)

По числовым данным.

По готовому решению.

По готовому плану.

Составление аналогичных задач.

5. Изменение отношений между данными условия задачи и выяснение, как это изменение отразится на решении задачи

6. Изменение вопроса задачи.

7. Изменение условия задачи, привнесение в него дополнительного данного или изъятие какого-либо данного.

Очень важно, если для составления задач учащиеся используют материал, «добываемый» ими во время экскурсий, из справочников, газет, журналов и др., т.е. – из своего жизненного опыта.

Приведу пример работы над задачей:

Расстояние между двумя автобусными остановками 1 км. От этих остановок отошли два автобуса. Один из них прошел 140 м, а другой – 160 м. Каким стало расстояние между автобусами? (Задача содержит новый для ребенка сюжет: движение двух тел). Такое движение может быть трех видов:

1) навстречу друг другу;

2) в противоположные стороны;

3) вдогонку один другому.

При выполнении таких заданий школьники не только демонстрируют знания, умения, навыки, но и показывают, насколько развито их логическое мышление, сформулировано умение анализировать, сравнивать, классифицировать, преобразовывать по следующим показателям:

а) способность выполнять любое задание по самостоятельно выбранному пути (что позволяет судить о сформированности отдельных операций и умений комплексно использовать их);

б) использование вариативности при выполнении задания;

в) способность к переключению с одного основания поиска на другое.

Использование вариативности характеризует глубину ума, так как в этой способности проявляется умение выделять и использовать в работе основную идею, позволяющую системно выявлять все возможные варианты и находить из них самый оптимальный

Общеизвестно, что наряду с формированием основных математических понятий, изучением свойств чисел, арифметических действий в начальном обучении важнейшее место всегда занимало формирование у школьников вычислительных навыков. Сегодня значимость названных навыков уменьшилась в связи с широким внедрением во все сферы человеческой деятельности электронной вычислительной техники, использование которой, несомненно, облегчает процесс вычислений.

Из исследований прошлых лет наибольшим авторитетом пользуются работы М.А. Бантовой, опубликованные дважды в методическом журнале «Начальная школа» [№10, 1975 и №11, 1983].

Вычислительный навык М.А. Бантова определила как «высокую степень овладения вычислительными приемами» и выделила следующие его характеристики - правильность, осознанность , рациональность, обобщенность, автоматизм, прочность.

Вычислительное умение - это развернутое осуществление действия, в котором каждая операция осознается и контролируется. Вычислительное умение предполагает усвоение вычислительного приема. Любой вычислительный прием можно представить в виде последовательности операций, выполнение каждой из которых связано с определенным математическим понятием или свойством.

Опираясь на конкретный смысл арифметических действий, их свойства, связи и зависимости между результатами и компонентами действий, а также десятичный состав чисел, раскрываются приемы устных и письменных вычислений. Такой подход к изучению приемов вычислений обеспечивает, с одной стороны, формирование осознанных умений и навыков, т.к. учащиеся смогут обосновать любой вычислительный прием, а с другой стороны, при такой системе лучше усваиваются свойства действий, их законы и т.д.

Одновременно с изучением свойств арифметических действий и соответствующих приемов вычислений раскрываются на основе операций над множествами или над числами связи между компонентами и результатами арифметических действий, ведутся наблюдения за изменением результатов арифметических действий в зависимости от изменения одного из компонентов.

Остановимся более подробно на таком качестве вычислительного навыка как рациональность, которая напрямую связана с вариативностью.

Вариативность мышления связана с умением «видеть» несколько возможных ситуаций, в которых сохраняются существенные свойства объекта, но изменяются несущественные.

Рациональность вычислений - это выбор тех вычислительных операций из возможных, «выполнение которых легче других и быстрее приводит к результату арифметического действия »..

Усиление внимания к рационализации вычислений связано с практической направленностью математического образования, которая означает развитие умений школьников применять полученные знания, действовать не только по образцу, но и в нестандартных ситуациях, комбинируя известные способы решения учебной задачи. Знакомство с рационализацией вычислений развивает вариативность мышления, показывает ценность знаний, которые при этом используются. Применение свойств арифметических действий позволяет учителю воспитывать интерес к математике, вызвать у детей желание научиться вычислять наиболее быстрыми, лёгкими и удобными способами. Такой подход позволит поддерживать стремление к использованию математических знаний в повседневной жизни.

