Subject connections' influence on the cognitive efficiency of studying physics | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2022. № 477. DOI: 10.17223/15617793/477/20

Subject connections' influence on the cognitive efficiency of studying physics

The authors discuss the problem of providing a scientific substantiation of the cognitive technology applied for teaching physics; this technology can be applied both to the face-to-face and distant styles of teaching. The research is relevant as physics courses are filled with numerous abstract concepts. Failure in understanding an abstract concept results in the emerging obstacle in perceiving signs, symbols and terms. The authors suggest reducing this obstacle by applying the teaching technology based on (intra-) inter-subject connections and focused on stimulating targeted independent work. However, in-depth preliminary research is required. The authors have reviewed the definitions of cognition, cognitive psychology and science, cognitive technology and cognitive educational technology. Based on their analysis, they have established that interiorization, according to Lev Vygotsky, calls for established connections between information that enters consciousness and anticipative schemes - intellectual structures that emerged from the previous learning. However, the problem of establishing connections has not been raised or discussed before. The authors supplemented the interiorization process with establishment of connections and described the phenomenon of understanding based on this idea. This brought to light the specific features of didactic solutions in the cognitive theory of teaching. Inclusion of the establishing of connections that depends on the level of mental operations development (especially of analysis, synthesis and generalization) calls for a more specific and detailed definition of cognition. The concept of a semantic transfer was introduced; the specific features of defining cognitive technologies were brought to light; a definition of cognitive educational technology was suggested. The authors propose to include in didactic solutions hierarchic semantic structures of (intra-) inter-subject connections built with the method of semantic structures (Tatyana Gnitetskaya). The authors suggest applying cognitive educational technology in accordance with Howard Gardner's specific features of cognitive research: representation, computer, interdisciplinarity, exclusion of vague concepts, and philosophical problems as fundamentals of the universe. The results described in the article show that a project possesses specific features of cognitive research if the participants of the project are involved in targeted independent activities and the project is aimed at revealing inter-subject connections with the help of semantic structures, at interdisciplinarity, at generalizations that allow connecting the research subject to the world view. An enhanced cognitive efficiency of studying physics is achieved without using new neurotechnologies (neurodevices). A cognitive project can be realized in the context of any teaching mode - online or face-to-face; it can be applied at schools and universities. Organizing team contests within projects in physics can engage even low-level students and encourage them to strive for high performance.

Download file
Counter downloads: 39

Keywords

cognition, cognitive psychology, cognitive technology, intra-subject connections, inter-subject connections, cognitive project in physics, methods of teaching physics

Authors

NameOrganizationE-mail
Gnitetskaya Tatyana N.Far Eastern Federal Universitygnitetskaya.tn@dvfu.ru
Ankudinov Ivan I.Far Eastern Federal Universityryback95@bk.ru
Всего: 2

