Кинцель А. Е. | ДИАГНОСТИКА И РАЗВИТИЕ МЕТАКОГНИТИВНЫХ СТРАТЕГИЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ КАК ПРЕДИКТОР АКАДЕМИЧЕСКОЙ УСПЕШНОСТИ ОДАРЕННЫХ УЧАЩИХСЯ

магистр педагогических наук, учитель биологии КГУ «Школа-гимназия № 6 имени Абая Кунанбаева города Степногорск

отдела образования по городу Степногорск

управления образования Акмолинской области»,

педагог-мастер

E-mail: aleks196767@mail.ru

 Исследование посвящено разработке и внедрению диагностических процедур для формирования метакогнитивных стратегий у одаренных учащихся на уроках биологии. Эти стратегии выступают предикторами академической успешности, углубляют понимание материала, повышают мотивацию и улучшают результаты обучения. Исследование опирается на теоретические основы метапознания и подтверждает эффективность предложенного подхода. Автор предлагает комплекс технологий диагностики и развития навыков планирования, самоконтроля и самооценки. Объект – метакогнитивные стратегии, предмет – особенности академической успешности. Для оценки целеполагания, мотивации, успеваемости и участия в олимпиадах применялись методики Ц. Бадмаевой. Эксперимент зафиксировал рост академической успешности на 20%, подтвержденный улучшением оценок и увеличением призовых мест. Разработанные технологии позволяют индивидуализировать обучение, оптимизировать учебный процесс и создавать условия для максимального раскрытия интеллектуального потенциала одаренных учеников.

The study focuses on developing and implementing diagnostic procedures aimed at fostering metacognitive strategies among gifted students in biology lessons. These strategies serve as predictors of academic success, deepen understanding of the material, enhance motivation, and improve learning outcomes. Grounded in theoretical foundations of metacognition, the research confirms the effectiveness of the proposed approach. The author offers a set of diagnostic and developmental technologies to cultivate planning, self-monitoring, and self-assessment skills. The object of the study is metacognitive strategies, while its subject is the specific features of academic success. Ts. Badmaeva’s diagnostic methods were employed to evaluate goal setting, achievement motivation, academic performance, and participation in competitions. The experiment recorded a 20% increase in academic success, confirmed by higher grades and more prizes won. The developed technologies allow for individualized instruction, optimize the learning process, and create conditions for maximizing the intellectual potential of gifted students.

Введение. Современное общество актуализирует интеграцию инновационных подходов в образовании и в работе с различными категориями обучающихся. Требования работодателей к обучению высококвалифицированных специалистов обуславливают необходимость работы с одаренными учащимися, развитию у них метакогнитивных навыков, которые позволяют ученику не только определить свой образовательный уровень [10], но и построить совместно с преподавателем индивидуальную образовательную траекторию.

Метакогнитивные навыки, как результат реализации метакогнитивных стратегий при этом являются фактором, который способствует повышению уровня академической успешности и понимания обучающимися перспектив дальнейшего обучения и развития.

Целью данной работы является выявление специфики диагностики и разработки метакогнитивных стратегий на уроках биологии для повышения академической успешности одаренных учащихся.

Методика. Для выявления степени сформированности метакогнитивных навыков необходимо провести первичную диагностику их уровня, для разработки стратегий развития данных навыков в целях обеспечения развития когнитивной сферы, и, как результат, повысить академическую успешность. В исследовании нами определена предметная направленность, в контексте которой будет проводиться диагностика и дальнейшая реализация стратегий развития метакогнитивных навыков. Экспериментальная часть нашего исследования реализуется на уроках биологии, которые проводятся в ШГ № 6 г. Степногорска среди обучающихся 7-8 классов.

Нами были определены следующие этапы исследования:

1. Первичная диагностика (сентябрь 2023 г.):

— Методика Ц. Бадмаевой.

— Анализ академической успеваемости и достижений в допобразовании.

