Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Новые информационные технологии как средство развития познавательных способностей учащихся начальной школы 14
1.1. Познавательные способности младших школьников: основные характеристики и особенности 15
1.1.1. Восприятие 16
1.1.2. Внимание 19
1.1.3. Память 24
1.1.4. Мышление 27
1.1.5. Воображение 29
1.2. Новые информационные технологии в начальной школе: анализ современных образовательных парадигм в контексте опыта образовательной практики 32
1.2.1. Дидактические концепции изучения образовательной области «Информатика» в начальной школе 34
1.2.2. Программные средства учебного назначения как инструмент развития познавательных способностей учащихся начальной школы 44
1.3. Образовательный потенциал учебного курса «Логика» в аспекте формирования познавательных способностей младших школьников с использованием средств новых ин
формационных технологий 53
1.3.1. Содержание начального образования: дидактические основания для пересмотра 55
1.3.2. Цели и задачи курса «Логика» 61
1.3.3. Содержание курса «Логика» и организация процесса обучения 66
Выводы к главе 1 77
ГЛАВА 2. Изучение образовательной области «информатика» как системообразующий фактор формирования у будущих учителей начальной школы навыков применения средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся 80
2.1. Анализ современных концепций подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и информационных технологий
2.2. Курс «Информатика» для студентов - будущих учителей начальной школы как педагогическая система 98
2.3. Опыт формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к использованию средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся ''
Выводы к главе 2 130
Заключение 133
Библиографический список 136
Приложение 1 162
Приложение 2 198
- Дидактические концепции изучения образовательной области «Информатика» в начальной школе
- Программные средства учебного назначения как инструмент развития познавательных способностей учащихся начальной школы
- Анализ современных концепций подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и информационных технологий
- Курс «Информатика» для студентов - будущих учителей начальной школы как педагогическая система
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Проблема формирования познавательных способностей младших школьников на протяжении десятилетий занимала и занимает одно из центральных мест в современных психолого-педагогических исследованиях (П.П. Блонский, А.В. Брушлинский, Л.А. Вен-гер, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, А.Я. Дудецкий, О.Ю. Ермолаев, А.З. Зак, Е.И. Игнатьев, 3,И. Калмыкова, В,А. Крутецкий, А,Н, Леонтьев, Т.М. Марю-тина, Т.А. Мешкова, Ж. Пиаже, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф, Талызина, Б.М. Теплое, В.Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин и др.).
В то же время оснащение школ персональными компьютерами, начавшееся в середине 80-х годов в связи с введением учебной дисциплины «Информатика», породило значительные социальные ожидания, связанные с реализацией в учебном процессе образовательного потенциала средств новых информационных технологий (НИТ) как для развития познавательных способностей и потребностей учащихся, так и для трансформации методов трансляции и продуцирования знаний. Эти ожидания, в частности, нашли свое отражение в многочисленных дидактических концепциях изучения образовательной области «Информатика», применения средств НИТ в начальной школе (С.А, Бешенков, В.А. Буцик, ЮМ. Горвиц, А.В. Горячев, ТИ. Да-нюшевская, ТВ, Добудько, ВВ. Дубинина, З.С. Зюкина, И.П. Киселева, Е.П. Коляда, В.М. Костылевская, Н.В, Ладыженская, Т.А.Ладыженская, ИВ. Левченко, И.Б. Мылова, Ю.А. Первин, В,Н, Просвиркина, Н.Н. Салта-нова, Ю.А. Смирнова, Е.В. Филинкова и др.),
Практическое воплощение этих концепций, с одной стороны, позволило в определенной степени раскрыть возможности использования средств НИТ в начальной школе, с другой стороны, инициировало исследование проблем подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности в условиях информационно-коммуникационной образовательной среды (Ю.С. Брановский, Г.Г. Брусницина, О.Ф. Брыксина, А.Л. Денисова, Н.Н. Ди-канская, Т,В. Добудько, С.А. Зайцева, Г.А. Кручинина, И.В. Ряхинова, И.Ю. Степанова, М.В. Шзецкий, СП. Шоленкова и др.).
Вместе с тем, сопоставляя результаты упомянутых исследований с потребностями образовательной практики и перспективами ее развития, необходимо констатировать наличие определенного разрыва между практическим использованием средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников и состоянием теоретического знания по названной проблеме.
Детальный анализ причин названного разрыва позволяет в числе последних отметить отсутствие исследований, посвященных проблеме формирования профессиональной готовности будущих учителей начальных классов к использованию средств НИТ для развития познавательных способностей учащихся. В центре внимания практически всех упомянутых работ находится проблема подготовки учителя к преподаванию информатики или же к применению НИТ на предметных уроках, При этом решение декларируемой практически во всех без исключения психолого-педагогических исследованиях в качестве одной из важнейших, если не самой главной, общедидактической задачи развития познавательных способностей младших школьников остается уделом частных методик, что в принципе предопределено исторически сложившимися организационными формами и содержанием начального образования.
Стремление найти пути разрешения этих противоречий и определило проблему нашего исследования. В теоретическом плане это проблема выявления дидактических оснований для пересмотра организационных форм и содержания начального образования с целью оптимального использования образовательного потенциала средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников. В практическом плане это проблема определения содержания, форм и методов формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся.
Объект исследования - процесс формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся.
Предмет исследования - научные основы формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся в рамках изучения образовательной области «Информатика».