Умение рационально выполнять вычисления опирается на осознанное использование законов арифметических действий, применение этих законов в нестандартных условиях, использование искусственных (универсальных) приемов упрощения вычислений.

Свойства арифметических действий (переместительное и сочетательное свойства сложения и умножения, распределительное свойство умножения относительно сложения) не являются специальным предметом изучения в начальной школе, а рассматриваются в связи с формированием устных приёмов вычислений. Это означает, что в процессе обучения на конкретных простых числовых примерах рассматриваются различные способы прибавления числа к сумме, суммы к числу; вычитания числа из суммы, суммы из числа; умножения суммы на число и др. с целью формирования умения осознанно выбирать те способы, которые позволяют рационально осуществлять процесс вычислений.

В начальном курсе математики изучение вычислительного приема происходит после того, как школьники усвоят его теоретическую основу (определения арифметических действий, свойства действий и следствия, вытекающие из них). Причем в каждом конкретном случае учащиеся осознают сам факт использования соответствующих теоретических положений, лежащих в основе вычислительного приема, конструируют различные приемы для одного случая вычислений, используя различные теоретические положения ..

В учебниках математики представлены приемы рациональных вычислений с точки зрения методики. Превалирование же действий по образцу в вычислительной деятельности младших школьников в условиях массового обучения обусловливает становление вычислительных стереотипов, применение которых возможно лишь в знакомой ситуации.

Проблема рациональных вычислений неоднократно поднималась на страницах журнала «Начальная школа». . Авторы публикаций достаточно подробно описывают теоретические основы различных вычислительных приемов, часть из них может успешно применяться учителями при обучении младших школьников. Это способ группировки, умножения и деления на 11, 5, 50, 15, 25 и др., округления одного из компонентов арифметического действия и др.; теоретическая основа их - свойства арифметических действий, ознакомление с которыми происходит в начальном курсе математики . Остановимся на некоторых из способах вычислений, которые, на наш взгляд, посильны учащимся, но не используются в практике обучения младших школьников.

Прием округления, основанный на изменении результата вычисления при изменении одного или нескольких компонентов.

Сложение. Для нахождения значения суммы используется прием округления одного или нескольких слагаемых.

при увеличении (уменьшении) слагаемого на несколько единиц сумму уменьшаем (увеличиваем) соответственно на столько же единиц:

224+48=224+(48+2)-2=(224+50)-2=274-2=272 или
224+48=(220+50)+4-2=270+4-2=272.

Вычитание

при увеличении (уменьшении) уменьшаемого на несколько единиц разность уменьшаем (увеличиваем) на столько же единиц:

397-36=(400-36)-3=364-3=361;

при увеличении (уменьшении) вычитаемого на несколько единиц разность увеличиваем (уменьшаем) на столько же единиц:

434-98=(434-200)+2=234+2=236;

при увеличении (уменьшении) уменьшаемого и вычитаемого на несколько единиц разность не измениться:

231-96=(231+4)-(96+4)=235-100=135.

Умножение

При увеличении (уменьшении) одного из множителей на несколько единиц умножаем полученное целое число и прибавленные (отнятые) единицы на другой множитель и из первого произведения вычитаем второе произведение (полученные произведения складываем)

97х6=(100-3)х6=100х6-3х6=600-18=582.

Данный прием представления одного из сомножителей в виде разности позволяет легко умножать на 9, 99, 999. Для этого достаточно умножить число на 10 (100, 1000) и из полученного целого числа вычесть число, которое умножали: 154х9=154х10-154=1540-154=1386.

Но еще проще ознакомить детей с правилом - «чтобы умножить число на 9 (99, 999)достаточно вычесть из этого числа число его десятков (сотен, тысяч), увеличенное на единицу, и к полученной разности приписать дополнение его цифры единиц до 10 (дополнение до 100 (1000) числа, образованного двумя (тремя) последними цифрами этого числа):

154х9=(154-16)х10+(10-4)=138х10+6=1380+6=1386

Интересны школьникам и способы сокращенного умножения, к которым относится умножение на 15, 150, 11 и др., теоретической основой которых является умножение числа на сумму.

Например, при умножении на 15, если число нечетное, умножают его на 10 и прибавляют половину полученного произведения: 23х15=23х(10+5)=230+115=345; если же число четное, то поступаем еще проще - к числу прибавляем его половину и результат умножаем на 10:

18х15=(18+9)х10=27х10=270.

