Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В ШКОЛЕ 14
1.1. Развитие содержания школьной информатики 16
1.2.Информационный аспект учебно-познавательной деятельности на уроках информатики 34
1.3. Информационные компьютерные технологии на уроке информатики 51
ГЛАВА 2. ИНДИВИДУАЛИЗАЦИЯ УЧЕБНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ 63
2.1. Психолого-педагогические модели процесса обучения и их приложения к информатике 66
2.2. Организация учебно-познавательной деятельности на уроке информатики 82
2.3. Алгоритм учебно-познавательной деятельности 95
2.4. Модель адаптивной дидактической системы управления учебно-познавательной деятельностью на уроке информатики 105
2.5. Методика обучения с применением программно-методического комплекса поддержки курса информатики 114
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 156
3.1. Организация педагогического эксперимента 157
3.2. Основные результаты педагогического эксперимента 165
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 176
ПРИЛОЖЕНИЯ 189
- Развитие содержания школьной информатики
- Психолого-педагогические модели процесса обучения и их приложения к информатике
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одной из существенных особенностей современного этапа общественного развития стала информатизация многих сфер деятельности человека. Благодаря стремительному развитию средств информационно-коммуникационных технологий возникает новая информационная среда жизни и деятельности людей, формируется постиндустриальное информационное общество. Система общего образования должна готовить своих выпускников к активной жизнедеятельности в этих условиях.
Одним из основных средств для достижения этой цели в общеобразовательной средней школе является учебный курс информатики. Формирование у школьников информационной компетентности, приобретение знаний, умений и навыков деятельности, которые потребуются в новой информационной среде обитания, в том числе и для получения образования в условиях широкого использования современных информационных технологий обучения, а также нового целостного миропонимания и информационного мировоззрения происходят на уроках информатики.
В «Концепции модернизации Российского образования на период до 2010 года» [49] указано на необходимость:
обеспечить в средней школе необходимую базовую подготовку учащихся по основным направлениям применения информационных и коммуникационных технологий;
ввести обязательный экзамен по информационным технологиям за курс основной школы.
Обязательное изучение информатики в школах было введено в 1985 году. За сравнительно небольшой промежуток времени произошли перемены, выразившиеся в значительном увеличении содержательного объема курса школьной информатики, количества программных продуктов, навыки работы с которыми выпускники должны освоить. В то же время коли-
чество часов, отведенных в инвариантной части учебных планов для обязательного изучения базового курса информатики, не увеличилось. Проект Федерального компонента государственного образовательного стандарта общего образования по информатике и информационным технологиям (2002 г.) предъявляет набор требований к знаниям, умениям, навыкам и научным представлениям выпускников общеобразовательной школы [117]. Эти требования относятся к каждому выпускнику. Анализ наиболее распространенных учебников, рекомендованных Управлением общего и среднего образования Министерства общего и профессионального образования РФ, показывает, что выпускники школы должны усвоить более 100 новых понятий. В учебнике А.А. Кузнецова [53] их 109, в учебнике Н.В. Макаровой [38] - 178, в учебнике И.Г. Семакина [127] - 332 [141], в учебнике А.Г. Кушниренко [58] - 182. Экспериментальным базисным учебным планом 2001 г. предусмотрено 102 урока информатики за все время обучения в основной школе [148]. Времени, отводимого на изучение информатики явно недостаточно для качественного освоения всеми учащимися всего материала курса. На качество усвоения учебной информации оказывают влияние угасательные процессы в памяти учеников при большом интервале между занятиями информатикой один урок в неделю. Практика преподавания информатики показывает невозможность усвоения в полном объеме обязательного минимума содержания значительной частью выпускников школы за время, отведенное инвариантной частью действующих учебных планов.