Цель исследования - разработка научно обоснованной практико-ориентировантюй концепции формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся в рамках изучения образовательной области «Информатика».
Гипотеза исследования. Дальнейшая трансформация начального образования так или иначе будет связана со все более широким использованием средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников. Как необходимое условие оптимизации названного процесса высокая профессиональная готовность будущих учителей начальной школы к применению средств НИТ для развития познавательных способностей учащихся может быть достигнута в том случае, если изучение образовательной области «Информатика» будет выступать в качестве системообразующего компонента в процессе формирования названных навыков,
Проблема, цель и гипотеза исследования предопределили необходимость решения следующих задач:
На основе анализа дидактических концепций изучения образовательной области «Информатика» и применения средств НИТ в начальной школе в контексте их практического воплощения выявить образовательный потенциал средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей младших школьников,
Определить дидактические основания для пересмотра содержания, организационных форм и методов начального образования в контексте поиска оптимальных путей использования средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников. Указать возможные направления такого пересмотра.
На основе анализа концепций подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности в условиях информационно-коммуникационной образовательной среды разработать и научно обосновать практико-ориентированную концепцию формирования в рамках изучения образовательной области «Информатика» профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся.
В рамках опытно-экспериментальной работы оценить эффективность предложенных подходов к решению проблемы формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся.
Положения, выносимые на защиту:
1. Как показывают многочисленные психолого-педагогические исследования, познавательные способности (восприятие, внимание, память, мышление, воображение), выступая в качестве фундамента учебной деятельности, развиваются в рамках этой деятельности, являясь в то же время факторами ее успешности. В процессе обучения в начальной школе познавательные способности учащихся способны претерпевать качественные изменения как в связи с психофизиологическими причинами, так и под прямыми или опосредованными педагогическими воздействиями. При этом целенаправленное формирование адекватных, целостных психических структур познавательной деятельности нужно рассматривать в качестве одной из важнейших задач начальной школы.
2. Анализ содержания дидактических концепций и подходов к изучению образовательной области «Информатика», а также программных средств учебного назначения, применяемых в курсе информатики в начальной школе, свидетельствует о высоком образовательном потенциале средств новых информационных технологий в аспекте развития познавательных способностей младших школьников. В то же время опыт образовательной практики актуализирует вопрос об организационных формах и педагогически целесообразных способах оптимального использования этого потенциала, На современном Diane принципиально важными становятся вопросы о том, насколько целенаправленно осуществляется в процессе преподавания той или иной учебной дисциплины формирование познавательных способносгей учащихся, а также в какой степени это формирование соотносится с общими задачами учебного предмета и с глобальными задачами начальной школы. В этой связи правомерной видится гипотеза о необходимости изучения в начальной школе специального курса логики, ориентированного на развитие познавательных способностей учащихся с широким использованием средств НИТ (принципиальная возможность создания такого курса подтверждается как вышеупомянутым анализом, так и проведенным нами отбором его содержания). Дидактическими основаниями для такого рода пересмотра содержания начального образования выступают следующие компоненты: комплексный подход к определению содержания образования, учитывающий и предметную структуру научного знания, и структуру жизненно важных сфер существования и деятельности человека, и структуру личности, и логику формирования личности; принцип функциональной полноты компонентов содержа- ния общего начального образования с точки зрения концепции жизненно важных сфер существования и деятельности; принцип объективизации гуманитарного знания; принцип фундаментализации образования; принцип генерализации содержания образования.
Вне зависимости от организационных форм и рамок, в которых осуществлялось, осуществляется или будет осуществляться целенаправленное развитие познавательных способностей младших школьников на основе широкого использования средств НИТ (то ли в рамках специального предмета, то ли при изучении информатики, то ли в процессе изучения математики, языка и т.д.), общеобразовательная учебная дисциплина «Информатика» должна выступать в качестве системообразующего компонента как процесса формирования общей информационной культуры будущих учителей начальных классов, так и процесса формирования их профессиональной готовности к применению средств НИТ для развития названных способностей. При этом разработанный нами проект курса «Логика», ориентированный иа широкое применение средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников, может рассматриваться как своеобразная содержательная модель соответствующего фрагмента будущей профессиональной деятельности студентов факультета начального образования педагогических вузов, служащая ориентиром при отборе содержания образовательной области «Информатика».
Результаты проведенного нами педагогического эксперимента позволяют констатировать возможность разработки общеобразовательного курса «Информатика» для будущих учителей начальных школ, обеспечивающего на должном уровне формирование их общей информационной культуры наряду с профессиональной готовностью к применению средств МИТ для развития познавательных способностей младших школьников.
Научная новизна исследования определяется тем, что в нем: раскрыт образовательный потенциал новых информационных технологий как эффективного инструмента развития познавательных способностей учащихся младших классов; определены дидактические основания для пересмотра содержания, организационных форм и методов начального образования с целью оптимального применения средств ПИТ для развития познавательных способностей младших школьников, разработана концепция курса «Логика» как системообразующего компонента в процессе формирования познавательных способностей учащихся 1-3 классов начальной школы; - обоснована практико-ориентированная концепция формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к приме нению средств новых информационных технологий для развития познава тельных способностей учащихся.