2. Разработка и внедрение метакогнитивных стратегий (октябрь 2023 г. — март 2024 г.):

— Разработаны стратегии развития метакогнитивных навыков, включающие:

1. Практико-ориентированные методы: case-study, лабораторные работы.
2. Командная работа: мозговые штурмы, групповые проекты.
3. Демонстрация достижений: участие в конкурсах и олимпиадах.
4. Повторная диагностика (апрель 2024 г.):
5. Повторное применение методики Ц. Бадмаевой.
6. Сравнительный анализ академической успеваемости и достижений.

Нами использовались качественные и количественные методы сбора данных.

По нашему мнению, как было отражено в работах ранее [2], академическая успешность представляет собой не только формальное оценивание успехов обучающегося со стороны, но также достижения в дополнительном образовании по направлениям, связанным с учебными дисциплинами, а также субъективное восприятие себя успешным.

Мы согласны с Ж. Т. Айтышовой [1], что в контексте работы с одаренными обучающимися необходимо определить конкретные критерии, характеризующие обучающихся как одаренных. Данный автор дифференцирует одаренных на три категории:

-с высоким уровнем развития общего интеллекта;

— с профильной одаренностью;

— обучающиеся с потенциальной одаренностью.

Именно в данных случаях, метакогнитивные стратегии являются мощным инструментом стимулирования и развития одаренности. Данному феномену посвящены исследования Н. И. Басиной, Н. Ю. Лазаревой, А. В. Смирницкой и А. Д. Савиновой, отмеченных в наших работах ранее [2], [3]. Данную тематику мы актуализировали в указанных нами публикациях и исходя из этого можем предположить, что подобные навыки позволяют обучающемуся не только осознать свой образовательный уровень, но и определить перспективы обучения и развития и понять, что необходимо для этого сделать. Также, основываясь на проведенных ранее исследованиях, мы с уверенностью можем характеризовать подобные навыки как компоненты одаренности обучающихся.

Д.В. Кудрявцев и С.А. Костоусов [5] в своей работе подчеркивают, что для разработки и внедрения метакогнитивных стратегий необходимы специальные инструменты и техники, которые позволят сделать процесс обучения интерактивным, с максимальным вовлечением обучающихся в различные виды работ и получением педагогом обратной связи.

Метакогнитивные навыки и стратегии являются ключевыми компонентами эффективного обучения [4]. По Дж. Флавелл [7], метакогниция включает осознание собственных мыслительных процессов и способность управлять ими. А. Л. Браун [9] подчеркивает, что развитие метакогнитивных навыков способствует повышению самостоятельности учащихся. В свою очередь, метакогнитивные стратегии представляют собой конкретные приемы, которые обучающиеся применяют для оптимизации своего обучения [8, 10]. В контексте работы с одаренными учащимися эти навыки и стратегии важны для раскрытия их потенциала и достижения высоких академических результатов [11].

Результаты. Реализацию метакогнитивных стратегий диагностики и развития академической успешности с одаренными обучающимися лучше всего проиллюстрировать на конкретном эксперименте, который был проведен нами в течение 2023-2024 уч.г.

В качестве испытуемых был определен 9 класс, который с 2023 года принимает участие в экспериментальном профориентационном проекте.  В данный класс в качестве одаренных были отобраны 28 обучающихся с 6 класса. Для поступления в класс разработчиками проекта были конкретизированы параметры «одаренности», которые являлись условием обучения в данном классе:

1. Академическая успешность: 75% обучающихся класса имели оценки «отлично» по всем предметам и 25% ̶ данные оценки по естественнонаучным дисциплинам (окружающий мир, биология, химия);
2. Психологическая диагностика личностных качеств, позволяющих говорить о целеустремленности, таких как мотивация достижения. На начальном этапе было проведено тестирование по методике Ц. Бадмаевой (оценка целеполагания и мотивации достижения). В ходе диагностики было выявлено, что 63% обучающихся умеют четко ставить цели и вместе с педагогом достигать их, 21 %̶ могут ставить цели, однако затрудняются в том, какими методами их возможно достичь и у 16% сформированы механизмы целеполагания и достижения данных целей. Причем, интересно сопоставить полученные данные с диагностикой мотивации в контексте этой же методики. У 78% обучающихся сформирована мотивация достижения и лишь у 22%̶ только мотивация обучения, ориентированная на процесс обучения, что также говорит об их заинтересованности в получении дополнительных, более глубоких знаний.

