Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Кучугуров Владимир Васильевич

Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники
<
Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кучугуров Владимир Васильевич. Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 : Ставрополь, 2001 149 c. РГБ ОД, 61:01-13/2062-7

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Теоретические основы формирования системно-комбинаторного мышления 14

1.1. Системно-комбинаторное мышление в профессиональной деятельности учителя 14

1.2. Теоретические основы формирования умений в процессе учебно-познавательной деятельности студентов 34

1.3. Требования к системе заданий по формированию умения мыслить системно-комбинаторно 44

Выводы 51

Глава II. Психолого-педагогические условия формирования у студентов умения мыслить в системно-комбинаторном стиле 53

2.1. Система учебных заданий для формирования умения мыслить в системно-комбинаторном стиле 53

2.2. Педагогический эксперимент по формированию системно-комбинаторного мышления студентовe 68

Выводы 109

Заключение 112

Список использованной литературы 116

Приложения 129

Введение к работе

На рубеже тысячелетий информационные технологии становятся главной движущей силой развития общества.

Это происходит потому, что за последнее тысячелетие человечество пережило три информационные революции, которые кардинальным образом повлияли на развитие общества и цивилизации в целом. Первая из этих революций связана с изобретением в XV веке печатного станка. Вторая революция заключалась в появлении в конце XIX века телефона и радиосвязи. Третья связана с изобретением в XX веке компьютера, который, появившись как средство вычисления, затем превратился в главный инструмент построения современного информационного общества.

Информатизация общества предполагает прежде всего информатизацию образования, которая осуществляет процесс подготовки человека к полноценному существованию в современных быстроменяющихся условиях. В этой связи следует отметить что, «...впервые в истории человечества поколения вещей и идей сменяются быстрее, чем поколения людей» (Кинелев В.Г. Контуры системы образования XXI века // Информатика и образование, 2000 г., № 5, стр.2). Информатизация образования требует, в свою очередь, подготовки и переподготовки квалифицированных кадров. Это заставляет высшую школу находить новые средства и возможности повышения эффективности учебного процесса; создавать дидактические системы, обеспечивающие качественное овладение современными технологиями, методами и алгоритмами, интенсификацию процесса развития творческих способностей студентов, умений и навыков использования информационных технологий в будущей профессиональной деятельности.

Результативность педагогического процесса специального образования студентов высших учебных заведений во многом определяется самим ходом дидактического процесса обучения дисциплинам общепрофессионального цикла.

Психолого-педагогические исследования труда учителя показывают, что большое влияние на результаты учебной деятельности школьников оказывают личностные качества учителя, его профессиональное мастерство, что предполагает наличие у педагога определенных качеств личности, в структуре которых особое место принадлежит педагогическим умениям и навыкам.

Диагностические исследования показали (на основе анкетирования учителей информатики средних общеобразовательных учреждений), что владение преподавателями современными методами обучения информатике недостаточное. Они оказываются недостаточно способными, большей частью, к реализации различных методик, особенно в связи с осуществлением уровневой и профильной дифференциации обучающихся; недостаточно прочно владеют содержанием предмета информатики. Учащиеся выпускных классов и абитуриенты университетов недостаточно осознанно, гибко и прочно владеют знаниями в области информатики, малая часть из них обладает целостным представлением о понятиях, методах и приложениях информатики.

Как показывают исследования ученых-методистов, школьники и студенты «...не умеют смотреть на один и тот же объект с различных точек зрения.» (Бешенков С.А., Притыко Н.Н., Матвеева Н.В., Нурова Н.А. Формирование системно-информационной картины мира на уроках информатики в начальной школе. // Информатика и образование, 2000 г., № 4, стр. 91.) Ведь все мы на протяжении всей своей жизни изучаем один и тот же объект - ок ружающую действительность. Но в каждом конкретном случае мы её рассматриваем с различных точек зрения. Например, компьютер может быть рассмотрен, с точки зрения пользователя, как некий черный ящик, с точки зрения инженера-конструктора, для которого не представляет секрета его внутреннее устройство, с точки зрения программиста, у которого свой взгляд на устройство компьютера. Проблема заключается в том, что даже на старших курсах вузов не все студенты понимают, что различные точки зрения на один и тот же объект освещают его лишь с одной стороны, и, чтобы приблизиться к полному знанию о предмете, необходимо объединить все эти точки зрения в одну систему знаний об изучаемом предмете или явлении.