Теоретическая значимость исследования. Результаты исследования расширяют научные представления о роли средств информационных технологий в образовании; позволяют конкретизировать подходы к проблеме формирования профессиональной готовности учителей к применению средств НИТ для развития познавательных способностей учащихся; они будут способствовать разработке вопросов повышения теоретического уровня преподавания образовательной области «Информатика» в той части, что связана с развитием познавательных способностей учащихся.
Практическая значимость результатов исследования состоит в разработке содержания и определения методов формирования профессиональной готовности будущих учителей начальной школы к применению средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей учащихся в рамках изучения образовательной области «Информатика»; его результаты направлены на совершенствование общедидактической подготовки студентов педагогических вузов. Разработанный проект курса «Ло- гика», ориентированный на широкое использование средств новых информационных технологий для развития познавательных способностей младших школьников, может служить основой для проведения факультативных занятий, уроков развития и самокоррекции в начальной школе.
Методологической основой исследования являются педагогические, психологические теории личности и познавательной деятельности, современные дидактические концепции подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности в условиях информационно-коммуникационной образовательной среды.
Существенное значение в концептуальном плане имеют: - основные положения методологии педагогики (М.Л. Данилов, В,И. Загвязинский, B.C. Ильин, ВВ. Краевский, A.M. Новиков, В.М. По лонский, М.Н. Скаткин и др.); положения философии и философии образования (Д. Белл, Б.С. Гер-шунский, А.И. Ракитов, О. Тоффлер, Г.П. Щедровицкий и др.); психолого-педагогические исследования содержания и структуры педагогической деятельности (П.П. Блонский, А.В. Брушлинский, Л.А, Венгер, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, Т.В, Добудько, Е.И. Игнатьев, М.В. Кларин, В.А. Крутецкий, A.1I. Леонтьев, Ж, Пиаже, С.Л. Рубинштейн, В,А. Слас-тенин, Г,В. Суходольский, Н.Ф. Талызина, В,Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин и лр-); - дидактические концепции изучения образовательной области «Ин форматика» (С.А. Бешенков, В.А. Буцик, Ю.М, Горвиц, А.В. Горячев, Т.В. Добудько, Ю.А. Первин и др.).
Для решения поставленных задач и проверки исходных положений был использован комплекс взаимодополняющих методов исследования, адекватных его предмету: теоретический анализ научной, психолого-педагогической и методической литературы; экспериментальные методы (констатирующий и формирующий варианты педагогического эксперимента), изучение и обобщение опыта педагогической деятельности.
Достоверность и обоснованность полученных в диссертации результатов обеспечена обоснованностью методологии исследования, ее соответствием поставленной проблеме; осуществлением исследования на теоретическом и практическом уровнях; применением комплекса методов, адекватных его предмету, воспроизводимостью экспериментальной работы и устойчивостью ее результатов.
Организация и этапы исследования. Работа выполнялась на базе факультета начального образования и кафедры информатики и вычислительной техники Самарского государственного педагогического университета.
Исследование проводилось в три этапа.
I этап (1997-1998 гг.). Изучение педагогической действительности, конкретного опыта работы учителей начальных школ, преподавателей вузов обусловило важность и необходимость обращения к проблеме развития по знавательных способностей младших школьников на основе широкого при менения средств новых информационных технологий, Проведенный анализ научной литературы, исследований, тематически близких к нашему, позво лил обосновать исходные позиции, проблему, объект, предмет исследования, сформулировать его цель и задачи. Результатом этого этапа явилось опреде ление гипотезы, методологии и методов исследования, обоснование его про граммы.
II этап (1998-2000 гг.). В ходе экспериментальной работы, сочетав шейся с анализом дидактических концепций изучения образовательной об ласти «Информатика» и применения средств НИТ в начальной школе, с ос мыслением опыта деятельности по формированию профессиональной готов ности будущих учителей к широкому применению средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников, проверялась и уточня лась гипотеза исследования, корректировались методы обучения, анализиро- вались и систематизировались полученные данные. Результатом этого этапа явилась разработка содержания курса «Логика» для начальной школы, разработка и реализация содержания курса «Информатика» для студентов будущих учителей начальной школы в аспекте формирования у них навыков применения средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников.
III этап (1999-2001 гг.). Теоретическое осмысление результатов экспериментальной работы послужило основой для определения дидактических, организационно-педагогических условий, способствующих формированию профессиональной готовности будущих учителей к применению средств НИТ для развития познавательных способностей младших школьников. Проведено оформление диссертации.
Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники Самарского государственного педагогического университета (1997-2001 гг.), на 4-й межвузовской конференции «Методика вузовского преподавания» (Челябинск, 2000 г.), на научно-технической конференции «Проблемы создания автоматизированных обучающих и тестирующих систем» (Новочеркасск, 2000 г.), на X юбилейной конференции-выставке «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2000 г.), на 3-й Международной научно-практической конференции «Педагогический процесс как культурная деятельность» (Самара, 2000 г.), на семинаре-высгавке в рамках XI Международной конференции «ИТО-2001» (Самара, 2001 г.), на Всероссийской конференции «Интеграция теории и практики формирования творческой активности студентов педагогических вузов (факультетов)» (Самара, 2001 г.), на XI конференции-выставке «Информационные технологии в образовании» (Москва, 200] г.).
Основное содержание диссертации отражено в 9 публикациях.