При умножении числа на 150 пользуемся тем же приемом и умножаем результат на 10, т.к.150=15х10:

24х150=((24+12)х10)х10=(36х10)х10=3600.

Теоретической основой умножения двузначных чисел является правило умножения суммы на число. Например, 18х16. Сначала число 18 представляют в виде «суммы удобных (разрядных) слагаемых», потом выполняют последовательные вычисления, используя распределительный закон умножения относительно сложения: (10+8)х16=10х16+8х16=160+128=288.

Найти значение данного выражения устно можно проще: к одному из чисел надо прибавить количество единиц другого, эту сумму умножить на 10 и прибавить к ней произведение единиц данных чисел: 18х16=(18+6)х10+8х6= 240+48=288. Описанным способом можно умножать двузначные числа, меньшие 20, а также числа, в которых одинаковое количество десятков: 23х24 = (23+4)х20+4х6=27х20+12=540+12=562. Способ отличается от тех «рациональных вычислений», которым обучают детей в школе.

В учебной литературе описываются и другие универсальные способы быстрого счета (рациональных вычислений), которые всегда можно обосновать математически и основываются они на известных законах и свойствах арифметических действий .

Перебор вариантов при решении математических задач тренирует вариативность мышления и его подвижность.

Приведу примеры по перебору вариантов.
Обучающий дает устное задание из таблицы. Этой таблицей пользуется только обучающий. В ней 4 колонки разных чисел. Берутся только 2 числа, стоящие по вертикали рядом.
Пример выполнения задания:
"Какие действия необходимо произвести с числом 32, чтобы получить последующее число 2?"
Учащиеся в уме перебирают варианты математических действий с числом 32 для получения 2. Этими действиями могут быть сложение, вычитание, умножение и деление. Для данных чисел возможны варианты:
32:16=2 32-30=2
Затем в соответствии с таблицей обучающий предлагает выполнить новое задание: "Какие действия необходимо произвести с числом 2, чтобы получить 60?" После перебора вариантов учащиеся получают:
2*30 = 60 2+58 = 60ит.д.
Время для выполнения задания желательно постепенно сокращать.
Предшествующее задание можно усложнить, предлагая в уме методом перебора вариантов решить задачу уже с 3 числами. Задания даются устно обучающим по таблице "Знакоискатель".
Задаваемые числа находятся в первой колонке таблицы. Во второй колонке напротив строчки с задаваемыми числами находятся 3 числа, которые показывают результаты различных действий с задаваемыми числами. В последней колонке, напротив каждой строки с задаваемыми числами и возможными результатами действий с ними, даны 3 набора знаков. В каждом наборе-2 математических знака. Они расположены по горизонтали. Два знака в первом наборе показывают, какие действия следует произвести с задаваемыми знаками, чтобы получить результат, данный в первом числе набора результатов.
Например:
Задаваемые числа: 11.4.7. Результат: 49.8.22. Знаки: - ;+-; ++.
Если произвести действие с первым набором знаков т.е. вычитание и умножение, то получим 49 = (11 - 4) 7.
Если произвести действия со вторым набором знаков (сложение и вычитание) получим число 8=11+4-7.
Обучающий дает задание: "Решить в уме задачу - какие действия необходимо произвести с числами 11.4.7. чтобы получить результат 49?" Учащиеся в уме перебирают варианты действий с задаваемыми числами для получения результата 49. Пример решения смотри выше. Первое время можно разрешать записывать условия. Третья знаковая колонка является ключом. Он предназначен только для облегчения работы обучающего.
Тренажер предназначен для решения в уме задач с 3 числами методом перебора вариантов возможных математических действий. Он позволяет интенсифицировать работу по поиску необходимого результата

Таким образом, использование вариативности характеризует глубину ума, так как в этой способности проявляется умение выделять и использовать в работе основную идею, позволяющую системно выявлять все возможные варианты и находить из них самый оптимальный.

Вариативность вычислительных навыков школьников формирует интерес, положительную мотивацию к вычислительной деятельности.

Использованная литература:

Бантова М.А. Система формирования вычислительных навыков // Начальная школа. - 1993. - № 11. - С. 38-43.
Гельфан Е.М. Арифметические игры и упражнения. - М.: Просвещение, 1968. - 112с.
Демидова Т.Е., Тонких А.П. Приемы рациональных вычислений в начальном курсе математики // Начальная школа. - 2002. - №2. - С. 94-103.
Зимовец Н.А., Пащенко В.П. Интересные приемы устных вычислений // Начальная школа. - 1990. - №6. - С. 44-46.
Фаддейчева Т.И. Обучение устным вычислениям // Начальная школа. - 2003. - №10. - С. 66-69.
Чекмарев Я.Ф. Методика устных вычислений. - М.: Просвещение, 1970. - 238с.

