Резюме. Изследването е насочено към диагностициране на възможните нива, на които се проявява интелектуалната рефлексия при ученици от IX – XI клас, и на тенденциите в нейното развитие по време на тригодишно експериментално обучение по „Биология и здравно образование“. Методологическа основа на изследването е концепцията за рефлексивен подход, конкретизирана до образователна технология за целите на организираното обучение. Диагностичният инструментариум включва три познавателни теста с рефлексивен завършек, чрез които се измерват две основни характеристики на интелектуалната рефлексия: продуктивност (с акцент върху преноса на знания в познат и непознат контекст) и осъзнатост на рефлексията (с акцент върху осъзнаване на собствените мисловни стратегии за решаване на учебни задачи). В зависимост от интензивността, с която те се проявяват в процеса на обучението, и с помощта на компютърната програма SPSS 13 са разграничени четири клъстърни групи ученици: К\(_{1}\) (нулева продуктивност в решаване на рефлексивни задачи и неосъзнавани мисловни стратегии), К\(_{2}\) (ниска продуктивност и средно равнище на осъзнатост на собствените мисловни действия), К\(_{3}\) (средно равнище на продуктивност и висока осъзнатост на собствените умствени действия) и К\(_{4}\) (висока продуктивност и висока осъзнатост на собствените мисловни действия). Клъстърният анализ на резултатите от изследването е основание за извеждане на няколко основни тенденции в развитието на интелектуалната рефлексия при условията на експерименталното обучение: (1) най-изразени са преходите от ниско към средно равнище на продуктивност и от средно към високо равнище на осъзнатост на рефлексията; (2) високата продуктивност и високата осъзнатост на рефлексията най-често се проявяват синхронно в учебния процес по биология.

Ключови думи: cluster analysis; high school biology education; intellectual reflection; levels of intellectual reflection; reflective approach

Актуалност и мотиви за избор на изследвания проблем

В едно от съвременните психологически разбирания за интелектуалната рефлексия тя е представена като умение (и способност) на субекта да размишлява върху процедурите на собствената си умствена дейност и да осъзнава основанията на своите собствени знания и действия в познавателния процес (Vasilev, 2016). Днес в педагогическата наука интелектуалната рефлексия изглежда най-добре проучената форма на психичното явление рефлексия, а разграничаването ѝ като самостоятелен тип има сериозни основания – както теоретични традиции, така и емпирични изследвания (Dimova, 2011; Dimova & Loughran, 2009; Hadjiali & Kolarova, 2013; Loughran, 2002; Milloushev & Ivanova, 2014; Vasilev, 2016). Независимо че в тях са застъпени разнообразни идеи и се използват различни термини за означаване на този рефлексивен феномен („интелектуална рефлексия“, „рефлексивно мислене“, „рефлексивна абстракция“, „метапознание“ и др.) (Babiker et al., 2016; Dewey, 1933; Flavell, 1979; White & Frederiksen, 1998; Zohar & David, 2009), неговата конструктивна роля в образователната практика е доказана по безспорен начин.

Знае се, че способността за интелектуална рефлексия задълбочава разбирането на специфична проблемна ситуация (Schon, 1983); подпомага решаването на сложни, многоаспектни проблеми, за които познатите, твърдо установени модели са неприложими; служи като качествен механизъм за ефективна саморегулация на когнитивното поведение (Mezirow, 1998); допринася за умственото развитие на учещите и личностното им израстване (Dimova & Loughran, 2009). Затова усилията на психолози, педагози и методици са обединени около създаване на обучаващи програми, подходи и технологии за целенасочено формиране на интелектуална рефлексия при учещи от различни възрасти, в различни степени и етапи на образователния процес (Dimova, 2011; Hadjiali & Kolarova, 2013; Milloushev & Ivanova, 2014). Фокусът в подобен род изследвания е предимно върху емпиричното верифициране на начините и средствата (методите и методиките) за нейната активна проява в обучението по конкретен учебен предмет. В периферията на научния интерес остават не по-малко важни аспекти, като начините на процесуалното ѝ разгръщане и динамиката, с която тя се изменя и развива при експериментиране на определена методика, и то в дългосрочен план.