References

Репкин В.В., Середа Г.К. О некоторых условиях рационального использования памяти в процессе обучения // Проблемы инженерной психологии. Вып. 3 «Психология памяти» / под ред. П.И. Зинченко. Л., 1965. С. 217-222.
Gnitetskaya T.N., Almaev N.A., Ivanova E.B. The Role and Place of Achievement Motive in Modular Technology of Teaching Physics to Future Engineers // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 889-890. P. 1712-1715. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.889-890.
Гнитецкая Т.Н., Анкудинов И.И. Частота и тренды использования понятия когнитивности // Материалы 62-й Всероссийской научной конферен ции. Т. 3. Фундаментальные и прикладные вопросы естествознания. Владивосток : ТОВВМУ им. С.О. Макарова, 2019. С. 44-46.
Комлев Н.Г. Словарь иностранных слов. М. : Эксмо, 2006.
Кузнецов С.А. Большой толковый словарь русского языка : [БТС: А-Я] / Рос. акад. наук, Ин-т лингвист. исслед.; гл. ред. СПб. : Норинт, 2004. 1534 с.
Webster's New World Dictionary, Editors Of Webster's II Dictionaries // Houghton Mifflin Harcourt, 2005. P. 1518.
Wordnik online English dictionary. Cognitive - definition. URL: https://www.wordnik.com/words/cognitive
О когнитивных технологиях // МФТИ. URL: https://mipt.ru/education/chairs/KognTech/about_technology/
Найссер У. Познание и реальность. Смысл и принципы когнитивной психологии. М. : Прогресс, 1981. 232 с.
Tolman E.C. Cognitive maps in rats and men // Psychological Review. 1948. Vol. 55. P. 192.
Поляков С. Э. Концепты и другие конструкции сознания. СПб. : Питер, 2017. 621 с.
Брунер Дж. Психология познания. За пределами непосредственной информации. М. : Прогресс, 1977. 413 с.
Ребер А. Оксфордский толковый словарь по психологии / пер. с англ. Е. Ю. Чеботарева. М. : Вече АСТ, 2003. Т. 1. 592 с.
Фаликман М.В., Спиридонова В. Ф. Когнитивная психология: история и современность. Ломоносов, 2011. 384 с.
Martin E. (ed.) Concise Medical Dictionary. 9nd. Oxford University Press, 2015. 832 p.
Gardner H. The mind's new science a history of the cognitive revolution. With a New Epilogue by the Author: Cognitive Science After 1984. BasicBooks, 1987. 401 p.
Ивин А. А. Энциклопедический словарь. М. : Гардарики, 2004. 1072 с.
Касавин И. Т. Энциклопедия эпистемологии и философии науки М. : «Канон+», РООИ «Реабилитация», 2009. 1248 с.
Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучения. М. : Прогресс, 1980. 528 с.
Холодная М. А. Когнитивные стили: о природе индивидуального ума. М. : ПЕР СЭ, 2002. 304 с.
Леонтьев А. А., Леонтьев Д. А., Соколова Е. Е. Деятельность, сознание, личность. М., 2005. 130 с.
Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. СПб., 2006. 720 с.
Гальперин П. Я. Лекции по психологии / под ред. и с предисл. А. И. Подольского. М., 2002. 400 с.
Талызина Н. Ф. Педагогическая психология : учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. М. : Издательский центр «Академия», 1998. 288 с.
Выготский Л. С. Педагогическая психология / под ред. В. В. Давыдова. М. : Педагогика, 1991. 480 с.
Ломов Б. Ф. Человек и техника. Очерки инженерной психологии М. : Сов. радио, 1966. 464 с.
Финансовый словарь Финам. Когнитивные технологии. URL: https://dic.academic.ru/contents.nsf/fin_enc/
Малинецкий Г. Г. Когнитивный вызов и информационные технологии // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2010. № 46. C. 5.
Кудашов В. И. Социальные технологии в обществе знания: когнитивные аспекты // Вестник Томского государственного университета-та. Философия. Социология. Политология. 2012. № 4 (20). Вып. 1. С. 58-64.
Аналитический обзор «Профессиональная подготовка и непрерывное образование в контексте развития науки и технологий». Материалы экспертов Федерального реестра научно-технической сферы Минобрнауки России. М., 2015.
Nesterova M. Educational cognitive technologies as human adaptation strategies // Future Human Image. 2017. № 7. P. 102-112.
Машиньян А. А., Кочергина Н. В. Когнитивная технология формирования знаний о естественнонаучных теориях // Перспективы науки и образования. 2015. № 3 (15). С. 72-81.
Бершадский М. Е. Когнитивная технология обучения: теория и практика применения. М. : Сентябрь, 2011. 256 с.
Gnitetskaya T.N. The entropy estimation of the physics' course content on the basis of intradisciplinary connections' information model // Journal of Physics: Conference Series. 2016. Vol. 738 (1). Art. № 012079. doi: 10.1088/1742-6596/738/1/012079
Gnitetskaya T.N. Graph Model of Intradisciplinary Connections in Example of General Physics Course // Journal of Physics: Conference Series. 2015. Vol. 633. doi: 10.1088/1742-6596/633/1/012091
Гнитецкая Т. Н., Анкудинов И. И. Организация самостоятельной деятельности первокурсников по физике с помощью проекта // Региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по естественным наукам. Владивосток : ДВФУ, 2019. С. 294-296.
 Subject connections' influence on the cognitive efficiency of studying physics | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2022. № 477. DOI: 10.17223/15617793/477/20

Subject connections' influence on the cognitive efficiency of studying physics | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2022. № 477. DOI: 10.17223/15617793/477/20

Download full-text version
Counter downloads: 551