В случае допобразования анализируются результаты не олимпиад, а профильных конкурсов, соревнований, на которые выходили воспитанники кружков, детских объединений. Были проанализированы награды и достижения, обучающихся за 8-9 класс в биологии, химии и получены следующие данные (см.Табл.1). Данные по разным уровням могут включать участие одного обучающегося в мероприятиях различного уровня.

Таблица 1. Достижения обучающихся в дополнительном образовании, характеризующие их как одаренных (начало 2023-2024 уч. г.)

Уровень достижений	% обучающихся
	химия	биология
республиканский	24	28
областной	56	51
городской	69	54
школьный	60	52

Данный критерий нами был определен как наиболее показательный для выявления эффективности реализации метакогнитивных стратегий, т.к. он максимально полно может отразить динамику академической успешности.

На основе проведенной диагностики нами были разработаны стратегии развития метакогнитивных навыков. Занятия в данном классе в процессе уроков биологии предполагают интерактивные компоненты, а также методики, ориентированные на совершенствование различных групп метакогнитивных навыков.

В процессе теоретической разработки метакогнитивных стратегий обучения нами были сгруппированы метакогнитивные навыки и основные педагогические методы и технологии, способствующие их развитию.

Таблица 2. Метакогнитивные навыки и педагогические стратегии их формирования в работе с одаренными детьми.

Группы метакогнитивных навыков	Методы, технологии развития навыков как компонентов одаренности.
Метакогнитивные знания	Интерактивные занятия, использование различных электронных ресурсов, получение практических навыков по биологии
Коммуникативные умения	Разработка и реализация командных проектов, которые предполагают практическую работу в лесу, на приусадебном участке и позволяют получить конкретные результаты
Метакогнитивная регуляция	«Мозговые штурмы», case-study, разработка проектов, которые возможно подать на гранты и конкурсы для финансирования.
Метакогнитивный опыт	Данные способы отражают как вышеуказанные, так и участие обучающихся в олимпиадах, конкурсах биологической направленности, которые не только отражают имеющийся уровень знаний, но и позволяют соотнести его с уровнем развития других обучающихся, мотивируют к саморазвитию.

Способы и методы реализации образовательного процесса определены как составляющие стратегии, т.к. их отдельная реализация невозможна, они применяются в едином комплексе, последовательно, и в большинстве случаев, взаимодополняемо.

Как мы видим, большинство метакогнитивных стратегий направлены на реализацию междисциплинарных связей на практике, возможность самореализации при получении социально значимых результатов, которые, в свою очередь, повышают мотивацию достижения и академическую успешность, т.к. актуализируют необходимость более глубокого познания биологии и смежных дисциплин.

Данный эксперимент был направлен на повышение результативности участия, обучающихся в мероприятиях дополнительного образования по сравнению с начальным этапом эксперимента.

По окончании эксперимента нами было выявлено значительное повышение активности обучающихся, демонстрации академических знаний, мотивации получения результатов и отражения имеющихся навыков в практической деятельности на различных конкурсных мероприятиях (см. Табл. 3).

Таблица 3. Достижения обучающихся в дополнительном образовании, характеризующие их как одаренных (окончание 2023-2024 уч. г.).

Уровень достижений	% обучающихся
	химия	биология
республиканский	56	48
областной	66	71
городской	89	85
школьный	70	73

Также уровень академической успешности отражается в увеличении количества командных проектов.

Обсуждение. Результаты подтверждают эффективность разработанных метакогнитивных стратегий. Учащиеся продемонстрировали:

1. Улучшение саморегуляции и планирования – эффективное распределение времени и ресурсов.
2. Повышение мотивации — успехи в практических заданиях стимулировали стремление к достижению больших результатов.
3. Развитие критического мышления — участие в проблемных ситуациях углубило понимание учебного материала.