Макар че в специализираната литература вече са налице конкретни описания на равнищата, на които може да се актуализира интелектуалната рефлексия (El-Dib, 2007; Kember et al., 1999; Mezirow, 1998), твърде малко се знае за възможните движения между тях в условията на съзнателно проектиран процес за нейното формиране и развитие. Стъпка в тази посока е настоящото изследване, насочено към разкриване на динамиката и основните тенденции в изменението на интелектуалния тип рефлексия при ученици, които са обучавани в педагогическа среда, подкрепяща трансфера на рефлексивните идеи в училищната практика по биология.

Изследователска концепция

Целта на представяното изследване е да се установят най-често осъществяваните преходи между равнищата, на които се проявява интелектуалната рефлексия на ученици, обучавани при условията на рефлексивен подход към учебния процес по биология в IX – XI клас. Чрез проследяване и систематизиране на посоките, в които се извършват движенията между тези равнища, очакваме да се очертаят основните тенденции, характеризиращи развитието на умението за интелектуална рефлексия в рефлексивнобазирано обучение по биология.

Изследването е проведено в извадка от 90 ученици на възраст 15 – 17 години от две средни училища в България. Тъй като цялостното проучване има лонгитюдинален характер, представителната извадка включва едни и същи ученици. Проявите на рефлексия при тях се проследяват в развитие по време на три учебни години – в обучението по биология в IX, X и XI клас. И трите учебни курса се организират в контекста на рефлексивния подход при изучаване на специфично учебно съдържание – клетъчна и молекулярна биология в IX клас, генетика в X клас и биотехнологични процеси в XI клас.

Методологическа основа на представяното изследване са концептуалните идеи за рефлексивен подход, трансферирани в педагогически подкрепяща среда за подготовката на ученици в гимназиалния етап на биологичното образование (Kolarova et al., 2009). Пределно синтезирано, методологическата рамка включва следните измерения: (1) Развиване на умения и компетентности за метапознание у учещите в границите на възрастово-сензитивната постижимост; (2) Аксиологична ориентация на учебния процес – кореспондира с идеята за ценностно ориентирано обучение по природонаучните учебни предмети, вписващо се в новата образователна парадигма за личностно ориентирано образование; (3) Прагматична насоченост на учебния процес чрез създаване на автентичен контекст на учене, по-конкретно – учебно симулирани ситуации на проблеми, възпроизвеждащи реалните, често противоречиви взаимоотношения в триадата „наука – общество – природа“, което подпомага интегрирането на научно знание и личен опит, а ученето става релевантно на индивидуалните особености и интересите; (4) Диалогичност/интерактивност на обучението – в учебния процес се пресъздава генезисът на научните знания и тяхната приложимост чрез диалог, включително между референтни за учещите различни субкултури и образование за толерантност към многообразните ценностно-смислови позиции.

За осъществяване на изследването е съблюдавана схемата, релевантна на педагогическите експерименти с лонгитюдинален характер (Tzanova & Raycheva, 2012): входящо измерване, чрез което се диагностицира актуалното равнище на интелектуалната рефлексия на входа на педагогическия експеримент в IX клас; организиране на обучение с трансфер на концептуалните идеи за рефлексивен подход и тяхното конкретизиране под форма на образователни технологии, адаптирани към спецификата на обучението по „Биология и здравно образование“ (IX – XI клас); заключително измерване на интелектуалната рефлексия в края на тригодишното експериментално обучение, в XI клас.

В хода на педагогическото изследване се наблюдават и се диагностицират две основни свойства, характеризиращи умението за интелектуална рефлексия: продуктивност на интелектуалната рефлексия (с акцент върху преноса на знания в познат и непознат контекст при решаване на специално съставени проблемни задачи, наречени „рефлексивни“) и осъзнатост на интелектуалната рефлексия (с акцент върху осъзнаването на начина, по който се решават учебните задачи).

Диагностичният инструментариум, използван в рамките на емпиричното проучване, включва три познавателни теста с рефлексивен завършек: „Познанието за генетичните процеси в клетката и за механизмите на клетъчното делене“ – IX клас; „Познанието за свойствата наследственост и изменчивост на многоклетъчния организъм“ – Х клас, и „Познанието за метаболитните, генетичните и биотехнологичните процеси на равнище микробиосистема (клетка) – XI клас. Основният замисъл в конструирането на тестовия материал е да бъдат измерени свойствата продуктивност и осъзнатост на интелектуалната рефлексия върху различна учебна проблематика (клетъчна и молекулярна биология, генетика, биотехнологии). За целта съдържанието на всеки от трите теста е структурирано на два субтеста: чрез осем рефлексивни задачи в първия субтест се диагностицира продуктивността на рефлексивното мислене; посредством три рефлексивни въпроса във втория субтест (наречен рефлексивен завършек) се насърчават разсъжденията на учениците върху мисловните процедури, използвани за решаване на задачите от първия субтест, и едновременно с това се измерва свойството осъзнатост на рефлексията.