Существенные недостатки, не ликвидированные до настоящего времени, выявляются в математической подготовке студентов, наблюдается слабая развитость логико-алгоритмического и системно-комбинаторного способов мышления, слабая взаимосвязь и преемственность школьной и вузовской информатики.

Анализ образовательных систем школьных курсов информатики (различных уровней и профилей) позволяет выделить следующие противоречия:

- между целостностью информатики как системы научных знаний о мире, как межпредметной, интегрирующей дисциплиной и представлением ее в школьных учебных планах и программах отдельными блоками и линиями в отрыве от остальных предметов;

- между значимостью и все возрастающей ролью информатики в жизни общества, развитии науки и техники и представлением этой функции в образовательном процессе.

Использование информационных технологий в преподавании физико-технических основ вычислительной техники ставит прове дение учебной исследовательской деятельности на качественно новый уровень. Во-первых, при проведении и исследовании реального эксперимента компьютер берет на себя рутинную работу, во-вторых, появляются новые возможности для работы с модельным экспериментом, в-третьих, проведение эксперимента с использованием компьютера позволяет освоить современные компьютерные методы работы с разнообразной по форме информацией. Это ставит перед высшей школой необходимость изыскивать новые средства и возможности повышения эффективности учебного процесса, создавать дидактические системы, которые обеспечивали бы: а) качественное овладение современными технологиями, методами; б) интенсификацию процесса развития творческих способностей студентов, умений и навыков использования современного научно-технического потенциала.

Необходимость компьютеризации и информатизации образования неоднократно отмечали в своих работах А.П. Александров, Ю.С. Брановский, В.П. Беспалько, Я.А. Ваграменко, Е.П. Велихов, А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, М.И. Лапчик, В.М. Монахов, В.Г. Разумовский, Е.К. Хеннер и др. В последние десятилетия появилось большое количество публикаций, касающихся различных сторон информатизации образования.

В своем исследовании мы опирались на положения теории деятельностного подхода (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.), в которой утверждается, что для того, чтобы процесс формирования того или иного умения был успешным, субъект должен быть включен в соответствующую деятельность.

Диалектическое единство деятельностного и личностного подходов к обучению, которое нашло отражение в работах отече ственных психологов Д.Н. Богоявленского, Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова, А.Н. Леонтьева, П.Ф. Ломова, Н.А. Менчинской, Р.С. Немова, С.Л. Рубинштейна, И.С. Якиманской дает ключ к управлению учебно-познавательной деятельностью студентов, и на этой основе появляется возможность осуществлять интенсификацию и индивидуализацию профессиональной подготовки.

Большое значение для нашего исследования имеют труды Ю.К. Бабанского, С.Я. Батышева, А.П. Беляевой, А.Г. Соколова и др. ученых, посвященные актуальным проблемам дидактики профессионального обучения.

Теоретические исследования проблем программированного обучения Т.А. Ильиной, В.П. Беспалько, B.C. Леднева и др. позволили российской педагогической науке накопить большой теоре-тическии потенциал в изучении практического опыта применения информационных технологий образования.

Применение средств информатизации в профессиональном образовании исследовано в работах Г.Н. Александрова, Ю.С. Бра-новского, В.Н. Ларионова, В.В. Шапкина, А.В. Могилева, Е.В. Брылевой, А.А. Сляднева и др.