Иногда мы оказываемся в ситуациях, когда нужно быстро принимать решение, действовать и видеть варианты развития. Но не всегда это легко удаётся. Мы тормозим, впадаем в ступор, а позже понимаем, что же нужно было сделать или сказать. Как говорится, "хорошая мысля приходит опосля".

Такое торможение связано с отсутствием привычки мыслить вариативно. В критических ситуациях это особенно мешает. Чтобы развить вариативное мышление, нужно практиковать импровизацию. Импровизация учит действовать быстро и в тот самый момент.

Вот несколько советов, как развивать вариативное мышление в жизни.

Через воображение.

Представьте в воображении любой предмет. Например, велосипед. Удерживайте этот образ и одновременно дорисовывайте картинку вокруг него. Может появиться дорога, по которой едет этот велосипед, рядом речка, на берегу которой сидит рыбак, у него ведро с уловом, на другой стороне симпатичные домики, летают птички… Но велосипед всегда присутствует. Вы как будто рисуете картину, в которой постоянно появляются новые детали.

Потом начните снова и нарисуйте вокруг того же велосипеда другую картину.

Это упражнение приучает наш ум мыслить широко и видеть картину целиком, видеть варианты.

Через речь.

Скажите иначе! Вместо знакомого "Привет " скажите — "Салют", "Бон жур", "Рад вас приветствовать" . Поиграйте со словами. Ведь один и тот же смысл можно передать по-разному. Сходите с привычных рельсов!

Через действие.

Помешайте сахар в чашке другой рукой, купите неожиданно цветы, оденьте что-то новое или немного непривычное, пройдите другим маршрутом. Нарушайте привычный ход действий. В мелочах, понемногу, и эта практика войдёт в привычку — всё время видеть новые возможности и варианты действий.

Тренируясь таким образом, вы нарабатываете вариативность мышления. И она вас уже никогда не подведёт!

Как видите, чтобы применять эти нехитрые приёмы, не нужно долго учиться, нужно просто начать импровизировать. Как говорится, "аппетит приходит во время десерта" .

Чем больше практики и игры — тем лучше! Тем легче будут придумываться диалоги, тем шире будут варианты действия, тем интереснее будут сами импровизации и смешнее или глубже истории.

Когда мы говорим о человеческом общении, то в нём тоже действуют законы игровой импровизации. Мир меняется с огромной скоростью, в нём нет места постоянству. Каждый раз мы оказываемся в новой ситуации и не всегда знаем, каким будет следующий ход.

Девиз современного общества — уникальность! Импровизация добавляет к этому ещё осознанность, оптимальность и радость.

Вся наша жизнь — одна большая импровизация. И человек создаёт свою жизнь в момент её исполнения (проживания). В Impro-играх мы постигаем разные формы общения и взаимодействия, разные социальные ситуации, создаём и играем свои собственные роли.

Идеальное состояние импровизации — это сочетание лёгкости, энергии и осознанности. И тут надо разделять внимание — вариативность — внутри, а конкретность — снаружи! Вы продумываете множество ходов, но делаете один и очень уверенно, и точно.

И не забывайте, когда мы играем на сцене — это всегда персонаж! Он думает немного иначе, чем мы. И с ним нужно находить полный контакт. Целиком подключаться и действовать.

Одна из ошибок в импровизации — это скромность: "Я чуть-чуть поиграю, чуть-чуть отреагирую… может, никто и не заметит…" .

Такая позиция просто невозможна! Входите в игру полностью.

В актёрском мастерстве это называется вера в предлагаемые обстоятельства. Только в пьесе мы обстоятельства знаем заранее, а в импровизации они создаются во время игры!

Так что вгрызайтесь в игру по полной!

А ещё тут можно провести параллель с жизнью. В жизнь тоже надо погружаться тотально!

Мышление похоже на бриллиант: они одинаково многогранны и при хорошей огранке красиво блестят

Известную формулировку «навыки сильного мышления» я бы сравнила с алмазом, т.к. в ней объединяют много ценных параметров. Но алмаз это еще не бриллиант, так?

