Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические основы формирования у обучающихся универсальных действий здоровьесбережения в процессе обучения информатике14
1.1. Понятия «здоровье», «здоровьесбережение» в педагогической теории и практике 15
1.2. Структура и содержание универсальных действий здоровьесбережения 30
1.3. Модель формирования у учащихся универсальных действий здоровьесбережения в процессе обучения информатике 50
ГЛАВА 2. Методика формирования у школьников универсальных действий здоровьесбережения в процессе обучения информатике 68
2.1. Формирование универсальных действий здоровьесбережения на пропедевтическом этапе обучения информатике (5-6 классы) 69
2.2. Формирование универсальных действий здоровьесбережения на базовом и обобщающем этапах обучения информатике (7-9 классы) 94
2.3. Мониторинг показателей сформированности универсальных действий здоровьесбережения 123
ГЛАВА 3. Организация и результаты опытно-поисковой работы 143
3.1. Организация опытно-поисковой работы 143
3.2. Результаты опытно-поисковой работы, их анализ и интерпретация ---- 158
Заключение 180
Литература
- Структура и содержание универсальных действий здоровьесбережения
- Модель формирования у учащихся универсальных действий здоровьесбережения в процессе обучения информатике
- Формирование универсальных действий здоровьесбережения на базовом и обобщающем этапах обучения информатике (7-9 классы)
- Результаты опытно-поисковой работы, их анализ и интерпретация
Структура и содержание универсальных действий здоровьесбережения
Появление и распространение в современном обществе компьютерных средств, развитие информационных коммуникационных технологий позволило осуществить доступ к надежным источникам информации, избавить человека от выполнения рутинных операций во многих отраслях профессиональной деятельности, расширить возможности общения благодаря развитию сети Интернет, повысить уровень автоматизации обработки информации в производственной и социальной сферах. С другой стороны, постоянное использование технических и программных средств в рабочее время и в повседневной жизни может оказать негативное влияние на физическое, психологическое и социальное здоровье человека. В связи с этим, возникает необходимость формирования у населения ответственного отношения к здоровью при работе с компьютером, которое основано на признании ценности здоровья, знании и активном применении способов безопасной, рациональной организации практической работы с компьютером, проявлении самостоятельности в принятии решений и выполнении действий, направленных на сохранение здоровья в условиях работы с техническим и программными средствами информационных технологий.
Изучение статистических данных [38] показывает, что особого внимания заслуживает состояние здоровья современных школьников, так как за время обучения в школе под влиянием различных факторов происходит снижение здоровья учащихся. Расширение целей и содержания обучения, внедрение в учебный процесс программных комплексов учебного назначения и новейших технических устройств ведут к усилению интенсивности обучения и повышению нагрузки на организм школьников, что приводит к необходимости решения задач здоровьесбережения в процессе обучения, в целом, и информатике, в частности. Поэтому задачей системы образования в деле здоровьесбережения является не только сохранение здоровья подрастающего поколения, но и воспитание ценностного отношения к здоровью, формирование системы знаний и умений по сохранению собственного здоровья и здоровья окружающих.
Внимание к проблеме сохранения здоровья в мире, в целом, и в отдельных странах, в частности, увеличивается с каждым годом. Её решение становится частью национальной политики, о чём свидетельствует, проведенный нами, анализ нормативно-правовых актов разного уровня, национальных концепций, доктрин, программ, проектов, направленных на сохранение здоровья, становление и пропаганду здорового образа жизни [50, 72, 73, 90, 91, 92, 162, 163].
Право на охрану здоровья граждан Российской Федерации закреплено в статье 41 Конституции [72].
В Федеральном законе «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» отмечено, что право на охрану здоровья обеспечивается, в том числе, и созданием благоприятных условий воспитания и обучения граждан, формированием здорового образа жизни на основе проведения мероприятий, направленных на информирование граждан о факторах риска для их здоровья, формирование мотивации к ведению и создание условий для осуществления здорового образа жизни [163].
Особое внимание на государственном уровне уделяется вопросам здоровья детей. В современном законодательстве Российской Федерации достаточно полно отражены права детей и подростков на охрану здоровья с учетом рекомендаций Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) [159].
Сбережение здоровья каждого школьника является одним из ключевых принципов Национальной стратегии действий в интересах детей на 2012 – 2017 годы. В этом документе отмечено, что в Российской Федерации должны приниматься меры, направленные на формирование у детей потребности в здоровом образе жизни, обеспечение информационной безопасности детей, распространение здоровьесберегающих технологий обучения, технологий «школа здоровья» на все образовательные учреждения с ориентацией на формирование ценностей здорового образа жизни [92].