Необходимость дальнейшей разработки проблем формирования общепедагогических умений будущего учителя подчеркнута в исследованиях большинства ученых, так как именно умения определяют уровень сознательного владения профессией и являются определяющей составной частью его квалификационной характеристики. Поэтому, формирование профессиональных умений продолжает оставаться одной из главных задач профессионально-педагогической подготовки будущего учителя информатики.

Таким образом, анализ психолого-педагогической, методической, социологической литературы свидетельствует об актуальности дальнейшей разработки этой проблемы.

Формирование системно-комбинаторного мышления будущих специалистов является длительным и сложным процессом, поэтому начинать его следует с первого дня обучения в университете. Исследование этой проблемы должно оказать положительное влияние на улучшение всего учебного процесса как в школе, так и в вузе. В связи с вышеизложенным, мы определили тему исследования «Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники».

Цель исследования состоит в научном обосновании разработки психолого-педагогических условий и методики формирования системно-комбинаторного мышления студентов высших учебных заведений в процессе изучения физико-технических основ вычислительной техники.

Объект исследования - процесс профессиональной подготовки будущих специалистов: геоинформатиков, учителей информатики, информатиков-экономистов, с точки зрения формирования системно-комбинаторного мышления.

Предмет исследования - психолого-педагогические условия развития и формирования системно-комбинаторного мышления у будущих специалистов при изучении физико-технических основ вычислительной техники.

В основу исследования положена гипотеза, согласно которой формирование и развитие системно-комбинаторного мышления у будущих специалистов будет оптимальным и эффективным в том случае, если процесс их подготовки будет включать:

- использование комплексного подхода, опирающегося на принципы деятельности и предметности;

- использование системы дидактических средств формирования системно-комбинаторного мышления, моделирующих деятельность будущего специалиста;

- межпредметные связи в процессе подготовки будущих специалистов.

Сформулированная гипотеза и проблема исследования предусматривают решение следующих задач:

1. Проанализировать состояние разработанности различных аспектов исследуемой проблемы в психологической, педагогической и методической литературе.

2. Определить теоретические основы проблемы формирования системно-комбинаторного мышления студентов в структуре многоуровневой подготовки специалистов.

3. Обосновать психолого-педагогические условия организации учебно-воспитательного процесса в университете, обеспечивающие эффективное развитие системно-комбинаторного мышления у будущих специалистов.

4. Опираясь на результаты исследования, разработать систему заданий и систему критериев для определения уровня сформированности системно-комбинаторного мышления будущих специалистов.

5. Экспериментально проверить эффективность учебно-методического комплекса, обеспечивающего развитие и формирование системно-комбинаторного мышления у будущих специалистов.

Методологическую основу исследования составляют концепции деятельностного подхода и профессионально-педагогической направленности обучения в университете.

В исследовании мы опирались на фундаментальные работы, раскрывающие теорию формирования личности учителя (Ф.Н. Гоноболин, В.А. Крутецкий, Н.В. Кузьмина, А.В. Петровский, В.А. Сластёнин и др.), личностно-деятельностный подход к изучению педагогической деятельности и формированию личности учителя (В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев), теорию формирования педагогических умений (О.А. Абдуллина, Н.В. Кузьмина, Л.Ф. Спирин и др.), теорию поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина).

Методы исследования: теоретический (анализ и синтез философской, психологической, педагогической, методической литературы, диссертационных исследований); диагностические (анкетирование, интервьюирование, тестирование); прогностические (экспертные оценки, шкалирование, ранжирование); обсервационные (прямое и косвенное наблюдение, самонаблюдение); моделирование; праксиметрические (анализ продуктов деятельности, изучение и обобщение работы педагогов, анализ вузовской документации); методы математической статистики.

Исследование проводилось поэтапно с 1994 по 2000 год. Основной опытно-экспериментальной базой исследования являлся Ставропольский государственный университет (факультет романо-германских языков, географический и экономический факультеты).

На первом этапе (1994-1995 гг.) осуществлялось теоретическое изучение проблемы, обобщался опыт работы вузов, проводился сбор и анализ фактических данных, характеризующих со стояние данной проблемы. Проводился констатирующий эксперимент.