Знания и умения по информатике учащиеся приобретают не только на уроках. В силу различного материального и культурного уровня семей школьники обладают различным уровнем знаний по информатике и умений работать на компьютере, имеют разную возможность в использовании компьютера для выполнения домашних заданий, для удовлетворения своих интересов. Современные исследования психологов выявили феномен компьютерной тревожности: боязнь испортить или сломать что-нибудь, ощу-
щение незнания и неумения, боязнь нового и незнакомого. Учащиеся различаются индивидуальными способностями, мотивацией, характеристиками темпа учебной деятельности. При фронтальной форме организации обучения на уроке информатики учитель выбирает темп подачи учебной информации, ориентированный на среднего ученика. Учитель не имеет возможности одновременной оперативной коррекции возможных индивидуальных отклонений от планируемого качества усвоения. Ученики со слабыми способностями не успевают усвоить информацию. Одаренные дети работают не в меру своих способностей. Общая для всех учеников скорость передачи учебной информации на уроке информатики не соответствует индивидуальным характеристикам скорости усвоения значительной части учеников. Поэтому цель урока при фронтальной форме обучения может быть достигнута лишь некоторой частью учащихся. Следовательно, необходимо учитывать, что обучение информатике происходит в условиях разного уровня знаний по информатике и умений работать на компьютере, индивидуальных различий в скорости учебной деятельности, разной степени готовности к восприятию учебной информации.
Существенный разброс в знаниях по информатике, в умениях работы на компьютере, в индивидуальных характеристиках темпа деятельности, способностей, интересов и возможностей каждого ученика вынуждает учителя информатики к поиску новых форм организации урока, созданию методики обучения информатике, учитывающей индивидуальные особенности учащихся.
В «Стратегии модернизации содержания общего образования» указано на необходимость:
оптимизировать учебную нагрузку за счет использования эффективных методов обучения;
усилить дифференциацию и индивидуализацию образовательного процесса путем развития вариативных образовательных программ, ориентированных на различные контингента учащихся - от одаренных детей до
детей с ограниченными возможностями, а также путем формирования индивидуализированных программ и графиков обучения с учетом особенностей и способностей учащихся.
При фронтальной форме обучения учитель не может одновременно работать индивидуально с каждым учеником. Компьютер и информационные компьютерные технологии (ИКТ), доступные на уроке информатики, чаще всего используются в качестве объекта изучения, реже в качестве средства обучения для решения некоторых дидактических задач. И практически не используются комплексно их потенциальные возможности по индивидуальной передаче учебной информации, всем видам индивидуального контроля над качеством усвоения, управлению индивидуальной учебно-познавательной деятельностью (УПД) для интенсификации процесса обучения.
Налицо противоречия:
между увеличением объема, сложности курса информатики и остающимся практически неизменным объемом учебного времени, отводимого на изучение предмета действующими учебными планами;
между различием в уровнях индивидуальных способностей, знаний, умений учащихся по информатике, требующим организации индивидуального образовательного пространства, и традиционным подходом к обучению в условиях фронтальной организации учебного процесса;
между необходимостью совершенствования методики обучения за счет использования ИКТ для индивидуальной передачи учебной информации, индивидуального контроля над качеством усвоения, управления индивидуальной УПД и существующим на практике преимущественным использованием ИКТ на уроке информатики в качестве объекта изучения.
Способствовать преодолению выявленных противоречий может совершенствование методики обучения информатике направленной на интенсификацию индивидуальной УПД. Использование ИКТ обучения по-
зволяет организовать индивидуальные каналы получения учебной информации, каналы индивидуального контроля над качеством усвоения, индивидуальную оперативную коррекцию возможных ошибок, то есть индивидуальное образовательное пространство на уроках информатики. Применение ИКТ обучения для управления индивидуальной УПД приведет к интенсификации учебного процесса, если при их разработке и определении условий применения учтены психологические основы процесса познания.
Основные представления условно-рефлекторной деятельности головного мозга вскрыты И.М. Сеченовым, И.П. Павловым и развиты в работах С.Л. Рубинштейна, Н.А. Менчинской, Д.Н. Богоявленского, Ю.А. Самарина, Е.Н. Кабановой-Меллер.
Различные теории ученья разработаны в исследованиях К.Д. Ушин-ского, Л.С. Выготского, С.Л. Рубинштейна, А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, Д.Б. Эльконина, В.В. Давыдова, Н.Ф. Талызиной, Д. Бруннера, С. Пайперта, М.Б. Воловича.
