Лекция 9. Методы и приемы формирования системно-научных понятий на уроках информатики и во внеурочное время.
Виды дополнительной работы по информатике. Методика организации внеклассной работы по информатике. Общие методические рекомендации при изучении информатики, методы обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий.
Проблема существования и бытия человека в полностью «технизированном» и «информатизированном» мире не могла не занимать философов, что вызвало к жизни концепцию «информационного» общества.
«Информационное общество» — это цивилизация, в основе развития и существования которой лежит особая нематериальная субстанция, условно именуемая «информацией», обладающая свойством взаимодействия, как с духовным, так и с материальным миром человека.
При всем многообразии воззрений на ход исторического развития можно проследить ряд общих характеристических черт:
1. история подразделяется на три основных глобальных этапа, которые условно можно назвать «сельскохозяйственный», «индустриальный» и «постиндустриальный»;
2. разграничение между этапами проводится по признаку лежащих в основе рассматриваемой формации производственных отношений или взаимодействия человека с природой (через орудия, через машину или технику, через информацию);
3. переход к следующему этапу осуществляется путем научно-технической революции, в ходе которой изменяется среда обитания, что, в свою очередь, влечет трансформации в сознании людей;
4. завершающим историческим этапом, который, по мнению одних философов, уже наступил, а, по мнению других, наступит в ближайшем будущем, является «информационное общество».
На первый план в информатике выдвигается набор понятий, связанных с формально знаковыми конструкциями и их моделированием. Объектами такого (информационного) моделирования могут быть явления и процессы любой природы: от искусственных систем до социума.
Информатика стала научной основой современной промышленной революции: компьютерная техника, автоматизированные и роботизированные производства, средства коммуникации, системы автоматизации интеллектуального труда. Информатика рассматривает любые объекты и явления с информационной точки зрения, изучает методологию информационного моделирования, формальные исчисления, алгоритмы, информационные технологии и связанные с ними мировоззренческие вопросы.
Пропедевтика методов системного анализа в младшей школеОбучение на уроках информатики в начальной школе имеет следующие задачи:
1. Научить ребенка осмысленно видеть мир и успешно ориентироваться в нем.
2. Помочь справиться с предметами школьной учебной программы.
3. Научить полноценно и продуктивно общаться (с людьми и техникой), уметь принимать решения.
Эффективными методами формирования системно-информационных понятий являются словесные методы обучения: дискуссия, беседа (в том числе игровая) и др. Задачи, в которых по неполному условию надо выяснить исходные данные, учат ставить корректные вопросы и добывать информацию. Обычно в таких задачах можно задавать вопросы, предполагающие альтернативный ответ: «да» или «нет». Например, задача, в которой обычное условие предполагает необычный алгоритм разгадывания: «Есть нечто. Что это?»
Особо необходимо отметить дидактические возможности системы «Роботландия» для преподавания информатики в начальной школе. Такие программы, как Буквоед, Конюх, Монах, Курсор, Меню и др., формируют основные понятия информационных технологий (меню, курсор, алгоритм и др.), а также развивают логическое и алгоритмическое мышление учащихся. Программы содержат задания: на установление парных соответствий дорисовать картинку, выработку навыков счета в пределах десяти и др.
Формирование системно-информационной картины мира на базовом уровне
Анализ учебников и учебных пособий показывает, что большая часть заданий - это задачи на количественное представление информации, на преобразование чисел в различных системах счисления.
Эффективный прием формирования системно-информационных понятий найден творческим коллективом под руководством профессора Н. В. Макаровой основан на объектно-ориентированном подходе к обучению. Одним из дидактических приемов является описание объектов через их признаки посредством использования таблиц. Например, объект «орел» описывается следующим образом:
Объект «Орел»
|
Параметры |
Действия |
|
Размер Вес Размах крыльев Характер |
Летать Есть Спать Лечить Кормить |
В дальнейшем таблицы усложняются и при описании параметров различают название и значение. В наиболее законченном варианте при описании объекта указывают его имя, параметры (названия и значения), действия и среду обитания.
В содержании упражнений может часто использоваться отечественный литературный материал. Например, «Ниже перечислены названия литературных произведений, принадлежащих одному множеству: «Метель», «Капитанская дочка», «Анчар», «Вольность», «Станционный смотритель». По какому признаку они объединены в одно множество?» Надо отметить, что использование текстов литературных произведений или исторических данных, а также собственного жизненного опыта учащихся — это наиболее эффективный прием отбора содержания задач по формированию системно-информационных понятий, решающий не только учебные, но и развивающие цели обучения, а также устанавливает межпредметные связи школьных дисциплин.