На втором этапе (1996-1997 г.г.) продолжалось изучение состояния проблемы в теории и практике, были составлены материалы для проведения педагогического эксперимента. Опытная работа сопровождалась проведением контрольных и экспериментальных срезов, сравнительным анализом полученного материала, т.е. осуществлялся поисковый эксперимент.

На третьем этапе (1998-2000 г.г.) проводился обучающий эксперимент, осуществлялся анализ и обобщение полученных результатов, формулировались основные выводы и практические рекомендации.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что в нём выявлены и научно обоснованы необходимые психолого-педагогические условия развития и формирования системно-комбинаторного мышления будущих специалистов;

- выделены методические умения и доказана целесообразность их формирования в процессе изучения физико-технических основ вычислительной техники;

в уточнении критериев определения уровней сформированности системно-комбинаторного мышления;

- представлены требования к системе заданий;

- разработана методическая система обучения будущих специалистов физико-техническим основам вычислительной техники.

Проблема совершенствования процесса формирования системно-комбинаторного мышления будущих специалистов решена на основе внедрения комплексных заданий методического харак тера в процессе изучения физико-технических основ вычислительной техники.

Практическая значимость исследования определяется тем, что материалы диссертационной работы могут быть использованы преподавателями вузов в их практической деятельности (при проведении практических занятий, спецкурсов и спецсеминаров, при написании курсовых и квалификационных работ, при организации педагогических практик), а методические рекомендации по использованию заданий для формирования системно-комбинаторного мышления - в ходе подготовки будущих специалистов.

На защиту выносятся:

1. Структура методических умений и доказательство целесообразности их формирования в процессе изучения физико- технических основ вычислительной техники.

2. Требования к заданиям по формированию системно- комбинаторного мышления будущих специалистов.

3. Психолого-педагогические условия формирования системно-комбинаторного мышления будущих специалистов.

4. Комплексные задания и рекомендации по их использованию в процессе изучения физико-технических основ вычислительной техники.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов проведённого исследования обеспечивается совокупностью разнообразных методов исследования, адекватных поставленным в нём задачам, статистической значимостью экспериментальных данных.

Апробация и внедрение результатов исследования в практику осуществлялась в форме лекций, практических занятий в Ставропольском государственном университете, докладов и сообщений на научно-методических семинарах кафедры информационных технологий в обучении и управлении учебным процессом СГУ, на научно-практических конференциях «Информатизация образования - 95, 96, 97», «Университетская наука - региону», на Всероссийской телеконференции «Информационные технологии в преподавании гуманитарных и социально-экономических дисциплин в вузе» в г. Ставрополе в течение 1995-2001 гг.).

Структура работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. В приложении предлагаются научно-практические материалы.

Системно-комбинаторное мышление в профессиональной деятельности учителя

Глубоко и сознательно усвоенные знания об обучении становятся органической частью педагогического мышления будущего учителя информатики, основой формирования их профессиональных умений. Умения являются формой функционирования теоретических знаний (Абдуллина О.А. Общепедагогическая подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. - М., Просвещение, 1984. - 208 с. - с. 133). В них реализуются психолого-педагогические знания о целях, задачах, методах, приемах и средствах обучения.

Педагогические умения - это особый вид умений. Формирование педагогических умений является составной частью системы профессионально-педагогической подготовки будущего учителя. Деятельность учителя - процесс творческий и требует от него самых совершенных умений мыслить и действовать в любых изменяющихся условиях.

К настоящему времени в педагогике сложилось несколько подходов к классификации педагогических умений. Их можно свести в три большие группы: по педагогическим функциям; по постановке и решению разного класса педагогических задач; по этапам управления педагогическим процессом (Котова И.Б., Шиянов Е.Н. Педагог: профессия и личность. - Ростов-на-Дону, изд. Ростовского педуниверситета. 1997. - 144 с).