Вопросам управления УПД посвящены работы Ю.К. Бабанского, СИ. Архангельского, Н.Ф. Талызиной, Л.Б. Ительсона, М.М. Потеева.
Вопросы методологии систем применительно к процессу познания рассмотрены в работах В.Д. Могилевского, К.К. Колина.
Теория дидактических систем и связанные с ней вопросы управления УПД в различных дидактических системах разработаны В.П. Беспалько и развиты в работах Е.Н. Герасимова, Б.Е. Стариченко.
Поиску путей организации учебного процесса с учетом индивидуальных особенностей учащихся посвящены работы И.Я. Лернера, И.Н. За-катовой, Е.А. Ямбурга, Б.А. Бройде, Н.П. Гузика, В.В. Фирсова, Н.М. Шахмаева, И.Э. Унт, А.С Границкой, B.C. Мерлин, И.С Якиманской, В.Д. Шадрикова, Ю.А. Макарова, П.И. Пидкасистого, Д. Ховарда.
Психолого-педагогическим проблемам применения вычислительной техники в процессе обучения посвящены работы СИ. Архангельского, А.И. Берга, В.П. Беспалько, Б.С. Гершунского, В.В. Давыдова, А.П. Ершо-
ва, И.Я. Лернера, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, М.В. Кларина, С. Пей-перта, В.И. Карлащука, А.Я. Савельева, А.В. Слепухина, С. Смит.
Вопросы, касающиеся обучения информатике, нашли свое отраже-
w ние в работах В.К. Белошапки, С.А. Бешенкова, А.Г. Гейна, А.П. Ершова,
К.К. Колина, А.А. Кузнецова, А.Г. Кушниренко, М.П. Лапчика, B.C. Лед-
нева, А.С. Лесневского, А.В. Могилева, В.М. Монахова, И.В. Роберт,
Е.К. Хеннера, В.Ф. Шолоховича.
Вопросы методики преподавания базового курса информатики рассматривались в работах А.Г. Гейна, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, И.Г. Семакина, А.И. Сенокосова, Е.К. Хеннера.
Дифференцированный и индивидуальный подход при обучении ин-
г форматике рассмотрен в работах Л.В. Замогильновой и Л.Д. Мальцевой.
Модульный подход к обучению и возможности его реализации в курсе информатики рассматривались в работах М.Б. Лебедевой, Е.И. Соколовой, Н.А. Хартуляри.
Разработке педагогических программных средств посвящены работы
Г.Н. Александрова, Т.Е. Горячевой, Л.Х. Зайнутдиновой, О.А. Козлова,
Д.В. Крайтора, К.Г. Кречетникова, Е.А. Солодовой, Е.Н. Холодова,
М.С. Чвановой.
fej Созданию программного обеспечения для преподавания базового
курса информатики посвящены работы Е.А. Еремина, А.В. Дрогина, А.Г. Леонова, А.С. Лесневского, Н.И. Миндорова, А.И. Сенокосова, И.П. Хорошевой.
Технологии создания тестовых заданий по информатике рассматри
вались в работах Т.Е. Горячевой, Л.А. Залоговой, Т.Б. Калининой,
А.А. Кузнецова, Л.Н. Лядовой, В.Г. Мануйлова, А.В. Могилева, В.В. Мо-
Ф розова, Н.И. Пака, Т.В. Рамодановой, СВ. Русакова, И.Г. Семакина,
А.Л. Симоновой, Н.Д. Угриновича, В.В. Филиппова, Т.Ю. Шейной.
Вопросы, связанные с разработкой электронных учебников для отдельных разделов школьного курса информатики, освещены в работах Б.А. Глазова, А.С. Демушкина, Л.Х. Зайнутдиновой, О.А. Козлова, К.Г. Кречетникова, В.Н. Лаврентьева, М.Б. Лебедевой, Е.А. Солодовой, Е.Н. Холодова, С.А. Христочевского.