Дидактические концепции изучения образовательной области «Информатика» в начальной школе
По-видимому, корни многих современных дидактических концепций изучения образовательной области «Информатика» в начальной школе следует искать в идеях, высказанных американским психологом С. Пейпертом. С его именем обычно связывают разработку программно-методической среды Лого (ЛогоМиры), разработанной в 1989 году в Массачусетском технологическом институте. Реализованная в этой среде идея исполнителя (черепашка, управляемая посредством компьютера) как кибернетического механизма, имитирующего такие свойства живого организма, как подвижность, чувствительность и память, способного выполнять определенные поручения, отданные ему в письменном виде на языке Лого, нашла свое дальнейшее воплощение в «Первых уроках программирования» (Г.А. Звенигородский, [112]), а также в таких современных программно-методических комплексах, разработанных российскими учеными, как «Роботландия» (Ю.А. Первин и др., [177 -183]), «Алгоритмика» (А.Л. Семенов и др., [209]) и т.д. Более сложной с точки зрения практической реализации оказалась другая идея - идея создания с использованием информационных технологий образовательной среды, в которой каждый ребенок выступал бы как «зодчий, возводящий структуры собственного интеллекта» (Ж. Пиаже, [188], [189]):
«Одной лишь свободы от внешнего принуждения для подобного рода «зодчества» еще недостаточно, Необходимо также адекватное культурное окружение, в котором ребенку было бы интересно учиться и самостоятельно добывать знания, которые позволяли бы ему справляться с нетривиальными и совершенно новыми проблемами, не имеющими аналогов в прошлом. Это культурное окружение должно быть таким, чтобы ребенок всегда мог найти там живые, яркие, лично близкие ему ассоциации со стоящей перед ним учебной задачей. Микромиры оказываются «инкубаторами знаний» или «местом для выращивания специфического вида плодотворных идей или интеллектуальных структур» [175].
«Ребенок программирует компьютер и, делая так ... не только овладевает частичкой самой современной техники, но и приобщается к некоторым из самых глубоких идей естествознания, математики, а также к искусству интеллектуального моделирования» [175].
Заметим, что несмотря на свою глубину и привлекательность идея создания информационных образовательных микросред еще не получила должного распространения,
В настоящее время поиски путей применения средств ПИТ в начальной школе в основном ведутся в направлении определения целей и содержания учебной дисциплины, осуществляющей пропедевтику основных понятий информатики.
Так, с 1994/95 учебного года в школах Самарской области внедряется сквозной курс «Информационная культура» для 1-11-х классов (ТО.А. Первин и др. [109 - 111], [127], [176 - 183]). Основной целью курса называется «формирование молодого поколения, готового активно жить и действовать в современном информационном обществе, насыщенном средствами хранения, переработки и передачи информации на базе НИТ», а главной задачей признается «формирование стиля мышления, адекватного требованиям современного информационного общества». Содержание курса «Информационная культура» описывается следующим образом.
I класс. Компьютер - твой друг. Элементарное введение в практику общения с компьютером. Компьютер на уроках математики и русского языка. Простейшие тренажеры «клавиатурного» и «мышиного» интерфейса. Упражнения па прямой и обратный счет, состав числа и простейшую арифметику. Компьютерные упражнения с программами систем «Малыш», «Путешествие в страну Нукварию» и «Робот.паидия».
II класс. Множества, признаки и порядок. Первые представления о множествах, подмножествах и элементах. Закономерности и порядок.
Классификация и конструирование. Компьютер на уроках математики и русского языка. Игры и упражнения на классификацию, тренировку памяти и конструирование, базирующиеся на программах пакетов «Классификаторы» и «Малыш».
Ш класс. Ачгоритмы. Алгоритмы, вокруг нас. Компьютерные модели. Рассматриваются и подробно обсуждаются понятия команды и алгоритма. Упражнения с программами из разделов «Алгоритмические этюды» системы «Гоботлаидия\ », пакетов «Малыш» и «Арифметика». Инструментарий компьютерных уроков математики.
IV класс. Компьютер помогает думать. Понятие об исполнителях и способах управления. Распознавание закономерностей и исследование алгоритмов, метод «черного ящика». Общая схема изучения исполнителей. Пропедевтика управляющих структур. Решение комбинаторных задач и конструирование исполнителей. Упралснения с программами из раздела «Исполнители» системы «Роботландия \ » и пакета «Веселые картинки».
В ряде регионов в начальной школе изучается курс «Информатика в играх и задачах» (А,В. Горячев и др.[69 - 71], [223]). Цели курса: пропедевтика информатики, подготовка к решению разнообразнейших задач в области информационных технологий. Эти цели конкретизируются следующим образом:
1) развитие у школьников устойчивых навыков решения задач с применением формально-логического, алгоритмического, системного, объектно-ориентированного подходов к решению как наиболее типичных и распространенных в областях деятельности, связанных с информационными технологиями (в том числе создание у учеников навыков решения логических задач и ознакомление с общими приемами решения задач - «как решать задачу, которую раньше не решали»: поиск закономерностей, рассуждения по аналогии, по индукции, правдоподобные догадки, развитие творческого воображения и др.);
2) расширение кругозора в областях знаний, тесно связанных с информатикой (знакомство с графами, комбинаторными задачами, логическими играми с выигрышной сіратегией («начинают и выигрывают») и некоторыми другими); при наличии компьютера и соответствующего программного обеспечения - знакомство с компьютером и его инструментальными возможностями [69], [71].