За основу классификации педагогических умений чаще всего берутся функции, выполняемые учителем. Широко распространена классификация Н.В. Кузьминой, которая на основе психологического анализа структуры деятельности учителя выделила пять групп взаимосвязанных педагогических умений: гностические, проектировочные, конструктивные, организаторские и коммуникативные (Кузьмина Н.В. // Советская педагогика, 1982, № 3, с. 63-66. - с. 65). Аналогичной классификации придерживаются и другие исследователи.

По существу, эти авторы рассматривают педагогические умения, формируемые только в процессе преподавания психолого-педагогических дисциплин в вузе. Но велика роль умений, формируемых при изучении и специальных дисциплин.

В методических умениях реализуются знания о целях, задачах, принципах, методах, формах и средствах обучения учащихся информатике, а также знания по информатике. Таким образом, методические умения приобретают специфический характер, присущий учителю информатики. Эти умения необходимы в равной степени многим специалистам (геоинформатикам, экономистам и т.д.), которые в своей профессиональной деятельности столкнутся с необходимостью исполнения функций преподавателя по отношению к своим коллегам, недостаточно владеющим информационными технологиями в своей области деятельности.

Формирование умений - процесс сложный и достаточно длительный. О.А. Абдуллина выделяет три его этапа: довузовский, вузовский и послевузовский (Абдуллина О.А. Общепедагогическая подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. - М., Просвещение, 1984. - 208 с. - с. 139.). Большое значение в формировании профессионального мастерства будущего учителя придается второму этапу - вузовскому.

Для будущего учителя информатики особенно важно формирование такого общеучебного умения, как взаимопереход от невербального знаково-символического представления того или иного объекта (модели, схемы и т.п.) к вербальному описанию. Студенты зачастую не понимают схем, не видят за символами реальных объектов.

На основании вышеизложенного приходим к выводам:

- совершенствование методической подготовки будущих специалистов (и учителей информатики в особенности) требует более целенаправленной организации процесса формирования методических умений, под которыми мы понимаем сознательное применение имеющихся у студентов знаний и навыков, необходимых для выполнения квалификационной деятельности в различных условиях обучения учащихся информатике и информационным технологиям;

- методические умения подразделяются на общие и специальные. Особое значение мы придаем формированию специальных методических умений, то есть тех из организаторских и конструктивных, которые связаны с построением процесса обучения учащихся информатике и информационным технологиям;

- в процессе методической подготовки студенты должны овладеть конструктивными умениями в области отбора и композиции содержания информации, проектирования деятельности своей и учащихся на уроках информатики и организаторскими умениями в области использования средств, форм и методов педагогического воздействия для передачи учебной информации и регулирования собственной деятельности и деятельности учащихся на уроках информатики.

Система учебных заданий для формирования умения мыслить в системно-комбинаторном стиле

Для более успешного формирования системно-комбинаторного мышления у будущих специалистов нами была определена система учебных заданий, одна часть которой включена в учебные пособия «Основы организации вычислительной техники» и «Программирование в СУБД FOXPRO», а другая часть - в систему лабораторных заданий по курсам «Цифровая электроника», «Вычислительная техника», «Персональные ЭВМ», «Информационные системы».

Упомянутые учебные пособия и система лабораторных работ представляют собой учебный комплекс дидактических средств и методик. В данном случае под учебным комплексом нами понимается система учебных пособий, дидактических средств и методик, органически связанных между собой, позволяющих студентам овладеть формируемым умением мыслить в системно-комбинаторном стиле.

Представленный учебный комплекс рассматривается нами как система, потому что от взаимодействия его элементов зависит конечный результат - уровень развития системно-комбинаторного мышления.

Главной целью создаваемой системы учебных заданий в учебном комплексе было - обеспечение целенаправленной профессиональной подготовки студентов к будущей работе в качестве специалиста в области информатики и информационных технологий. Естественным было наше стремление к тому, чтобы система предлагаемых заданий соответствовала требованиям, разработанным в пункте 1.3.