Решение этих задач может и должно быть обеспечено на уровне общего образования. В соответствии с положениями 41 статьи закона «Об образовании в Российской Федерации», за образовательной организацией закрепляется обязанность по созданию безопасных условий обучения, воспитания обучающихся, формированию у них ценностного отношения к здоровью, знаний и умений по его сохранению в различных видах деятельности [162].
Мы считаем, что одним из универсальных видов деятельности является работа c различными видами информации с помощью технических и программных компьютерных средств, применяемая в разных отраслях знаний и в повседневной жизни. Безопасная для здоровья, организация такой работы, требует владения знаниями и способами действий здоровьесбережения при использовании компьютера. Государственная политика в сфере образования вменяет в обязанность педагогическим работникам формирование у обучающихся культуры здорового и безопасного образа жизни [50]. Это должно обеспечиваться подбором содержания учебных предметов, используемых методов и форм обучения, способствующих обучению школьников правилам здорового образа жизни, а так же их ориентацией на сохранение и укрепление собственного здоровья. Мы считаем, что особенно это касается организации работы с техническими и программными средствами информационных технологий, что связано с наличием определенных рисков для здоровья при их использовании.
По нашему мнению, формирование представлений о факторах компьютерной среды, оказывающих негативное влияние на здоровье, способах снижения их воздействия, ответственного отношения к собственному здоровью, личных убеждений, качеств, способствующих проявлению активности в принятии мер к сохранению здоровья, должно реализовываться в рамках школьного курса информатики. При этом могут быть задействованы возможности содержания этой дисциплины, особенности информационно-технической среды, методическое обеспечение на основе учета принципов здоровьесбережения. С нашей точки зрения, формирование знаний, умений, ценностных ориентаций, мотивов и потребности в выполнении действий здоровьесбережения в условиях работы с компьютером будет эффективным при вовлечении в этот процесс педагогов, учащихся, родителей, обеспечении преемственности в формировании здоровьесберегающих действий, их применении в разных видах урочной и внеурочной деятельности с учетом межпредметных связей.
Модель формирования у учащихся универсальных действий здоровьесбережения в процессе обучения информатике
Для оценивания когнитивно-деятельностного компонента УДЗ проводится контрольный срез, который включает тестирование и выполнение комплексной лабораторной работы. Вопросы, позволяющие выявить уровень сформированности когнитивной составляющей, имеют тестовый характер и предполагают выбор одного или нескольких из предложенных вариантов или указание своего. Задания лабораторной работы предполагают применение на практике знаний по здоровьесбережению при работе с компьютером. Примерный перечень вопросов для проведения тестирования по группе действий, связанных с безопасной для здоровья организацией рабочего места и режима труда и отдыха пользователя ПК приведен в приложении 2.
Задания лабораторной работы могут быть следующими:
1. Проверить параметры рабочего места и настроить их так, чтобы мож но было принять оптимальную позу. Выполнение задания направлено на вы явление сформированности действий, связанных с безопасной для здоровья организацией режима труда и отдыха пользователя персонального компью тера (Д1).
2. Выполнить поиск файла на компьютере по известным параметрам (имя или тип файла, содержащийся в нем текст). Выполнение задания пред полагает использование функции «Поиск» операционной системы Windows, которая позволяет задавать параметры искомого документа (тип, время со здания, фрагмент текст, расположение). Аналогичная функция доступна в браузерах (Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Google Chrome) и оффис ных пакетах (Open Office, Microsoft Office, Libre Office) и позволяет находить фрагменты текста по их содержанию или оформлению.
3. Выбрать оптимальный способ (таблица, схема, диаграмм) для нагляд ного представления информации, предложенной в тексте (текст предоставля ется в электронном виде). Выбрать программу (возможности программы) для представления текста в наглядной форме. Преобразовать текстовое представ ление в структурную или табличную модель. Задание выполняется в среде текстового процессора (Microsoft Word). Выполнение заданий 2, 3 направлено на выявление сформированности действий, связанных с оптимизацией учебной деятельности на основе средств ИКТ (Д2).
На основе анализа, полученных данных, учитель определяет уровень сформированности УДЗ каждого учащегося и класса в целом. С учетом полученных выводов, конкретизируется цель обучения информатике, определяется содержание пропедевтического этапа обучения информатике и степень наполнения учебного материала сведениями здоровьесберегающего характера, планируются виды учебного взаимодействия.