Наглядность при формировании системно-информационных понятий обеспечивают задачи (или решения) с использованием кругов Эйлера или графов. Кроме того, в теме «Информационные основы информатики» важно предлагать учащимся развивающие задачи. Под развивающими обычно понимают задачи, для решения которых необходимо использовать знания из нескольких областей информатики, системный подход, логическое мышление в различных его проявлениях, умение формализовать и структурировать решаемую задачу в определенной операционной обстановке. Для решения таких задач необходим исследовательский подход
Методы и формы организации внеурочной работы со школьниками
Проведение внеклассных мероприятий по информатике способствует:
· развитию познавательного интереса учащихся;
· углубленному изучению информатики (на факультативах);
· пропедевтике уроков информатики (на кружках для младших классов);
· расширению кругозора и установлению новых контактов общения (с помощью телекоммуникационных сетей).
Формы организации внеклассных занятий: кружки, факультативы, олимпиады, викторины, выпуск стенгазет и пр.
Кружок по информатике предназначен для привлечения учащихся младших классов для формирования пропедевтических навыков работы с компьютером. Наименее утомительными для школьников I—VII классов оказались компьютерные занятия смешанного типа (программирование и игры). Частая смена деятельности и меньшая занятость на них непосредственной работой с экраном дисплея обеспечивают устойчивый уровень работоспособности и функционального состояния.
Факультативы по информатике призваны обеспечить более углубленное изучение предмета по сравнению с общеобразовательным. Некоторыми учителями на факультативных занятиях практикуется решать задачи из вступительных экзаменов по информатике; готовить учащихся к выпускным экзаменам. На факультативах также можно преподавать отдельные разделы информатики более углубленно. Например:
1. Программа углубленного изучения информатики в классах с математическим уклоном предполагает изучение основ вычислительной техники и программирования (Паскаль), элементы логического программирования (Пролог), компьютерное моделирование, а также знакомство с прикладным программным обеспечением (ЭТ, СУБД, редакторы).
2. Программа спецкурса «Системы управления базами данных» включает изучение системы Access на уровне языка запросов SQL, освоение языка программирования (например, Visual Basic), использование СУБД при решении практических задач.
3. Программа спецкурса «Компьютерное моделирование» включает следующие разделы:
· Модели. Классификация моделей. Компьютерные модели.
· Технология компьютерного моделирования.,
· Моделирование хаотических движений.
· Моделирование случайных процессов.
· Детерминированные модели.
· Дискретные модели. Клеточные автоматы.
· Моделирование игр.
· Шахматные и карточные игры.
Общие методические рекомендации при изучении информатики
Методическое мастерство учителя информатики должно быть направлено на то, чтобы за суетой рутинной работы на уроках, решением сиюминутных организационных и технических проблем не потерять главные цели изучения предмета:
1. Информация — центральное понятие курса. Учитель не должен упускать это из вида при изложении любой темы. Каждый раздел — это разговор об информации и информационных процессах (ЭВМ — это универсальное средство для работы с информацией; алгоритм — это управляющая информация).
2. Принцип системности. В процессе изучения курса в сознании учеников строится взаимосвязанная система знаний. Логика курса в целом должна просматриваться как в его структуре, так и в содержании отдельных разделов. Учащиеся должны понять необходимость каждого раздела и его место в общей структуре курса, увидеть за «деревьями» отдельных тем весь«лес» системы знаний предмета.
3. Принцип параллельности в освоении фундаментальной и прагматической составляющих курса. Фундаментальная (общеобразовательная) и прагматическая (технологическая) компоненты курса должны изучаться параллельно.
4. Принцип исполнителя. Во всех темах, касающихся приложений ЭВМ, проводится методическая концепция: «ЭВМ + прикладное ПО = исполнитель для определенного вида работ с информацией». Здесь можно говорить об архитектуре исполнителя, которая описывается следующими компонентами: среда, режимы работы, система команд, данные (обрабатываемая информация).
5. Принцип освоения методики самообучения. Информатика и компьютерные технологии — быстро развивающиеся области. Поэтому человеку, деятельность которого связана с компьютерами, постоянно приходится обучаться. Методическая последовательность изложения материала должна быть такой (прежде всего в разделах, посвященных ИТ), чтобы давать учащимся схему организации самообразования в этом предмете. Необходимо приучать учеников к самостоятельному использованию дополнительной справочной литературы, а также справочных разделов используемых программных продуктов.