Связь между метакогнитивными стратегиями и академической успешностью проявилась в улучшении показателей успеваемости и увеличении числа призовых мест в конкурсах.

Исходя из этого, возможно говорить об эффективности разработки и реализации таких стратегий, которые позволяют повысить не только показатели академической успешности, которые выражаются в формальном оценивании, но и такие важные ее компоненты как мотивация достижения, умение включения в практическую деятельность.

В ходе эксперимента нами были реализованы метакогнитивные стратегии, включающие:

— практико- ориентированные методы (case-study, лабораторные работы, практические опыты и полевые испытания);

— технологии, включающие работу в команде (мозговой штурм, создание групповых, командных проектов);

— виды деятельности, отражающие демонстрацию достижений обучающихся (конкурсы, олимпиады, соревнования).

В качестве основных перспектив исследования нами определена разработка программы психолого-педагогической диагностики метакогнитивных навыков и в зависимости от уровня их развития разработки индивидуальной образовательной траектории с подбором метакогнитивных стратегий.

Заключение. Таким образом, разработанные и реализованные метакогнитивные стратегии доказали свою эффективность, став предиктором повышения академической успешности одаренных учащихся. Результаты подтверждают, что целенаправленное развитие метакогнитивных навыков способствует не только улучшению учебных показателей, но и общему личностному росту обучающихся.

На основании вышеизложенного нам предлагаются рекомендации для практического применения:

1. Продолжить внедрение метакогнитивных стратегий в образовательный процесс по другим предметам;
2. Разработать индивидуальные образовательные траектории с учетом уровня сформированности метакогнитивных навыков каждого учащегося;
3. Проводить регулярную диагностику метакогнитивных навыков для отслеживания динамики развития и корректировки образовательных стратегий.

Список литературы

1. Айтышова Ж. Т. Работа с одаренными детьми в современной образовательной системе // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2024. №7-1 (94). С. 6-9.
2. Кинцель А. Е. Исследование влияния метакогнитивных стратегий на эффективность обучения одаренных школьников и их академическую успешность // Психология одаренности и творчества: Сборник научных трудов V международной НПК, Москва, 14–15 ноября 2023 года. – М.: Известия ИППО, 2023. – С. 51-57.
3. Кинцель А. Е. Развитие метакогнитивных стратегий в контексте современных требований к образовательной политике: вызовы и перспективы // Менеджмент в образовании: экзистенциональные вызовы: Материалы международной научно-практической конференции, Москва, 20 апреля 2024 года. М.: МГПУ, 2024. – С. 19-26.
4. Когнитивное и метакогнитивное развитие личности в современной образовательной среде / А.И. Савенков, С.И. Карпова, В.М. Поставнев, Е.В. Фролова [и др.]. – Москва: Издательство «Перо», 2024. – 187 с. – ISBN 978-5-00244-513-4.
5. Кудрявцев Д. В., Костоусов С. А. Применение инструментов для работы со знаниями в обучении на основе решения проблем: методология и ИТ-поддержка // Открытое образование. 2017. №3. С. 57-65.
6. Трубачева М. В. Условия успешной работы с одаренными учащимися // Евразийский научный журнал. 2022. №12. С. 1-2.
7. Flavell J. H. (1976). Metacognitive aspects of problem solving. In L. B. Resnick (Ed.), The Nature of Intelligence (pp. 231–235). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
8. Schraw G., & Dennison, R. S. (1994). Assessing metacognitive awareness. Contemporary Educational Psychology, 19(4), 460–475.
9. Brown A. L. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, Motivation, and Understanding (pp. 65–116). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
10. Pintrich P. R. (2002). The role of metacognitive knowledge in learning, teaching, and assessing. Theory Into Practice, 41(4), 219–225.
11. Hacker D. J., Dunlosky, J., & Graesser, A. C. (Eds.). (2009). Handbook of Metacognition in Education. New York: Routledge.