Иными словами, в качестве основной задачи курса «Информатика в играх и задачах» для начальной школы его авторы видят формирование и развитие умений анализировать и строить информационно-логические модели. Это находит недвусмысленное отражение в структуре и содержании курса, построенного в соответствии с принципом дидактической спирали, следующим образом,
Тема «Алгоритмические модели» изучается в первой четверти в 1-3-х классах; тема «Модели объектов и классов» - во второй четверти в 1—3-х классах; тема «Модели логических рассу.жг)еимЪ - в третьей четверти в l-3-x классах; тема «Построение моделей» - в четвертой четверти в 1-3-х классах.
Изучение курса базируется на широком использовании учебных тетрадей для учеников, разработанных для каждой темы и для каждого класса, и практически не требует иного программно-методического обеспечения, а соответственно и техники.
В концептуальном плане небезынтересен разрабатываемый С.А. Бешенковьш, А,Л. Давыдовым, Н,В. Матвеевой [17], [18] подход к изучению курса «Информатика» в начальной школе, стратегической целью которого, с их точки зрения, должно стать развитие мышления ребенка, а также воспитание самостоятельного, мыслящего человека, способного справиться с проблемами, которые ставит перед ним жизнь. При этом предполагается, что курс «Информатика» должен рассматриваться не только как общеобразовательный предмет, но и как средство, позволяющее осуществлять «нравственное воспитание учащихся через формирование понимания себя неотъемлемой составляющей Мира». Соответственно среди задач курса «Информати
Программные средства учебного назначения как инструмент развития познавательных способностей учащихся начальной школы
На наш взгляд, к числу программных средств учебного назначения, предназначенных непосредственно для развития восприятия младших школьников, можно отнести следующие.
Построй дом (ПМК КИД Малыш). В этой компьютерной игре ребенку предлагается заняться строительством из половинок кирпичей, различающихся линией разлома. Прежде чем строить из этих половинок кирпичей, необходимо правильно соединить, поворачивая их в случае необходимости.
Веселые фигурки (ПМК КПД Малыш). Суть игры заключается в поиске предметов как неживой, так и живой природы, обладающих формами, соответствующими заданной геометрической фигуре.
Новоселы (ПМК КИД Малыш). В этой игре требуется расставить мебель в квартире согласно имеющемуся плану-схеме.
Раскрась-ка (Страна Фантазия) - имитация работы с книжкой-раскраской, ориентированная на развитие цветового восприятия.
Переправа (ПМК КИД/Малыш). Задача игрока - переправить лесных животных через реку во время пожара, точно подобрав скорости плывущих навстречу друг другу лодок с учетом течения реки. Эта программа из серии программ Закономерности движения (ПМК КИД Малыш), ориентированных на развитие восприятия движения у детей. Другие программы из этой серии: Дельфин, г{то-то случилось, Веселое путешествие, Спасатели в космосе, В их основе лежит та же идея, что и в программе Переправа.
Куб-игра (ПМК КИД Малыш). В рамках этой игры с помощью цветных кубиков необходимо построить различные трехмерные объекты. Игра направлена на развитие восприятия трехмерного пространства.
Среди программных средств учебного назначения достаточно сложно (в силу отмеченной ранее {в п, 1.1.2) специфики внимания) выделить те, что могут быть использованы непосредственно и исключительно для развития внимания младших школьников.
Возможно, к числу таких программ следует отнести программы типа Поймай собачку (ПМК КПД Малыш) - здесь игрок должен провести клоуна к собачке по одной из дорожек, не сбившись с пути; Курсор (ПМК Роботлан-дия) и т.п., а также программы, в которых осуществляется поиск отличий и сходств в предъявляемых объектах. Одна из таких программ так и называется Внимание (Страна Фантазия).
Нечто аналогичное можно сказать и относительно программных средств учебного назначения, ориентированных непосредственно на развитие памяти младших школьников, К ним, пожалуй, можно отнести только программу Пары (ПМК Классификаторы, Роботландия), по сути представляющую собой игровой тренажер для развития памяти.
Здесь, однако, следует подчеркнуть, что работа учащихся со значительной частью программных средств учебного назначения, ориентированных на формирование у школьников навыков логического, модульно-рефлексивного мышления, творческих способностей и воображения, одновременно способствует развитию у них и восприятия, и внимания, и памяти.
В этом несложно убедиться, проанализировав, например, содержательные описания следующих программных средств учебного назначения, обеспечивающих формирование у младших школьников навыков логических операций и логического мышления в целом.
Кто с нами (ПМК Классификаторы, Роботландия), При работе с программой из произвольного ряда предметов необходимо выбрать тот, что при надлежит предъявляемой совокупности объектов (классу), объединенных по какому-либо признаку. Программа призвана формировать навыки выделения существенных признаков.
Кто лишний (ПМК Классификаторы, Роботландия), Содержание: из совокупности предъявляемых на экране предметов на основе анализа их признаков и вычленения общих требуется сделать вывод, какой из предметов является лишним. С использованием этой программы формируется такой прием логического мышления как сравнение.
Волшебные ключи (ПМК КИД Малыш). Игрок, ориентируясь на заданное число признаков, должен сконструировать все возможные ключи для дверей, за которыми в заточении томятся принцессы.
Парашют (ПМК Классификаторы, Роботландия). Программа относится к динамическим классификаторам: предъявляемые движущиеся объекты необходимо классифицировать, причем время, отводимое на выдвижение и на проверку гипотез, ограничено.