Вопросы, касающиеся разработки и применения ИКТ для индивидуализации занятий по информатике, рассматривались в работах А.В. Дротина, А.Ф. Касторнова, А.Г. Леонова, В.Н. Лаврентьева, Н.И. Миндорова, Н.И. Пака.
Отмеченные противоречия и незначительное число исследований по разработке методик обучения информатике, использующих ИКТ обучения для управления индивидуальной УПД, определили проблему исследования: как интенсифицировать процесс обучения информатике за счет использования ИКТ для управления обучением, чтобы обеспечить требования обязательного минимума содержания образования в условиях дефицита учебного времени?
Цель исследования: разработка методики обучения базовому курсу информатики, обеспечивающей интенсификацию процесса обучения в условиях дефицита учебного времени и увеличения объема содержания предмета за счет индивидуализации обучения через применение ИКТ обучения для управления индивидуальной учебно-познавательной деятельностью.
Объект исследования: процесс обучения информатике в общеобразовательной школе.
Предмет исследования: индивидуализация учебно-познавательной деятельности учащихся на уроке информатики.
Гипотеза исследования: применение ИКТ обучения для осуществления части функций входного контроля, подачи учебной информации, контроля за качеством ее усвоения, управления индивидуальной УПД способствует индивидуализации процесса обучения на уроке информати-
ки. Если при этом будет применен системный подход к моделированию дидактических процессов на уроке информатики, а эффективность УПД учащихся будет основана на применении теории управления УПД и информационно-управленческого подхода, то это приведет к повышению уровня подготовки выпускников.
Исходя из цели исследования и выдвинутой гипотезы были поставлены следующие задачи исследования.
Изучить процесс развития содержания школьной информатики. Сопоставить количество назначенных к усвоению понятий базового курса информатики с возможностями традиционных методов обучения (фронтальный урок) в условиях действующих учебных планов. Обосновать необходимость интенсификации обучения информатике.
Разработать методику обучения информатике, основанную на теории управления УПД, информационно-управленческом подходе к проектированию дидактических процессов, системном подходе к моделированию дидактических систем.
Экспериментально проверить эффективность разработанной методики обучения с использованием программно-методического комплекса (ПМК) поддержки курса информатики.
Методологической основой исследования послужили:
учение об условно-рефлекторной деятельности головного мозга, созданное И.М. Сеченовым, И.П. Павловым и развитое С.Л. Рубинштейном, Н.А. Менчинской, Д.Н. Богоявленским, Ю.А. Самариным, Е.Н. Кабановой-Меллер;
системный подход и его информационно-управленческий аспект к исследованию и организации дидактических процессов, разработанный СИ. Архангельским, В.П. Беспалько, К.К. Колиным, И.Я. Лернером, В.Д. Могилевским, М.Н. Скаткиным, Н.Ф. Талызиной;
теория управления УПД (СИ. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперин, Л.Б. Ительсон, М.М. Потеев, Н.Ф. Талызина);
методики обучения информатике (А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, B.C. Леднев, А.В. Могилев, Н.И. Пак, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер).
Методы исследования:
анализ нормативных документов, психолого-педагогической, дидактической и методической литературы по проблемам обучения информатике;
анализ существующих методик обучения информатике с точки зрения организации управления индивидуальной УПД;
системный подход к исследованию и организации дидактических процессов на уроке информатики;
сравнительный педагогический эксперимент;
математико-статистические методики обработки результатов сравнительного педагогического эксперимента.
Научная новизна исследования заключается в том, что
исследована проблема соответствия содержательного объема школьного курса информатики количеству часов, отведенных на его изучение инвариантной частью действующих учебных планов;
на основании системного подхода разработана модель учебного процесса на уроке информатики с включением в нее компьютера как средства обучения, что является развитием ранее известных научно-методических положений об использовании ЭВМ в обучении.
Теоретическое значение исследования состоит в том, что
- предложен подход к оценке интенсивности процесса изучения учебной
дисциплины по усредненной величине учебного времени, приходяще
гося на освоение одного нового понятия;
показана тенденция к уменьшению усредненного времени, то есть к возрастанию интенсивности процесса обучения информатике;
обоснована необходимость перехода от фронтальных форм обучения информатике к индивидуальным формам на базе применения ИКТ с элементами фронтального обучения.