В изследванията, посветени на рефлексивната проблематика, се наблюдава тенденция към изучаване на рефлексията като психично явление, което се проявява и може количествено да се оценява на различни равнища. Следвайки построените в тази насока модели образци (Kember et al., 1999), възприемаме четиристепенна оценъчна скала, чрез която се диагностицират показателите, описващи умението за интелектуална рефлексия – продуктивност и осъзнатост. В зависимост от интензивността, с която те се проявяват в учебната дейност, са разграничени условно четири равнища на рефлексия, представящи изградената скала – 0Р(предрефлексивно или нулево), Р1 (ниско), Р2 (средно) и Р3 (високо) (Hadjiali & Kolarova, 2013).

Резултати и обсъждане

Резултатите от тригодишното лонгитюдинално изследване са обработени със софтуерния продукт SPSS 13 чрез използване на описателна (дескриптивна) статистика и клъстърен анализ за независими извадки. Целта на клъстърния анализ е n на брой обекта (90 ученици) да се групират в k (k>1) на брой клъстъри, като се използват p (p > 0) на брой признаци (променливи). Броят на клъстърите е зададен предварително – четири, отговарящи на възприетите четири равнища на интелектуалната рефлексия. Тъй като условието за случайност на наблюденията в отделните групи е нарушено, използваме еднофакторен дисперсионен анализ (ANOVA), за да се определи дали променливите влияят върху формирането на клъстърите. Получените резултати показват, че значимо влияние върху групирането на учениците в клъстърни центрове има както продуктивността на интелектуалната рефлексия (F = 886,182; р = 0,000, p < 0,05), така и степента на нейната осъзнатост (F = 273,828; р = 0,000, p < 0,05). Данните са достатъчно основание да се приеме, че и двата признака са функционално взаимнозависими в зададените клъстърни групи.

Резултатите от клъстърния анализ (таблица 1) показват, че първият клъстър (К1) обхваща ученици, които проявяват нулева продуктивност в изпълнението на рефлексивните задачи и не осъзнават пътя на тяхното решаване. В сравнение с входящото измерване, където тази клъстърна група заема първа позиция сред останалите четири клъстъра (58,89%), при заключителната диагностика тя е на предпоследно място (23,33%). Мнозинството от учениците дават грешни или частично верни отговори на задачите от критериалните субтестове. Учениците, които са в тази клъстърна група се затрудняват от задачите в субтестовете, изискващи преобразуване и оценяване на многоаспектно представена информация за генетичните и биотехнологичните процеси. В същото клъстърно обединение преобладават случаите, в които учениците не осъзнават своите мисловни действия при решаването на тестовите задачи („няма сходство в решаването на задачите“, „задачите не могат да се разпределят в групи“), което се приема за индикатор на нулево или предрефлексивно равнище на интелектуалната рефлексия.

ПИР – продуктивност на интелектуалната рефлексия; ОИР – осъзнатост на интелектуалната рефлексия

Вторият клъстър (К2) включва ученици с ниска продуктивност в изпълнението на рефлексивни задачи и осъзнаващи тяхното решение в средна степен. Прави впечатление, че както в началото, така и в края на педагогическия експеримент, тази клъстърна група заема втора позиция сред останалите (ВИ – 26,67%; ЗИ – 27,78%). Повечето от учениците в този клъстър успешно се справят с тестовите задачи, изискващи структуриране и обобщаване на предоставена информация, отразяваща съществени признаци на изучавани биологични обекти и процеси. Според тях основният признак, по който могат да се групират учебните задачи, е тематичната насоченост, отразена в техните условия („равнищата на организация на клетката – молекулно, надмолекулно, субклетъчно, клетъчно“; „изучаваните биологични процеси – репликация, транскрипция, транслация, митоза и мейоза“). Цитирането на този признак в анализираните отговори е индикатор за средно интензивни прояви на осъзнатост в размишленията на учениците върху начините за решаване на учебните задачи.