6. Принцип историзма. Ученики обязательно должны познакомиться с историей информатики, знать основные имена, связанные с ней. Знание исторической канвы помогает сформировать в сознании учеников цельное представление об изучаемой дисциплине, рассматривать ее в контексте истории развития общества. Не должно быть ни одного школьного предмета без «лиц и событий».
Методы обучения с использованием ИКТ
Методы обучения – система взаимодействия преподавателя и обучаемого с использованием ИКТ, обеспечивающая усвоение образовательной программы.
По особенностям взаимодействия преподавателя и слушателя целесообразно использовать следующие методы обучения.
1. Метод передачи новых знаний – способ организации совместной деятельности преподавателя и учащихся, при котором преподаватель передает содержание программы обучения, а учащиеся воспринимают, осознают и фиксируют ее в памяти. Учитель находится в центре учебного процесса. Он является носителем знаний , в которых нуждается ученик.
Целью учебного процесса является формирование умения школьников воспроизводить полученные знания. Организация учебного процесса подчиняется эффективному достижению этой цели : лекции передают знания, упражнения закрепляют их, обратная связь от учителя происходит в форме похвалы или критики.
Данный метод предполагает, что именно преподаватель или методист решает, чему и как учить, как структурировать учебный материал. Взаимоотношения между педагогом и учеником определяется отношениями дающей и принимающей стороны. Преподаватель имеет определенную власть над учебным процессом и обучаемым, для эффективного использования своей власти он должен обладать личным авторитетом.
Этот метод обучения хорошо реализуется с помощью информационно –коммуникационных технологий . Огромное число современных цифровых образовательных ресурсов на CD и в Интернете , создаваемых множеством мультимедийных фирм , основано на этой модели .
Ограниченность такого метода обучения состоит в том, что обучаемый рассматривается лишь пассивный получатель информации, и его интересы и мотивация не учитываются.
Недостаток использования метода обучения в виде передачи новых знаний на основе ИКТ – снижающаяся эффективность учебного процесса. Заучивание правил перед компьютером не слишком привлекательно, ведет к накоплению отрицательных фактов и к растущему разочарованию.
2. Метод отработки и закрепления навыков и умений – это способ организации совместной деятельности преподавателя и учащихся, при котором учащиеся воспроизводят сообщенные им знания и показанные преподавателем действия. Часть программы обучения при использовании практического метода может быть направлена на развитие у школьников умения самостоятельно решать задачи и проблемы.
В фокусе данного метода обучения находится сам процесс обучения. Особую важность приобретает методика обучения. Учебная деятельность обучаемого является ключом к результативности и эффективности процесса обучения. Становится нужным умение учиться, и это умение можно формировать. Используются активные методы обучения, содействующие диалогу. Целью обучения оказывается не воспроизведение готовых знаний, а выработка способностей и навыков, позволяющих ученику самому решать большой диапазон проблем.
Учитель уже не занимает центральной, авторитарной позиции в процессе обучения. Центром обучения становится учащийся, его познавательные потребности и учебная деятельность . Педагог уже не является основным источником знаний , но он содействует процессу обучения путем дидактической обработки учебного материала , выбора метода обучения , организации самого процесса обучения . Из лектора педагог превращается в тьютера , который не просто транслирует обучающемуся входную учебную информацию , а организует работу обучающегося с учебными материалами , взаимодействие учащихся между собой .
Обучаемый активно и самостоятельно осваивает учебные материалы, получая при этом содействие и поддержку со стороны тьютера в случае необходимости.
Результатом учебного процесса в данной модели являются не просто знания в предметной области, а умения самостоятельно приобретать знания, необходимые для решения проблем в этой области.
Использование ИКТ при данном методе обучения дает возможность:
· Создавать многократно используемую базу учебно-методических материалов
· Организовать не только доступ к материалам со стороны большого количества учащихся, но и вести с каждым из них диалог с помощью телекоммуникаций
· Использование регулярной обратной связи при обучении повышает степень усвоения учебного материала.
У данного метода обучения диапазон выгод от внедрения электронных технологий образования увеличивается и усложняется. В долгом поэтапном процессе внедрения потенциал ИКТ раскрывается полностью. Большое значение имеет достаточное финансирование, возможность экспериментировать со стороны администрации и преподавательского состава для того, чтобы выяснить, какие методические приемы лучше работают в конкретных условиях. Управление обучением и развитие информационной инфраструктуры требует выработки новых навыков у персонала , при этом эффективное сотрудничество между учебным отделом и подразделением , отвечающим за внедрение ИТ , имеет критическое значение .