Практическая значимость исследования состоит в том, что
на основании сформулированных теоретических выводов разработан программно-методический комплекс для преподавания курса информатики;
экспериментально доказано повышение эффективности обучения в результате использования ПМК в учебном процессе.
Достоверность результатов исследования обеспечивается использованием проверенных многолетней педагогической практикой психологических и педагогических теорий, достаточным объемом выборки при проведении сравнительного педагогического эксперимента и адекватностью методов математико-статистической обработки экспериментальных данных.
Положения, выносимые на защиту:
методики обучения информатике с преимущественно фронтальной формой организации занятий не позволяют значительной части выпускников школ усвоить в полном объеме содержание курса информатики в условиях действующих учебных планов;
информационно-управленческий подход к исследованию дидактических процессов и системный подход к моделированию дидактических систем являются основой для разработки методики обучения информатике с применением информационных компьютерных технологий обучения в качестве средств управления индивидуальной учебно-познавательной деятельностью при классно-урочной форме обучения с целью интенсификации процесса обучения;
3) применение методики обучения с использованием программно-методического комплекса поддержки курса информатики интенсифицирует процесс обучения, что приводит к увеличению уровня знаний, умений, навыков и остаточных знаний при фиксированном времени обучения.
Апробация результатов исследования осуществлялась
на методических советах школы №20 г. Гремячинска и школы №9 г. Чайковского Пермской области;
на заседаниях городских методических объединений учителей информатики г. Гремячинска и г. Чайковского;
на экспертно-методическом совете Управления общего и профессионального образования г. Чайковского;
на V областной научно-практической конференции «Рождественские чтения» 4-5 января 2001 года в г. Перми;
на IV региональной научно-практической конференции «Инновационные процессы в образовании Пермской области: проблемы и перспективы» 27-30 марта 2001 года;
на Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии в физической культуре и спорте» 17-18 октября 2001 года в г. Ижевске;
на VII областной научно-практической конференции «Рождественские чтения» 9-10 января 2003 года в г. Перми.
Опытно-экспериментальной базой исследования послужило проведение уроков информатики в 7-9-х классах школ №3, №4, №20 города Гремячинска, школ №4, №9, №10 города Чайковского Пермской области, в лицейских классах при Чайковском филиале Пермского государственного технического университета. Для подтверждения эффективности предлагаемой методики обучения были проведены замеры уровней остаточных знаний, умений, навыков по информатике у выпускников школ №4, №6, №7, №8, №9 города Чайковского.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс школ № 4, №9, №10 города Чайковского и лицейских классов при Чайковском филиале Пермского государственного технического университета.
Развитие содержания школьной информатики
Авторы первого учебника видели цель обучения курсу информатики в обеспечении компьютерной грамотности школьников - «в формировании представлений об основных правилах и методах реализации решения задачи на ЭВМ и элементарных умений пользоваться микрокомпьютерами для решения задач, а также в ознакомлении учащихся с ролью ЭВМ в современном общественном производстве и с перспективами развития и дальнейшего использования вычислительной и микропроцессорной техники» [30,с.Н.].
Перед курсом были поставлены следующие «задачи:
- систематизация и завершение алгоритмической линии курса алгебры восьмилетней школы;
- овладение основными умениями алгоритмизации;
- усиление прикладной и политехнической направленности алгоритмической линии, заключающейся в конкретной реализации алгоритмов решения задач на современных ЭВМ;
- формирование представлений о возможности автоматизации выполнения алгоритма;
- ознакомление с основами современной вычислительной техники на примере рассмотрения общих принципов устройства и работы ЭВМ;
- ознакомление с основными методами построения программ на одном из языков программирования;
- формирование представлений об этапах решения задачи на ЭВМ;
- ознакомление с основными сферами применения вычислительной техники, ее ролью в развитии общества» [30, с. 12.].
Понятие компьютерной грамотности школьников явилось результатом расширения понятия алгоритмической культуры учащихся.