Третата клъстърна група (К3) обединява ученици със средно висока продуктивност в изпълнението на рефлексивни задачи, но осъзнаващи начина им на решшаване във висока степен. В IX клас това клъстърно обединение заема предпоследна позиция – 11 единици (11,22%), а в XI клас се нарежда на първа позиция – 34 единици (37,78%). Характерно за единадесетокласниците от тази група е, че те се справят успешно със задачите от субтестовете, които изискват например преобразуване на графично представена информация за закономерни връзки между клетъчни структури/процеси в текстови формат или обратно. Същественият признак, който най-често се изтъква в групирането на учебните задачи по биология е сходството в пътя и логиката на тяхното решаване, считано като индикатор за високо развита рефлексия.

Четвъртият клъстър (К4) включва ученици, които проявяват висока продуктивност на интелектуалната рефлексия и осъзнават във висока степен начина на решаване на рефлексивните задачи (таблица 1). Необходимо е да се отбележи, че комбинацията от тези две най-високи равнища на рефлексивното мислене, обособени в настоящото изследване, се наблюдава при най-малък процент ученици както при входящата диагностика (2,22%), така и при заключителното измерване (11,11%). Въпреки това клъстърната група присъства по-забележимо в края на експерименталното обучение, което е видно от процентното разпределение на учениците в посочения клъстър. Резултатите от диагностичните тестове показват, че в XI клас учениците се справят успешно с учебните задачи, изискващи изграждането на обосновани хипотези и прогнози при изучаване на биологичните структури и процеси, а главният признак, използван за групиране на решаваните задачи, е наличието на сходство в мисловните действия.

Обособените клъстъри позволяват да бъде проследена динамиката в изменението на интелектуалната рефлексия чрез сравняване на резултатите от входящата и заключителната диагностика. За целта се анализира движението на учениците по клъстърни групи в хода на експерименталното обучение, което дава представа за най-често осъществяваните преходи между равнищата на рефлексия (фиг. 1).

В първа клъстърна група доминират учениците, които в края на педагогическия експеримент показват, макар и слабо изразени, рефлексивни прояви в своята учебна дейност (41,51%). Те преминават във втори клъстър (К2), който се характеризира с ниска продуктивност в изпълнението на рефлексивните задачи (5 решени задачи) и сравнително добра осъзнатост на начините за тяхното решаване. Заслужава да се спомене обаче немалкият процент ученици (37,74%) от същата клъстърна група, които остават на равнището на неосъзнатите, предрефлексивни прояви. Редки са случаите на придвижване към по-високи рефлексивни равнища, представени от трети (18,87%) или четвърти клъстър (1,89%).

Най-силно изразен при учениците, представящи втора клъстърна група, е преходът към следващото клъстърно обединение К 3 (83,33%) – тук се отчита движение от ниска към средно развита продуктивност в решаването на задачите за рефлексия и от средно към високо изразена склонност да разсъждават, а оттук и да осъзнават процедурите за тяхното решение. Интересен е фактът, че заедно с преходите към по-високи рефлексивни равнища (от К2 към К 3 или от К 2 към К 4) са регистрирани, макар и единични, случаи на движение в обратна, низходяща посока, т.е. към първи клъстър (4,17%). Все пак трябва да се подчертае ниският процент ученици (8,33%), при които не се наблюдава по-нататъшен преход на рефлексията към високо развитите ѝ форми, а запазват съществените белези на втория клъстърен център (фиг. 1).

За учениците, обхванати в трета клъстърна група (К3), изглежда най-типично придвижването към четвърти клъстър (63,64%), представен от висока продуктивност на интелектуалната рефлексия, свързана с висока осъзнатост на способите за решаване на задачите в учебния процес по биология. Данните от тестирането показват, че само при 27,27% от случаите не се наблюдава промяна в развитието на основните свойства, характеризиращи умението за интелектуална рефлексия – те се запазват на приблизително еднакво равнище в продължение на цялото експериментално обучение.

В рамките на последната, четвърта клъстърна група (К4) се запазва сравнително висок процент ученици (50%), които неизменно поддържат високи нива на своето рефлексивно мислене по време на обучението, организирано в контекста на рефлексивния подход. При останалите ученици от същата група настъпват колебания в развитието на интелектуалната рефлексия – при тях се наблюдава придвижване в низходяща посока, към трета клъстърна група (К3), свързано със снижаване на продуктивността в решаването на рефлексивните задачи, но високата осъзнатост на собствените действия се запазва (фиг. 1).