Элементы учебного комплекса сгруппированы нами по их функциям в учебной деятельности. Отсюда вытекает следующая структура учебного комплекса:

а) нормативные документы для организации учебной деятельности;

б) учебно-методический комплект;

в) система лабораторных работ;

г) технологии обучения.

К нормативным документам для организации учебной деятельности мы относим государственный образовательный стандарт, учебные программы, учебные планы.

В учебно-методический комплект входят разработанные курсы лекций по физико-техническим основам вычислительной техники, вышеназванные печатные пособия, электронные варианты лекционных курсов, тематика и содержание контрольных работ, тематика и рекомендации курсовых и дипломных работ.

Система лабораторных работ включает их тематику, содержание и рекомендации по выполнению.

Охарактеризуем каждую составляющую системы.

Учебные программы и планы разработаны нами на основе государственного образовательного стандарта по специальности «030100 - информатика». В программу включены основные вопросы функционирования вычислительной техники, начиная с р-п-перехода и заканчивая современными тенденциями её развития, т.е. в программе зафиксировано содержание учебного предмета. В программе находят своё отражение основные методы усвоения учебного материала - лекции, практические занятия и лабораторные работы. Любая учебная программа, составленная с учетом дидактических требований, предопределяет характер методических пособий, временные параметры процесса обучения и т.п. С другой стороны, преподаватель, определяя конкретное содержание программы, создаёт предпосылки для формирования того или иного типа мышления, который будет выработан у обучаемых (Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. - М.: ИНТОР, 1996. - 544 с). Естественно, что мы ориентировались на развитие у студентов системно-комбинаторного мышления. Программа курса «Вычислительная техника» приведена в приложении 1.

На этапе формирующего эксперимента нами (в соавторстве) было разработано учебное пособие «Основы организации вычислительной техники», которое создано в соответствии с программой курса «Вычислительная техника». Это пособие содержит следующие темы:

1. Элементы теории информации;

2. Арифметические основы ЭВМ;

3. Математические основы теории цифровых устройств;

4. Элементы полупроводниковой электроники;

5. Элементы цифровой электроники;

6. Сущность и этапы синтеза комбинационных схем;

7. Синтез минимальных логических схем;

8. Основы синтеза минимальных схем на универсальных элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ;

9. Введение в теорию цифровых автоматов.

Как можно видеть из приведённого списка, в пособие включены темы подготовительно-повторительного характера (тема 4), имеющие межпредметную направленность (темы 1, 2). Поэтому пособие может быть использовано в процессе изучения других предметов физико-математического цикла.

Каждая глава учебного пособия снабжена упражнениями, вопросами и заданиями для самостоятельной работы, которые используются студентами при подготовке к лабораторным и практическим работам.

В соответствии с программой и учебным пособием находится курс лекций, читаемый по предмету «Вычислительная техника».

Рассмотрим один из примеров, который используется лектором для иллюстрации системно-комбинаторного подхода к решению учебной задачи в процессе изучения логических схем. Идея этого примера заимствована из книги В.Н. Касаткина «Необычные задачи математики» (Касаткин В.Н. Необычные задачи математики. - Киев: Радянська школа, 1987 г. 128 с). Этот пример адаптирован нами для достижения цели диссертационного исследования.

В комнате двух школьников имеется люстра. Они изготовили устройство управления люстрой, к которому подключается сама люстра и три выключателя. Один из выключателей (А) устанавливается у двери, два других (В и С) - в изголовье кровати каждого из братьев. водится в положение «включено»), а приготовившись ко сну, может потушить её, воспользовавшись выключателем В или С. Если теперь кто-то войдет в комнату и воспользуется выключателем А, переведя его на этот раз из положения «включено» в положение «выключено», то люстра загорится вновь. Погасить её можно, щёлкнув любым из трёх выключателей. (Рассматриваются стандартные выключатели. Изменить состояние такого выключателя можно только рукой. Действия с одним выключателем никак не сказываются на положении других выключателей).