Если выделить грани — разновидности мышления – а потом понять, какие игры и задания развивают каждый из видов, то работа с подрастающей творческой личностью станет напоминать труд ювелира

Я уже публиковала подборки игр для развития , мышления, скоро будет подборка для системного мышления, а сегодня у нас игры для вариативного мышления .

Что это такое? Умение видеть множество решений, а не зацикливание на одном-двух. Это вид мышления, который предполагает выход за рамки стереотипов и преодоление инерции мышления.

По моим наблюдениям, у кого-то легко получается выдавать несколько ответов сразу, а кто-то говорит один вариант и дальше впадает в ступор. Но безусловно, как и любой навык, умение видеть больше возможностей решения задачи можно сформировать целенаправленно. Об этом сегодняшняя подборка!

Объяснить необъяснимое (от 4 лет)

Хорошо известны картинки из серии «что перепутал художник». Они помогают увидеть, как ребенок ориентируется в окружающем мире.

С другой стороны, здесь можно придраться: говорите, художник перепутал, нарисовав снег в разгар лета? Скажите об этом жителю Сургута!

Поэтому будем тренироваться объяснять на первый взгляд необъяснимое.

Реквизит : картинки из серии «что перепутал художник» (можно самим сделать такие коллажи), либо сюжетные картинки с одним-двумя объектами (пароход плывет, машина едет, дети идут на прогулку…) + небольшие предметные картинки, чем разнообразнее, тем лучше.

Играем!

Первый вариант. Если взяли готовую «перепутанную» картину, то стараемся найти правдоподобные объяснения:

почему на дереве растут булки (это украшение к празднику),
почему в будке сидит гусь (он специальной сторожевой породы),
почему петух свил гнездо на крыше (боится гуся)),
почему под деревом выросли такие огромные помидоры (такая нынче селекция))).

Во втором варианте игры к более крупной сюжетной картинке прикладываем маленькую, и спрашиваем: «почему художник нарисовал кота на теплоходе?» Например, потому что:

«Почему лишний?» (от 4 лет)

Картинки из серии «найди лишнее» часто встречаются в пособиях для дошкольников. Они предполагают достаточно очевидный ответ и ориентированы опять-таки на то, чтобы закрепить знания об окружающем мире. А мы учим находить множество вариантов ответов на вопрос

Реквизит : картинки с изображением предметов или фигур.

Играем!

Предлагаем несколько картинок, говорим, что «лишним» будет каждый предмет по очереди, чтобы не было никому обидно Начинать играть можно от 4 картинок.

Сравнивать между собой объекты будем, например, по цвету, весу, размеру, вкусу, звуку, частям, месту обитания и т.д.

Вот задание для дошкольников из дистанционного конкурса «Первые шаги в ТРИЗ» , который проходил зимой 2016 года:

Рыбка лишняя, потому что она живет в воде, а остальные нет.
Слон лишний, потому что у него есть хобот, а у других его нет.
Чебурашка лишний, потому что он сказочный герой.
Корова лишняя, потому что у нее есть рога, а у других нет.
Заяц лишний, потому что он серый, а остальные другого цвета

Думаю, принцип понятен!

Не «да», а «нет»! (от 6 лет)

Реквизит : воображение и умение придумывать вопросы

Играем!

Сначала нужно задать такой вопрос, на который хочется ответить «да», но мы сделаем наоборот и скажем «нет!». А дальше будем рассуждать, в каких случаях ответ может быть отрицательным и почему.

- Все ли рыбы плавают?

- Нет!

- А когда не плавают?

- Когда они нарисованы!

Вот еще примеры вопросов:

Всегда ли машина обгоняет пешехода?
Всегда ли днем светло?
У всех деревьев есть листья?
Всем ли цветам нужна вода?

(у вас получится придумать еще более интересные вопросы!!!)

И, конечно же, все эти игры еще и замечательно помогают развивать речь ребенка.

Какая понравилась вам больше всего?

Термин вариативность указывает на то, что не все люди одинаковы. Предположим, что вы знаете человека, который «дымил, как паровоз» и прожил до ста лет. Означает ли это, что гипотеза об отрицательном влиянии курения на здоровье неверна? Отнюдь нет. Влияние курения на здоровье определялось многими независимыми исследователями, которые работали с большим количеством испытуемых. Люди демонстрируют различные реакции, придерживаются разных мнений и имеют разные способности. При осмыслении результатов важно помнить о роли вариативности.