Бабочка (ПМК Классификаторы, Роботландия). Как и предыдущая, эта программа относится к динамическим классификаторам, с той разницей, что вертикальное перемещение предметов предыдущей программы заменено горизонтальным, причем одновременно на экране перемещаются объекты различных классов. И программа Парашют, и программа Бабочка предназначены для формирования навыков классификации.
Цепочка (ПМК Классификаторы, Роботландия). В предъявляемой серии предметов учащийся должен уловить закономерность и продолжить цепочку.
Принцесса-сороконож'ка (ПМК КИД/Малыш). Ориентируясь сначала на цвет, затем на форму и, наконец, на то и на другое одновременно, пользователь должен выяснить закономерность логического ряда и обуть сороконожку. Программы Цепочка и Пртщесса-сорокопожка предназначены для развития навыков ссриации.
Буквоед (ПМК Роботландия). Одна из наиболее известных программ, реализующих принцип «черного ящика». На «вход» Буквоеда подается числовая или текстовая информация, которая им обрабатывается по определенному алгоритму, а зачем на «выходе» Буквоеда предъявляется результат этой обработки. Экспериментируя с входными данными, учащийся на основе выдвижения и проверки своих гипотез должен угадать неизвестный алгоритм.
Волки и поросята (ПМК КИДМалыш). Содержание: игрок должен провести попарно пятерых поросят к водопою, избежав при этом встречи с волками. Эта программа может использоваться при пропедевтике комбинаторных задач.
Пиастры (ПМК Роботланділя). Цель игры: среди монет в мешке за как можно меньшее число взвешиваний необходимо определить одну фальшивую (она немного легче по весу).
Серия программ Алгоритмические этюды (ПМК Роботланділя) с успехом может использоваться при формировании модульно-рефлексгшного стиля мышления. Она включает в себя ряд исполнителей, среди которых:
Перевозчик, решающий известную задачу о переправе волка, козы и капусты на противоположный берег реки;
Монах, решающий задачу о Ханойской башне;
Машинист, сортирующий вагоны на станции;
Конюх, меняющий местами черных и белых шахматных коней на шахматной доске размерами 3x3;
Автомат, лишь увеличивающий на 1 или умножающий на 2 число на экране, но тем не менее способный решать далеко не простые задачи, а также ряд других.
В качестве программ учебного назначения, способствующих развитию воображения младших школьников, можно назвать следующие.
Зимние чудеса (ПМК КИЛ Малыш). Сценарий программы таков. В новогоднюю ночь животные прячутся за окном, покрытым инеем. Их можно увидеть, протерев окно волшебной рукавицей. По увиденной детали изображения животного необходимо угадать, кто скрывается за окном.
Фотоохота (ПМК КИЛ-Малыш), В этой игре необходимо, проанализировав траекторию движения зайца, мысленно продлить ее и, поставив фотоаппарат в клетку, к которой приближается персонаж, успеть его сфотографировать.
Лыса и цыплята (ПМК К И) [.Малыш). Сценарий игры: на экране появляется лиса и несколько цыплят, а в нижней части экрана несколько замкнутых контурных линий, из которых следует выбрать ту, что отделит цыплят от лисы,
Анализ современных концепций подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и информационных технологий
Появлению современных концепций подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и НИТ предшествовали многочисленные исследования [24], [93], [141], [144], [143], [146], [201] и др. В частности, общеобразовательные и профессионально-прикладные аспекты изучения информатики и вычислительной техники в педагогическом институте нашли свое отражение в докторской диссертации Э.И. Кузнецова (1990, [143]). Информатика и информационные технологии в системе общего педагогического образования - тема многолетних исследований М.П. Лапчика [146]. Проблемы подготовки учителя к использованию информационных технологий в учебном процессе рассмаїривались в докторской диссертации М.И. Жалдака (1989, [93]). Методическая система обучения предметам и области информатики студентов нефизико-математических специальностей в структуре многоуровневого педагогического образования выступала как объект исследования в докторской диссертации ЮС. Грановского (1996, [24]). Дидактические основы формирования готовности будущего учителя к использованию НИТ раскрывались в докторской диссертации Г.А. Кручининой [141]. Дидактические проблемы и перспекгивы использования современных информационных технологий в образовании исследовались И.В.Роберт [201]. Содержанию подготовки студентов педвузов к применению современных информационных технологий в будущей профессиональной деятельности была посвящена кандидатская диссертация Т.А. Лавиной [144].
По-видимому, одной из первых работ, посвященных непосредственно проблеме подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и информационных технологий, была кандидатская диссертация Т.В, Добудько «Формирование профессиональной готовности студентов педагогических институтов к применению вычислительной техники в младших классах» (1992, [81]), В этом исследовании была предпринята первая попытка определить содержание подготовки будущих учителей начальной школы в области информатики и ПИТ, исходя из прогноза относительно возможных путей использования средств информационных технологий в начальной школе. Этот прогноз кратко формулировался так: «В настоящее время можно говорить о нескольких направлениях в применении компьютеров для обучения младших школьников:
- преподавание элементов информатики с использованием русско язычной версии Лого, системы «Роботландия» (при этом компьютер используется в той или иной мере для создания соответствующих сред, моделирования исполнителей, работа с которыми развивает определенные навыки мышления);
- использование ЭВМ как универсального средства обучения, не ведущего к кардинальному изменению методической системы обучения конкретному предмету;
- формирование у младших школьников не только отдельных элементов компьютерной грамотности, но и начальных знаний основ информатики, пропедевтика се фундаментальных понятий и способов деятельности (в этом случае компьютер частично оказывается не средством, а предметом изучения)» [81, с. 41].