Заключение

Анализът на преходите между равнищата на интелектуалната рефлексия е основа за извеждане на няколко тенденции, характеризиращи нейното развитие при учениците, обучавани в условията на рефлексивен подход към учебния процес по биология IX – XI клас: (1) Преносът на концептуалните идеи за рефлексивно базирано обучение ускорява най-силно движението от ниска към средно изразена продуктивност на рефлексивното мислене и от средно към високо интензивни прояви на осъзнатост в разсъжденията на учещите върху собствените познавателни действия; (2) Високата продуктивност на интелектуалната рефлексия и високото осъзнаване на собствените мисловни действия от учениците най-често се разгръщат синхронно в учебния процес по биология, организиран съобразно теоретичните постановки на рефлексивния подход; (3) В рамките на обучението, свързано с целенасочено формиране и развитие на интелектуална рефлексия, по-лесно поддаваща се на промяна изглежда нейната продуктивност, отколкото осъзнаването на собствената познавателна дейност от учениците.

От тук следва и препоръката, че би трябвало да се работи специално върху създаването на обучаващи програми и технологии, които да насърчават ученика да осъзнава и рефлексира процедурите на собственото си учене в образователния процес не само по биология, но и по други учебни предмети.

REFERENCES/ЛИТЕРАТУРА

Babiker, A.A., Elsheikh, F., Alhassan, А. & Khalaf, A. (2016). A training program based on meta-cognitive strategies to measure its impact on developing lexical knowledge and critical reading skills of saudi students majoring in english. Amer. J. Res. Comm. , 4(5), 1 – 26.

Dewey, J. (1933). How we think: a restatement of the relation of reflective thinking to the educative process. Boston: D.C. Heath.

Dimova, Y. (2011). Reflective approach to education. from concepts of reflection to a model of reflective practice. Saarbrücken: Lambert.

Dimova, Y. & Loughran, J. (2009). Developing a big picture understanding of reflection in pedagogical practice. Reflective Practice, 10, 205 – 217.

El-Dib, M.A.B. (2007). Levels of reflection in action research: an overview and assessment tool. Teaching & Teacher Educ. , 23, 24-35.

Flavell, J.H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: a new area of cognitive developmental inquiry. Amer. Psychologist, 34, 906 – 911.

Hadjiali, I.I. & Kolarova, Т. (2013). Application of reflective approach to the biology teaching in secondary schools (9th – 11th grade). Chemistry, 22, 695 – 723 [In Bulgarian].

Kember, D., Jones, А., Loke, А., McKay, J., Sinclair, K., Tse, H., Webb, C., Wong, F. & Yeung, E. (1999). Determining the level of reflective thinking from students’ written journals using a coding scheme based on the work of Mezirow. Int. J. Lifelong Educ., 18, 18 – 30.

Kolarova, T.A., Hadjiali, I & Vasilev, V. (2009). Reflective approach to studying of genetics in 9th –10th grade. Biotechnology & Biotechnol. Equioment, 23(suppl. 1), 53 – 57.

Loughran, J. (2002). Effective reflective practice in search of meaning in learning about teaching. J. Teacher Educ. , 53, 33 – 43.

Mezirow, J. (1998). On critical reflection. Adult Educ. Quarterly, 48, 185 – 189.

Milloushev, V.B. & Ivanova, N.I. (2014). Dominating methods of education in the realization of the reflexive-synergetic approach. Society Cult. & Scientific Progress Central & Eastern Europe, February, 22nd [In Russian].

Schon, D.A. (1983). The reflective practitioner: how professionals think in action. New York: Basic Books.

Tzanova, N. & Raycheva, N. (2012). Methods of learning biology: theory and practice. Sofia: Pensoft [Цанова, Н.В. & Райчева, Н. (2012). Методика на обучението по биология – теория и практика. София: Pensoft].

Vasilev, V.K. (2016). Reflection as an applied problem in psychology. Cultural-Historical Psychology, 12, 208 – 216.

White, B.Y. & Frederiksen, J.R. (1998). Inquiry, modelling and metacognition: making science accessible to all students. Cognition & Instruction, 16, 3 – 118.

Zohar, A. & David, A.B. (2009). Paving a clear path in a thick forest: a conceptual analysis of a metacognitive component. Metacognition Learning, 4, 177 – 195.