Отбор содержания учебного материала по информатике для пропедевтического этапа строится на основе общедидактических, здоровьесберегающих и частно-методических принципов. Основой отбора содержания являются авторские программы, рекомендованные Министерством образования и науки РФ. В соответствии с программой, разработанной авторским коллективом под руководством Л. Л. Босовой структура содержания курса информатики в основной школе определена тремя укрупненными разделами: введение в информатику, алгоритмы и начала программирования, информационные и коммуникационные технологии.
Приведем тематическое планирование изучения содержательных разделов на пропедевтическом этапе обучения информатике и выделим здоровьесбере-гающую составляющую в каждой теме (Таблица 4).
Таким образом, наряду с личностными, метапредметными и предметными результатами на пропедевтическом этапе обучения информатике будут сформированы универсальные действия здоровьесбережения.
В соответствии с операционно-деятельностным блоком разработанной модели обучения информатике, обеспечивающего формирование у учащихся УДЗ, от этапа к этапу меняется характер деятельности учителя и учащихся. На пропедевтическом этапе обучения информатике, обеспечивающем формирование УДЗ при работе с компьютером учитель и учащиеся выполняют ряд действий. Приведем перечень таких действий.
Информация и информатика. Компьютер.Основные устройства компьютера и технические средства для ввода информации (текста, звука, изображения) в компьютер. Программы и документы.Файлы и папки. Основные правила именования файлов. Компьютерные объекты, их имена и графические обозначения. Элементы пользовательского интерфейса: рабочий стол; панель задач.Мышь, указатель мыши, действия с мышью. Управление компьютером с помощью мыши Техника безопасности и санитарно-гигиенические требования при работе на компьютереДатчики определения параметров здоровья, входящие в состав школьных цифровых лабораторий, таких как Архимед, Einstein, ЛабДиск, PROLog.Возможности программных сред для представления разных видов информации Прикладное программное обеспечение для определения нормы и сопоставления с ней своих показателей здоровья 1.1. Применение на практике правилповедения и техники безопасности приработе в компьютерном классе1.2. Выполнение требований к организации рабочего места пользователя персонального компьютера1.3. Организация режима труда и отдыха при работе за компьютером2.1. Использование цифровых датчиков для измерения показателей здоровья
Объекты и их имена. Признаки объектов. Отношения объектов. Разновидности объектов и их классификация. Состав объектов. Системы объектов.Персональный компьютер как система. Файловая система. Операционная система Настройка параметров ОС с учетомэргономических требований,индивидуальных особенностейпользователяНастройки, связанные с информационнойбезопасностью 3.1. Использование программных средств для представления различных видов информации и автоматизации ее обработки
Информация. Код, кодирование информации. Формы представления информации.Хранение информации. Носители информации. Всемирная паутина. Браузеры.Средства поиска информации: компьютерные каталоги, поисковые машины, запросы по одному и нескольким признакам. Передача информации.Обработка информации. Изменение формы представления информации. Систематизация информации. Поиск информации. Поиск информации в сети Интернет. Получение новой информации. Преобразование информации по заданным правилам. «Черные ящики». Преобразование информации путем рассуждений. Разработка плана действий и его запись. Информация и знания Виды и свойства информации с точки зрения здоровьесбережения.Особенности восприятия человеком разных видов информации.Способы и формы эргономичного представления разных видов информации. Наглядные формы представления информации.Особенности выполнения действий с информацией разными людьми.Показатели здоровья, как информационные сигналы о его состоянии.Универсальные способы кодирования информации (метод координат)Влияние информации на здоровье человека. Информационная этика и безопасность. Правила информационной безопасности 3.1. Использование программныхсредств для представления различныхвидов информации (текстовой, графической, числовой, звуковой) и автоматизации ее обработки3.2. Осуществление поиска информациис помощью средств ИКТ.3.3. Выполнение правил информационной безопасности
Формирование универсальных действий здоровьесбережения на базовом и обобщающем этапах обучения информатике (7-9 классы)
На обобщающем этапе используются активные и интерактивные методы обучения (ролевые и деловые игры, «мозговой штурм», работа в группах, решение ситуационных задач, дискуссия, кейс-метод, эвристическая беседа, метод проектов, исследовательский метод). Применение таких методов стимулирует проявление инициативности учащихся в выполнении универсальных действий здоровьесбережения.
В ходе дискуссии, эвристической беседы организуется обсуждение проблем, связанных с формированием действий по выполнению правил информационной безопасности. Темы для обсуждения могут быть следующими: «Интернет-игры: развлечение и риски», «Сетевые мошенничества», «Социальные сети: дружба реальная и виртуальная».