При этом полагалось: «Будущий учитель должен иметь достаточные знания по информатике и вычислительной технике, которые позволили бы ему свободно владеть компьютером и его программным обеспечением и эффективно использовать ЭВМ как средство обучения на материале своего учебного предмета.
В частности, он должен: знать основные понятия информатики (информация, алгоритм,,..); уметь формально исполнять алгоритм; иметь представление о месте информатики в системе наук, об устройстве ЭВМ и принципах передачи информации; владеть одним из языков программирования на уровне, позволяющем решать простейшие задачи из своей предметной области с помощью компьютера,
- понимать принципы проектирования диалоговых программ, используемых при обучении, экспертных систем;
- работать с инструментальными средствами: редакторами текстов, графическими редакторами, музыкальными редакторами; представлять принципы обработки информации в системах управления базами данных..,
Должен иметь полное представление о возможностях использования ЭВМ в обучении младших школьников, знать, как применяется компьютер в качестве средства развития мышления.
Учитель начальных классов обязан прекрасно ориентироваться в функциональном назначении ГІПС для младших школьников, уметь использовать их для развития операционного стиля мышления, пропедевтики первичных представлений об алгоритмах, отработки навыков самостоятельного исследования...
Будущий учитель школы должен знать один из языков программирования учебной ориентации в той мере, которая бы позволяла ему эффективно использовать компьютер в качестве объекта изучения... Одним из главных претендентов на роль такого языка выступает Лого...
Студент должен овладеть комплексом умений, связанных с проектированием цикла обучения: конструктивное описание целей обучения тому или иному разделу курса информатики; выбор показателей, существенных для формирования у школьников логического мышления и других заданных видов деятельности, подбор адекватных упражнений; выбор методов и определение их последовательности...» [81, с. 50, 51].
Достижение указанных целей связывалось с усвоением будущими учителями начальной школы следующего содержания курса «Информатика»:
Общеобразовательный компонент (36 часов): Достижения, перспективы и возможности информатики. Основные понятия информатики. Принципы обработки данных на ЭВМ. Общие сведения о программном обеспечении ЭВМ. Текстовые и графические редакторы. Вазы данных.
Профессионально-ориентированный компонент (48 часов): Использование ЭВМ в обучении младших школьников. Компьютер как средство развития мышления. Классификация программно-педагогических средств, ориентированных на учащихся младших классов, и требования, предъявляемые к этим ППС. Пропедевтика понятия алгоритм. Способы развития операционного стиля мышления младших школьников с помощью семейства Исполнителей. Развитие навыков логического мышления учащихся младших классов с помощью компьютера. Возможности применения ППС на уроках математики или русского языка в младших классах. Применение игровых программ на уроках в младших классах (16 часов). Язык программирования Лого (32 часа) [81 с. 55-61].
Легко заметить, что в начале 90-х годов двадцатого века преобладало мнение о том, что информатику возможно и необходимо изучать в начальной школе, причем «алгоритмика» рассматривалась в качестве основного ядра названной учебной дисциплины. Соответственно в рамках курса информатики для учителей изучение языка программирования занимало значительное место. Тогда же совершенно справедливо утверждалось: «в настоящий момент полноценное изучение курса информатики на факультете педагогики и методики начального обучения просто невозможно» [81, с. 45], причем в качестве посылки для данного утверждения служил малый объем часов, отводимый на подготовку будущих учителей начальной школы в области информатики и информационных технологий. К сожалению, последнее обстоятельство актуально и по сей день.
Курс «Информатика» для студентов - будущих учителей начальной школы как педагогическая система
Появление в психолого-педагогической литературе столь модных сегодня понятий «педагогическая система», «системный подход к анализу педагогических явлений» правомерно рассматривать как отражение доминирования в современной науке и не только педагогической такого подхода к изучению того или иного явления, процесса, объекта, в соответствии с которым последние рассматриваются как некое целое, состоящее из частей (именуемых элементами системы), связанных между собой и образующих это целое со свойствами, не сводимыми к свойствам отдельных элементов. В этом случае любой объект, процесс, явление педагогической действительности имеет право рассматриваться как педагогическая система, вопрос лишь в том, как определяются ее элементы. В соответствии с общепринятой в педагогике точкой зрения, в качестве элементов педагогической системы под условным названием «курс информатики для студентов - будущих учителей начальной школы» в настоящем исследовании выступают: цели и содержание названного курса, организационные формы, средства, методы его преподавания.
Но прежде чем приступить к непосредственному описанию этих элементов, сделаем несколько важных замечаний.
Как правило, определяя цель изучения будущими педагогами образовательной области «Информатика», ограничиваются словосочетанием «формирование информационной культуры будущего учителя», добавляя или не добавляя при этом наименование специальности (химии, биологии и т.д.). На наш взгляд, такая постановка цели вещь, лишенная всякого смысла, поскольку на современном этапе понятия «информационная культура», «информационная культура учителя» трактуются далеко не однозначно.
Гак, по мнению ЮС. Брановского: «Информационная культура - это, прежде всего, проникновение в суть процессов обработки информации, причем достаточно глубокое, чтобы можно было легко и быстро решать различные задачи на ПК, подобно тому, как истинно грамотный человек может свободно читать и писать» [24, с. 12, 13],
С точки зрения Е.Л. Мсдведеной: «Информационная культура - уровень знаний, позволяющий человеку свободно ориентироваться в информационном просіранетве, участвовать в его формировании и способствовать информационному взаимодействию» (Е.А. Медведева, [161]).