Несколько лет назад поднялось много шума вокруг применения лаэтрила (laetrile), т.е. экстракта абрикосовых косточек, для лечения рака. Несмотря на то, что официальная медицина Соединенных Штатов признала его бесполезность в борьбе против рака, многие люди продолжали верить, что с помощью лаэтрила можно излечиться. Предположим, что вы прочитали о человеке с диагнозом «рак», который затем принимал лаэтрил. Впоследствии этот счастливчик излечился от рака. Какие выводы вы сделаете? Захочется ли вам заключить, что, по крайней мере, в некоторых случаях лаэтрил может вылечить или помочь вылечить рак? Такое заключение необоснованно. Некоторые люди вылечиваются от рака, а другие – нет. Так же как люди различны по своим убеждениям и установкам, они по-разному реагируют на болезнь. Если размер выборки равен единице, мы не можем заключить, что лаэтрил внес свой вклад в выздоровление больного. Чтобы решить, полезен ли лаэтрил при лечении рака, необходимы широкомасштабные сравнительные исследования уровней выживания групп больных раком, которые лечились лаэтрилом, и групп больных, которые лечились другими способами. Когда государственные организации провели такие тесты, оказалось, что лаэтрил бесполезен. Легко понять, что отчаявшиеся больные раком поддаются заблуждению и верят в результаты, полученные на очень маленьком количестве людей.

Готовность людей поверить, что результаты, полученные всего на нескольких испытуемых, можно обобщать на весь контингент, называется законом малых чисел (Tversky Kahneman, 1971). На самом деле мы можем быть более уверены, когда работаем с большими выборками, а не с маленькими (Kunda Nisbett, 1986). При экспериментальном исследовании этого явления (Quattrone Jones, 1980) студенты колледжа продемонстрировали веру в то, что если один из членов группы принимает определенное решение, то другие члены этой группы примут такое же решение. Этот результат был особенно стойким, когда студенты одного колледжа наблюдали за решениями студентов других колледжей. Таким образом, мы видим, что вера в закон малых чисел способствует сохранению предрассудков и стереотипов. Мы склонны верить, что действия одного члена группы являются показателем действий всей группы. Слышали ли вы, как кто-нибудь говорит: «Все ____________________ (вставьте сюда название группы, к которой принадлежите) похожи друг на друга»? Одна знакомая как-то сказала мне, что все ямайцы – жулики и воры. Она пришла к такому заключению после одного неприятного инцидента, который произошел у нее с жителем Ямайки. Такого рода утверждения являются проявлением закона малых чисел. Теперь вы можете понять, как закон малых чисел может объяснить происхождение многих предрассудков, таких, например, как расизм? Единственное запомнившееся событие с участием члена группы, с которой мы редко вступаем в контакт, может повлиять на наши представления о всех остальных членах этой группы. Как правило, перед тем как прийти к какому-либо заключению, необходимо накопить большое количество наблюдений о людях и событиях.

Существует одно исключение из общего принципа, которое состоит в том, что для достоверных обобщений результатов на весь контингент необходимы большие выборки. Это исключение имеет место тогда, когда контингент совершенно однороден. Если, например, каждый человек из интересующего нас контингента совершенно одинаково отвечает на любой вопрос (например, «Одобряете ли вы смертную казнь?») или одинаково реагирует на любое лечение (например, не имеет «сердечных приступов» при лечении простым аспирином), то размер выборки больше не играет роли. Конечно, люди не бывают одинаковыми. Вы, вероятно, считаете, что об этом можно было бы и не говорить, поскольку все и так знают, что все люди разные. К сожалению, исследования показали, что большинство из нас склонно к недооценке изменчивости групп, которые нам не знакомы.

Члены всех групп меньшинств часто рассказывают, что лидеры или члены других групп обращаются к ним и спрашивают: «Что афроамериканцы (или женщины, или латиноамериканцы, или азиаты, или члены любой из групп меньшинств) думают по этому вопросу?» При этом как будто подразумевается, что несколько членов группы меньшинства могут говорить от имени всей группы. Это проявление нашей веры в то, что группы, к которым мы не принадлежим, гораздо более гомогенны (однородны), чем наша.

Способность к точному прогнозированию частично зависит от умения точно оценивать степень вариативности. Важно иметь это в виду всякий раз, когда вы проверяете гипотезу – в строго научной обстановке или при неформальных попытках определить причинные связи в своем повседневном окружении.