Выявление рисков, связанных с компьютерными играми организуется при обсуждении ситуаций. Учащиеся в группах обсуждают предложенные учителем ситуации и отвечают на вопросы. Перечень вопросов может быть следующим: Есть ли опасность для здоровья человека в данной ситуации? Знакомы ли вам аналогичные ситуации? Попадали ли Вы в такие ситуации? Как Вам удалось справиться с ситуацией? Почему возникают такие ситуации? Связаны ли они с индивидуальными особенностями человека? Какие меры нужно принять, чтобы выйти / избежать таких ситуаций? После работы в группах организуется коллективное обсуждение ситуаций, высказывание замечаний, формулирование мнений по таким вопросам как: польза и вред онлайн-игр, причины, по которым люди играют в онлайн-игры, как вовремя остановиться в игре.
Приведем фрагмент лабораторного занятия, направленного на формирование действий, связанных с выполнением правил и требований информационной безопасности. Пример лабораторного занятия «Настройки безопасности браузера» (9 класс). Целью проведения занятия является изучение учащимися функций браузера, рисков, связанных с их использованием, формирование действий по выполнению правил информационной безопасности (Д3).
В ходе выполнения практического занятия класс делиться на группы, каждая из которых изучает назначение конкретной настройки изучаемого браузера, определяет преимущества и риски, связанные с их использованием. Число групп, определяется количеством изучаемых функций браузера. Примеры функций: сохранение паролей, автоматическое запоминание введенных данных, управление всплывающими окнами, сохранение истории посещенных страниц.
На выполнение задания отводится 10 минут. В течение этого времени участники находят в Интернете информацию по исследуемой настройке браузера, изучая ее назначение, ситуации в которых ее целесообразно применять, последствия отключения функции.
По истечении отведенного времени, каждая группа представляет найденную информацию. Другие участники высказывают свое мнение по презентуемой функции (хотят ли они использовать данную функцию, в каких случаях). Учитель руководит ходом обсуждение и при необходимости дополняет ответы участников.
После выступления всех команд подводятся итоги по всем изученным настройкам браузера. Подведение итогов организуется на основе вопросов учителя: Какие настройки браузера позволяют сделать использование Интернета более безопасным? С какими рисками можно столкнуться, если эти настройки не использовать? Какие настройки браузера полезны при работе в сети Интернет на персональном компьютере и на компьютере, находящемся в общем доступе?
В конце занятия учитель подводит итог, обращая внимание учащихся на то, что настройки браузера позволяют автоматизировать работу в сети Интернет и сделать ее безопасной, поэтому важно знать возможности и риски, связанные с применением функций браузера и при его настройке оценивать конкретную ситуацию с учетом возможности и рисков.
Источником проявления активности и инициативности личности являются ситуации неопределенности, которые представляют собой препятствие для достижения цели в структуре целенаправленной деятельности. Такие ситуации возникают, когда решение некоторой задачи невозможно известными способами и средствами. Препятствием является недостаток информации для решения задачи, противоречивость, нечеткость, избыточность информации. В ситуации неопределенности цель, средства, способы действий могут изменяться в зависимости от разных факторов.
В конце обобщающего этапа определяется уровень сформированности у школьников УДЗ по результатам текущего контроля и выполнения учащимися заданий контрольного среза, в структуру которого включены задания на выполнение УДЗ. Достигнутые учащимися уровни сформированности УДЗ сравниваются с итогами базового этапа, для выявления динамики их изменения. Организация и проведение мониторинга сформированности у школьников универсальных действий здоровьесбережения будет рассмотрено в следующем параграфе.
Результаты опытно-поисковой работы, их анализ и интерпретация
В результате проведенных мероприятий (усиление контроля со стороны взрослых, привлечение учащегося к выполнению дополнительных заданий, осу ществление работы с родителями, проведение в классе разъяснительной работы медицинским работником и психологом) в конце пропедевтического этапа у данного ученика увеличились значения коэффициентов личностного показателя. Применение на практике знаний в области здоровьесбережения, в ходе выполне ния дополнительной работы сказалось на увеличении коэффициентов показате лей когнитивно-деятельностного критерия. В конце 6 класса коэффициент сфор мированности УДЗ для Ученика №7 принял значение (0,25 0,82+0,15 0,6+0,1 0,4+0,3 0,8+0,2 0,8) 100%=74%, что привело к повы шению уровня сформированности УДЗ до квазиактивного. В конце базового эта па этот школьник достиг активного уровня (КУДЗ=86%), который сохранил до конца обобщающего этапа (КУДЗ=88%). Аналогичные изменения уровня от пассивного до активного в процессе обучения информатике, обеспечивающего формирование УДЗ, наблюдались у 10% учащихся. Для 17% в процессе реализации пропедевтического, базового и обобщающего этапов уровень сформированности УДЗ изменился от квазиактивного до активного. 38% за весь период обучения перешли от пассивного к квазиактивному уровню. У 6% школьников наблюдалось снижение уровня. Из них у 30% произошло понижение уровня от активного до квазиактивного на обобщающем этапе. Понижение уровня сформированности УДЗ произошло за счет уменьшения значения коэффициента активности при неизменном показателе инициативности, то есть учащиеся стали меньше выполнять дополнительные задания, что может быть связано с подготовкой к основному государственному экзамену в 9-м классе.