Этот пример может рассматриваться с различных точек зрения на протяжении значительной части курса. Рассмотрение этого вопроса начинаем с построения математической модели устройства управления этими люстрами. Математический анализ такого рода систем начинаем с общих описаний. Структура системы в нашем примере содержит выключатели А, В, и С; сигналы этих выключателей обрабатываются в устройстве управления, которое «принимает решение» зажигать или погасить люстру.

Задача устройства управления - правильно анализировать предъявляемые на его вход сигналы от всех трёх выключателей и принимать верное решение.

С математической точки зрения, в устройстве управления должна быть реализована переключательная функция трёх переменных, в которых каждая упорядоченная тройка значений А, В и С соответствует единственному значению F(A,B,C). Т.е., создать математическую модель системы управления люстрой - это значит получить функцию F(A,B,C).

Педагогический эксперимент по формированию системно-комбинаторного мышления студентовe

Определенные в нашем диссертационном исследовании условия эффективного формирования системно-комбинаторного мышления будущих специалистов, как одного из профессиональных умений, результаты констатирующего эксперимента, а также выявленные содержание, формы и методы были положены в основу организации и проведения экспериментальной работы.

В констатирующем эксперименте (1995 - 1997 учебные годы) принимали участие 192 студента факультета романо-германских языков, географического и экономического факультетов Ставропольского государственного университета.

В ходе работы нами использовались: целенаправленные наблюдения, анкетирование, ответы на вопросы, тестирование.

Цель констатирующего эксперимента состояла в определении у обучающихся уровня сформированности системно-комбинаторного мышления и умения использовать полученные знания на практике при организации учебного процесса.

Полученные в ходе эксперимента данные позволяют сделать следующие выводы:

1) большинство студентов (87 %) осознают необходимость развития системно-комбинаторного мышления на уроках информатики в средней школе;

2) многие студенты не умеют находить несколько вариантов решения одной и той же учебной задачи (76 %), не могут найти наиболее приемлемый вариант решения в данных конкретных обстоятельствах (84 %);

3) 80 % студентов затрудняются в конструировании нового объекта с заданными свойствами из известных элементов; 4) подавляющее большинство студентов (91 %) не могут переформулировать условие учебной задачи с целью наилучшего понимания конечной цели;

5) больше половины студентов (58 %) не могут построить несколько моделей одного и того же изучаемого объекта с помощью различных инструментальных средств;

6) почти половина студентов (52 %) затрудняются в поиске и использовании межпредметных связей при решении учебных задач;

7) 73 % студентов затрудняются в самостоятельном составлении задач, решение которых предполагает оригинальные способы и приёмы.

При разработке методики формирования умения мыслить в системно-комбинаторном стиле нами были взяты в качестве основы теоретические положения, приведённые в первой главе диссертационного исследования, учитывался исходный уровень студентов, выявленный в ходе констатирующего эксперимента.

Теоретическое исследование проблемы формирования системно-комбинаторного мышления и анализ результатов констатирующего эксперимента показал, что среди важнейших особенностей разумно организованного общества является его способность раскрывать и использовать потенциал каждой личности. Правильно организованное обучение в системе высшего образования должно способствовать увеличению интеллектуального потенциала общества.

В современных педагогических технологиях основной целью становится развитие личности студента. Между преподавателем и студентом возникают субъект-субъектные отношения, а не субъект-объектные как предполагалось ранее. В педагогических техно 70 логиях подготовки профессиональных кадров учителей, как в любой другой форме общения людей в процессе их совместной деятельности, нет человека, который бы играл роль её объекта. Общение - это отношение субъектов между собой. Общение преподавателя со студентами, с коллегами - это всегда обсуждение некоторого противоречия в предмете совместной деятельности, диалог. Таким образом, студент - это всегда сотрудник, соучастник совместной деятельности. (Философско-психологические проблемы развития образования / Под ред. В.В. Давыдова. - М.: Интор, 1994. -128 с).