В перспективе развития данного метода обучения учебное заведение не только заказывает сторонним организациям и специалистам разработку учебных материалов, но и начинает самостоятельно их разрабатывать. Административные работники и преподаватели накапливают опыт работы в новой форме и расширяют использование смешанного (комбинированного) обучения. Начинается формирование новых традиций и форм управления учебным процессом.
Роль преподавателя меняется. Квалификационные требования включают овладение интерактивными методами в обязательном порядке. Традиционные учебные дисциплины и внеклассные предметы обогащаются за счет элементов электронного образования .
3. Метод выработки новых знаний – это способ организации совместной деятельности преподавателя и обучаемого, при котором в центре образования лежит не получение знаний или навыков с помощью преподавателя и/или обучающих систем и учебных материалов, а их активная выработка обучаемым.
В данном случае учащийся самостоятельно находит проблемы и выстраивает стратегию их решения. При этом исходным пунктом обучения является не изучаемый предмет, а индивидуальный опыт, потребности и предпочтения обучаемого. Учащийся активно ведет поиск информации и материалов , в том числе идей и концепций , для критического осмысления , анализа и интерпретации подходов к решению проблем, вырабатывает новый опыт, органически основанный на имеющемся .
Цели обучения достигаются путем взаимодействия с другими обучаемыми, постоянного сравнения собственного и чужого опыта.
Роль преподавателя состоит в том, чтобы поддерживать процесс обучения. При этом ответственность преподавателя за достижение результатов оказывается выше, чем при предыдущих моделях обучения.
Преимущества данного метода обучения связаны с активным освоением окружающей среды, высокой мотивацией школьника, выработкой у него способности критически мыслить и творчески взаимодействовать с окружающей средой. При таком обучении происходит выработка опыта приобретения знаний и формирование познавательных процессов в одно и то же время.
Данный метод обучения основывается на опыте, традициях и формах внедрения ИКТ предыдущих моделей. Новое качество обучения достигается путем органической интеграции учебы с практикой, частичным стиранием границ между учебным и рабочим местами.
Одним из самых распространенных способов применение этого метода является проектно - исследовательское обучение.
Недостатки данного метода в сочетании с внедрением ИКТ состоят в высоких требованиях к начальной квалификации и мотивации учителя, качеству управления, а также относительно высоких расходов на поддержание информационной инфраструктуры.
Методы обучения при различии процессов обучения информатике и общеобразовательным дисциплинам
В учреждениях среднего общего образования будем различать процессы обучения информатике и общеобразовательным дисциплинам, а так же управление образовательным процессом.
4. Методы и приемы применения средств ИКТ в процессе обучения информатике направлены на формирование компетенций в области информационной деятельности школьников, воспитание их информационной культуры.
Рассматривая информатику в ряду с другими общеобразовательными дисциплинами, можно назвать общедидактические методы и специфику привнесенную в них средствами ИКТ:
P объяснительно – иллюстративные методы при использовании мультимедийного проектора могут заметно повышать познавательную активность учащихся за счет увеличения наглядности и эмоциональной насыщенности (анимация, звук, видео и другие мультимедийные эффекты). Когда учитель самостоятельно разрабатывает мультимедийный дидактический материал, он может использовать региональный краеведческий материал, что усиливает воспитательный момент урока.
P Репродуктивные методы обучения при использовании компьютерных обучающих систем приобретают свойства личностно - ориентированного обучения, при котором учащиеся получают возможность выстраивать индивидуальные образовательные траектории в зависимости от успешности обучения и личностных психологических качеств (восприятия, памяти, мышления и пр.).
P Исследовательские методы представлены огромными возможностями по проектной деятельности.
P В процессе работы с обучающими системами можно активизировать методы коррекции знаний учащихся, не затрачивая дополнительное время учителя.
P Средства образовательного назначения так же могут являться средством стимулирования и повышения мотивации обучения, а так же средством повышения познавательного интереса учащихся, поскольку известно, что для учащихся возможность поработать за компьютером дополнительное время является сильным стимулом и др.
Наряду с общедидактическими методами обучения на уроках информатики применяют частнометодические.
· При изучении раздела "Алгоритмизация и программирование " применяют такие методы , как ролевое исполнение алгоритма , "черный ящик ", приемы усложнение задачи , "найди ошибку в алгоритме ", таблица значений и др.
· На пропедевтическом уровне обучения информатике рекомендуется активизировать игровые формы обучения, например, информационные игры.