Результаты проверки итоговых работ школьников показывают, что при реализации методики обучения информатике, обеспечивающего формирование УДЗ, на каждом из этапов повышался уровень освоения учащимися предметных знаний и умений.
Предметные результаты проверялись в ходе текущего и итогового контроля по следующим темам школьного курса информатики: «Обработка текстовой информации на компьютере», «Графическая информация и компьютер», «Компьютер: устройство и программное обеспечение», «Мультимедиа презентации», «Информационные технологии и общество». Все указанные темы изучаются на протяжении всего курса информатики (5-9 классы) в основной школе и сформированные при их освоении предметные результаты, а также универсальные действия здоровьесбережения применимы при изучении других разделов информатики, в урочной и внеурочной учебной деятельности по информатике и другим дисциплинам. Оценивание предметных результатов осуществлялось в соответствии с принятой в школьной практике шкалой. Сравнение данных по изменению сформированности предметных результатов показывает, что на каждом из этапов реализации методики обучения информатике, обеспечивающего формирование УДЗ, повышался уровень сформированности предметных знаний и умений. Динамика изменения предметных результатов показана на рисунке 2.
Доказательство выявления различий в распределениях предметных результатов в конце пропедевтического, базового и обобщающего этапов проводилось по критерию Пирсона при уровне значимости 0,05 (2кр =5,9910). В качестве нулевой (H0) была сформулирована гипотеза: показатели сформированности предметных знаний и умений учащихся на разных этапах не различаются. В качестве альтернативной (H1) была принята следующая гипотеза: показатели сформиро-ванности предметных знаний и умений учащихся на разных этапах достоверно различны.
При анализе результатов исследования расчетные показатели критерия Пирсона принимают следующие значения: 2эксп=6,23 (в конце пропедевтического этапа), 2эксп=6,04 (в конце базового этапа), 2эксп=6,01 (в конце обобщающего этапа). Сравнение экспериментальных и критического значений критерия Пирсона показывает, что существуют достоверные различия уровней сформирован-ности предметных знаний и умений учащихся с вероятностью 95%.
В целом за весь период реализации методики обучения информатике, обеспечивающего формирование УДЗ, повысился уровень сформированности предметных знаний и умений, и изменилось соотношение в распределении учащихся по уровням сформированности УДЗ. Количество учащихся находящихся на пассивном уровне уменьшилось, и увеличился процент школьников, достигших квазиактивного и активного уровней.
Уровень сформированности у учащихся универсальных действий здоро-вьесбережения в ходе исследования проверяется несколько раз: в начале обучения (5 класс 2009 г) и в конце каждого этапа формирования УДЗ (пропедевтический – 6 класс 2011 г, базовый – 8 класс 2013 г, обобщающий – 9 класс 2014 г). Сравнение проводилось для следующих пар измерений: начало обучения (5 класс 2009 г) и конец пропедевтического этапа (6 класс 2011 г); конец пропедевтического этапа (6 класс 2011 г) и конец базового этапа (8 класс 2013 г); конец базового этапа (8 класс 2013 г) и конец обобщающего этапа (9 класс 2014 г). Всего в исследовании принимало участие 326 учащих 170 ся из школ города Шадринска и Шадринского района. Изучение динамики изменения уровня сформированности УДЗ проводилось по школам.
Приведем полученные результаты на примере МКОУ СОШ № 4 г. Шадринска (два класса 25 и 23 учащихся). Динамика изменения уровней сформированности УДЗ у школьников на каждом из этапов обучения информатике, обеспечивающего их формирование представлена на рисунке 3.
В начале пропедевтического этапа 65% учащихся находились на пассивном уровне сформированности УДЗ, 23% – на квазиактивном и 12% – на активном. Такое распределение уровней объясняется отсутствием систематической работы, направленной на формирование универсальных действий здо-ровьесбережения.