Внутреннее состояние студента как сложной саморазвивающейся системы изменяется под влиянием внутренних процессов в нём самом и под воздействием среды, в которой он находится.

Процесс выделения студента как объекта обучения из среды связан с определением «границы», которая отделяет объект обучения от той среды, в которой он находится.

Студент как таковой является объектом обучения только в самых простых обучающих системах. Включение в процесс обучения социальных связей студента расширяет и трансформирует его как объект обучения. В современных педагогических технологиях подготовки кадров осуществляется воздействие не только на самого студента, но и через его ближайшую среду. Психологи отмечают, что организм человека - это целостная, развивающая система, непрерывно взаимодействующая со средой. Суть человека определяется стремлением к самоопределению, принципам саморегулирования и существования внутреннего «Я». Эта суть определяет двойственность свойств человека: случайность и детерминизм; дискретность и непрерывность; конечность и бесконечность; однородность и неоднородность одновременно присутствуют в человеке (Давыдов А.А. Модульный анализ и конструирование социу 71 ма. - М.: РАН, 1994. - 198 с). Преобладающей целью в настоящее время становится создание условий для формирования индивидуальности, личности, способной саморазвиваться, принимать решения, творчески мыслить.

Мы не сомневаемся в важности и необходимости самостоятельной работы студентов. Самостоятельная работа студентов необходима не только с точки зрения формирования специалиста определенного профиля, но и формирования личности будущего специалиста. Дело не только в том, что самостоятельное решение проблемы делает его более надежным в предстоящей управленческой работе, и не только в том, что самостоятельное постижение истины открывает более широкие возможности творческого применения накопленного знания. Основное значение такой работы студентов заключается в том, что она способствует развитию личности, в основе которой доминирует универсальный фактор развития общества - самостоятельный труд человека. В процессе освоения любой деятельности - учебной или социальной - личность обучаемого начинает восхождение по ступеням, через разделенную, имитируемую, поддержанную, саморегулируемую, самоорганизуемую и самопобуждаемую деятельность к партнерству. Мы согласны, что предельная ступень роста студента в процессе обучения, как раз и определяется использованием тех или иных образовательных технологий. Этого же мнения придерживаются и другие ученые (Алексеев Н., Семёнов И., Швырев В. Философия образования // Высшее образование в России. - 1997. № 3. - С. 88 -94.).

При организации самостоятельной работы студентов в учебных заведениях кафедры сталкиваются с некоторыми отрицательными факторами, влияющими на самостоятельную работу студентов. Отрицательное воздействие ряда факторов на самостоятельную работу студентов можно устранить усилиями вуза, повысив качество кадрового состава вуза, уровень владения преподавателями современных технологий подготовки кадров.

Усилия студентов помогут снизить или устранить в некоторых случаях влияние такого фактора, как свойства личности студента. Важно отметить, что хотя личность студента всегда формируется в условиях социально-исторических, социально-психологических и культурно-мировоззренческих реалий, социокультурная среда, как известно, не может отменить генетическую уникальность индивида, наличие изменчивого генетического фактора, в той или иной степени определяющего его интеллект, креативные способности, память, уровень эмоциональности, избирательную (в значительной мере неосознаваемую) активность индивидуальной психики, существенно повлиять на корректирующее восприятие автоматических процессов переработки сенсорной информации или даже изменить доминирующий когнитивный тип мышления, его психофизические особенности (Научный прогресс: когнитивный и социокультурный аспекты. - М.: 1993. - 197 с. с.6).

Ряд факторов зависит от социально-экономического положения в стране, в регионе, данном городе: потребности в специалистах данного профиля в настоящее время и на перспективу, развитость библиотечной сети города, где находится вуз, возможность пользования межбиблиотечным абонементом, современность, качество, удобство, наличие компьютерных систем и т.д.

Похожие диссертации на Формирование системно-комбинаторного мышления студентов при изучении физико-технических основ вычислительной техники