Информационные игры - игры, основанные на информационных процессах: передача, обработка, кодирование и декодирование информации и пр.
Например, игры на передачу информации (в этих играх, как правило, задействованы невербальные каналы передачи информации).
5. Методы применения средств ИКТ при преподавании общеобразовательных дисциплин направлены на совершенствование процесса обучения в рамках заданной научной области знания.
Если в процессе обучения информатике средства ИКТ могут выступать и как средство обучения и как объект изучения, то в процессе преподавания общеобразовательных дисциплин они могут являться только средством обучения. Названные выше общедидактические методы обучения так же будут иметь место и сохранят свою специфику, что, в конечном счете, будет способствовать повышению качества обучения школьников за счет увеличения познавательного интереса учащихся, возможности индивидуализации обучения, интенсификации методов коррекции знаний учащихся без увеличения рабочего времени учителя.
Особо необходимо отметить увеличение доли исследовательских методов обучения, таких как метод проектов. Современные структура и содержание метода проектов ориентированы на активное применение средств вычислительной техники и сетевых технологий . Кроме того , особенностью метода проектов является его интеграционный характер , что позволяет усилить межпредметные связи общеобразовательных дисциплин не только с информатикой, но и между собой .
Вопросы для самоконтроля:
1. На какие виды можно разделить цели изучения информатики?
2. Каковы педагогический функции курса информатики?
3. На какие группы делятся методы обучения с использованием ИКТ?
4. Какие методы обучения целесообразно использовать по особенностям взаимодействия преподавателя и слушателя?
5. В чем заключаются методы отработки и закрепления навыков и умений?
6. На что направлены методы и приемы применения средств ИКТ в процессе обучения информатике?
7. Что такое информационные игры?
8. Чему способствует проведение внеклассных мероприятий по информатике?
9. Назовите основные формы организации внеурочной работы со школьниками.
10. Назовите общие характеристические черты воззрений на ход исторического развития.
11. Что призваны обеспечить факультативы по информатике?
12. Для чего предназначена кружковая работа?
13. Какие методы относятся к словесным?
Литература :
1. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студентов педвузов/ М.П.Лапчик и др. Москва «Академия», 2001. – 624 с.
2. Бидайбеков Е.Ы., Абдулкаримова Г.А. Информатика и средства информатики в начальной школе: Учебно-методическое пособие для студентов педагогического университета. – Алматы, 2002. – 80 с.
3. Халықова К.З. Информатиканы оқыту әдістемесі. Алматы. Білім, 2000.
4. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике. Учебное пособие. М.: Высш.шк., 2004. – 223 с. ил.
5. БочкинА.И. Методика преподавания информатики: Учебное пособие. - М.: Высш. шк., 1998.
6. Лапчик М.П., Семакин И., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики: Учеб-ное пособие. - М.: Академия, 2005. 622 с.
7. Малев В.В., Малева А.А. Частная методика преподавания информатики. – Воронеж: ВГПУ, 2007.
8. Малева А.А., Малев В.В. Практикум по методике преподавания информатики. - Воронеж: ВГПУ, 2006. - 148 с.
9. Журнал «Информатика и образование».Веб-сайт: http://www.infojournal.ru.
10. Газета «Информатика» (приложение к газете «Первое сентября»). Веб-сайт: http://inf.1september.ru.
11. Приложения к журналу «Информатика и образование».
ҮЙДЕ ОҚЫТЫЛАТЫН БАЛАЛАРДЫ ЖАЛПЫ БІЛІМ БЕРУ МЕКТЕБІНІҢ ОҚУ БАҒДАРЛАМАЛАРЫМЕН ОҚЫТУ
Бейорганикалық химияны оқытуға арналған интерактивті оқыту құралдарын жасау әдістемесі
Жалпы білім беретін орта мектепте химияны пәнаралық байланыс негізінді оқытуда салауатты өмір салтын қалыптастыру әдістемесі
Көпбалалы отбасында қазақ этнопедагогикасы негізінде ұлттық қасиеттерді қалыптастыру
Сыныптан тыс жұмыстарда жеткіншектердің адамгершілік құндылықтарын қалыптастырудың педагогикалық шарттары
Оқушыға арналған көрнекі құралдар
Ақпараттық электрондық өнімдер
«Сүйіспеншілік» тақырыбындағы фразеологизмдерді сөйлеу дағдысын дамытуда қолдану жолдары
Фронтальды зертханалық жұмыстардың жіктелуі
Идеографиялық оқу сөздігінің тілдік жүйені меңгертудегі орны