По определению Э.Л. Семенюка: «Информационная культура - степень совершенства человека, общества или определенной его части во всех возможных видах работы с информацией: ее получении, накоплении, кодировании и переработке любого рода, в создании на этой основе качественно новой информации, ее передаче, практическом использовании» (Э,Л. Семенюк, [211]).
По мнению Н.Б, Зиновьевой; «Информационная культура личности -гармонизация внутреннего мира личности в ходе освоения всего объема социально-значимой информации)) (Н.Б. Зиновьева, [ИЗ]).
С точки зрения И.Г. Хангельдиевой: «Информационная культура - качественная характеристика жизнедеятельности человека в области получения, передачи, хранения и использования информации, где приоритетными являются общечеловеческие духовные ценности» (ИГ. Хангелъдиева, [247]).
Впрочем, неоднозначность трактовки понятия «информационная культура» - не слишком большая беда - в конце концов, можно было бы взять за основу некий «интегральный» подход О.И. Пугач, в соответствии с которым информационная культура личности предстает как структура, включающая такие компоненты: когнитивный (совокупность знаний и представлений об информационной картине мира); операционно-техиояогический (совокупность алгоритмов человеческой деятельности, связанной с хранением, передачей и обработкой информации (в том числе и с использованием средств информационных и коммуникационных технологий); психофизиологический (совокупность определенных психических структур и ансамблей общих способностей, необходимых для реализации алгоритмов информационной деятельности), аксиологический (система ценностных ориентации, жизненных установок, этических и моральных норм, правил и принципов поведения в ноосферном пространстве).
Но дело заключается в том, что как только дело доходит до детализации и конкретизации столь абстрактных понятий, то противоположность подходов становится предельно очевидной.
В самом деле, по мнению Ю.С. Брановского: «Педагог должен иметь представление об усіройстве компьютера (в принципе не вникая глубоко в физические основы его работы), включать и выключать вычислительную систему, иметь навыки работы с клавиатурой персонального компьютера, выбирать программу из библиотеки программ, использовать «меню», загружать программу в оперативную память и запускать ее, записывать информацию на магнитный носитель, вводить и редактировать текст, строить различные изображения с помощью графического редактора, решать параметрические задачи по готовой программе,..
Педагог должен уметь использовать имеющееся сервисное программное обеспечение (например, обращаться с запросами к базе данных), применять готовые пакеты прикладных программ, в том числе и интегрированные пакеты программ для решения различных задач, иметь представление о системном и прикладном программном обеспечении, уметь использовать автоматизированные обучающие системы для проектирования педагогических программных средств, организовывать различные режимы работы локальной сети, глубоко понимать смысл звеньев основной технологической цепочки решения задач (объект - модель - алгоритм - программа - результат) и отношения между ними» использовать интегрированные системы средств новых информационных технологий для активизации познавательной деятельности обучаемых, проектировать проведение занятий с использованием технологии Multimedia, синтеза информационных сред» [24, с. 13, 14].
В то же время А.В. Могилев отмечает, что сложившееся «представление об информатике как о совокупности прикладных знаний и навыков общекультурного контекста, ориентированных на конкретный компьютер и конкретное программное обеспечение для него» - не актуально, так как «темп устаревания такого рода знаний и навыков велик, то есть при подготовке педагогических кадров такие знания реальной ценностью не обладают» [165, с. 22], определяя ориентиры подготовки в области информатики и информационных технологий в системе педагогического образования следующим образом: «В настоящее время в обучении информатике перспективной представляется ориентация не на овладение существующей вычислительной техникой и даже не на изучение совокупности накопленных в информатике теоретических знаний, а на общие идеи и тенденции в информатике, подходы, существующие в индустрии программных средств, такие, как уже упомянутые функциональное и логическое программирование, объектно-ориентированный подход, способы абстрактной типизации и представления данных, спецификаций и доказательства правильности программ, принципы, лежащие в общей основе инструментальных программных средств, т. е. на то, что составляет компьютерный способ деятельности, характерный для компьютерного общества. Обучение должно приводить не столько к овладению конкретными знаниями и навыками по работе с ЭВМ, а к выработке когнитивных механизмов, общих ориентировок обучаемых, которые позволяли бы им быстро и без особого труда ориентироваться во вновь появляющихся программных средствах и осваивать работу с ними» [165, с. 22].
На наш взгляд, безусловно, нет ничего удивительного в подобном разбросе мнений. Очевидно, что цель любого учебного курса в достаточно абстрактном виде формулируется весьма просто - «усвоение обучаемым перечня информационных моделей», где указанный перечень де-факто и есть содержание обучения, При этом определение содержания обучения (в общем случае образования) по существу является социальным прогнозом, не поддающимся в момент своего выдвижения полной проверке. Как и всякий другой, этот прогноз так или иначе выдвигается на основе явно или не явно формулируемых принципов, отражающих те или иные стороны действительности, и базируется на экстраполяции в будущее современных тенденций развития социума. При этом при определенных условиях «теоретическое равноправие» таких прогнозов достаточно очевидно.
Похожие диссертации на Формирование профессиональной готовности будущих учителей к использованию новых информационных технологий для развития познавательных способностей младших школьников
