Teaching Physics and Mathematics in Schools: Cognitive Skills and Abilities

Abstract

В статье рассмотрены проблемы формирования предметно-когнитивных компетенций, востребованных при изучении дисциплин ядра физико-математического профиля, и мнения двух сторон образовательного процесса (обучающихся и преподавателей) о значимости когнитивных способностей и навыков для успеха учебных действий. Когнитивно-ориентированный подход к обучению является одним из действенных факторов успеха подготовки школьников к дальнейшему освоению физики и математики — наиболее сложных в школе и востребованных технологизированным обществом предметов. Анализ отечественных и зарубежных публикаций позволил выделить базовые когнитивные компетенции при изучении этих дисциплин. Целью исследования являлось определение характера когнитивных затруднений при освоении учебных дисциплин физико-математического профиля в школе и выявление наиболее значимых когнитивных компетенций (когнитивные способности и навыки) при осуществлении конкретных учебных действий. В статье приводятся результаты анализа данных интернет-опроса, которые позволяют установить виды учебной деятельности при изучении физики и математики, вызывающие у школьников наибольшие затруднения. По мнению педагогов, таковыми являются когнитивно насыщенные действия, что дает основания определить направления совершенствования технологий обучения дисциплинам физико-математического профиля. Сделан вывод о необходимости и путях формирования когнитивных навыков, способствующих успешному освоению дисциплин указанного профиля в школе. The article treats the development of cognitive competencies that enable students to study mathematics and physics. The article also investigates students’ and teachers’ perception of the importance of cognitive skills and abilities. The article maintains that a cognitive approach to teaching and learning mathematics and physics, which are the most difficult subjects and are in high demand in modern technological society, is a necessary prerequisite for academic success. The analysis of Russian and foreign research enables the authors of the article to single out basic cognitive competencies required to learn the subjects. The aim of the research is to explore the nature of cognitive difficulties experienced by students when learning physics and mathematics in schools and to single out cognitive competencies which facilitate the learning process. The article describes the results of the analysis of an internet survey aimed at investigating difficulties experienced by students during the learning process. According to teachers, such difficulties are associated with underdeveloped cognitive skills. The authors underline the importance of developing cognitive skills which facilitate the learning process in physics and mathematics classes.