Под руководством А.П. Ершова и В.М. Монахова была создана первая учебная программа курса «Основы информатики и вычислительной техники»[110], рассчитанная на 34 часа при безмашинном преподавании курса и 68 часов при включении в курс практических занятий. Изданы две части пробного учебного пособия для средних учебных заведений [99; 100], две части методического пособия для учителей и преподавателей [30; 31]. Содержание курса базировалось на трех фундаментальных понятиях: информация - алгоритм - ЭВМ, а всего вводилось 46 новых для учеников понятий [110, с.6].
Преподавание обязательного общеобразовательного курса «Основы информатики и вычислительной техники» (ОИВТ) вводится директивно с 1 сентября 1985 г. За время существования ОИВТ как предмета школьной программы в его содержании происходят значительные перемены.
Уже в 1986 г. начался следующий этап становления информатики в системе образования. В то время в стране начали внедряться персональные компьютеры и вместе с ними редакторы текстов, электронные таблицы, базы данных, информационные системы, электронная почта, различные специализированные программы. Учебники [99; 100], направленные в основном на обучение алгоритмизации и элементам программирования, перестали отвечать в полной мере требованиям времени.
В 1986 году академиком А.П. Ершовым подготовлена вторая версия программы курса [111], в которой добавлена задача формирования умений использования ЭВМ в различных областях деятельности человека, умений применять готовое прикладное программное обеспечение. Курс ОИВТ «должен формировать у учащихся: навыки грамотной постановки задач, возникающих в практической деятельности, для их решения с помощью ЭВМ;
навыки формализованного описания поставленных задач, элементарные знания о методах математического моделирования и умение строить простые математические модели поставленных задач;
знания основных алгоритмических структур и умение применять эти знания для построения алгоритмов решения задач по их математическим моделям;
понимание устройства и функционирования ЭВМ и элементарные навыки составления программ для ЭВМ по построенному алгоритму на одном из языков программирования высокого уровня;
навыки квалифицированного использования основных типов современных систем для решения с их помощью практических задач и понимание основных принципов, лежащих в основе функционирования этих систем;
умение грамотно интерпретировать результаты решения практических задач с помощью ЭВМ и применять эти результаты в практической деятельности.
Психолого-педагогические модели процесса обучения и их приложения к информатике
Представленное исследование посвящено разработке методики, повышающей эффективность обучения информатике. В широком смысле слова «обучение - основной путь получения образования, целенаправленно организованный, планомерно и систематически осуществляемый процесс овладения знаниями, умениями, навыками под руководством опытных лиц - педагогов, мастеров, наставников и т.д.» [131, с.908]. С позиций педагогики обучение это «специально организованный, целенаправленный и управляемый процесс взаимодействия учителей и учеников, направленный на усвоение знаний, умений, навыков, формирование мировоззрения, развитие умственных сил и потенциальных возможностей обучаемых, закрепление навыков самообразования в соответствие с поставленными целями» [104, с.24-25]. С точки зрения психологии «обучение предполагает совместную учебную деятельность учащегося и учителя, характеризует процесс передачи знаний, умений и навыков» [118, с.234].
Рассмотрим различные взгляды на процесс обучения с точки зрения педагогической психологии. Главная задача педагогической психологии -исследование процесса усвоения учащимися опыта, возможных структур познавательных действий и операций, которые способствуют осознанному и прочному усвоению знаний и действий учащимися.
Представители различных психолого-педагогических школ выдвигают концепцию индивидуального присвоения опыта, оформляя ее в виде определенных гипотез усвоения.
В бихевиористских теориях научения (Э. Торндайк, Д. Уотсон, Б. Скиннер) общая формула усвоения выглядит так: «стимул - реакция -подкрепление». Обучающие упражнения, построенные на бихевиористской теории усвоения, состоят из мелких, дробных порций информации, повторяемых многократно в различных сочетаниях и обеспечивающих их запоминание. В данном исследовании применяются положения бихевиористской теории для закрепления знаний и навыков лишь на репродуктивном уровне усвоения информации в тех случаях, когда не ставится задача развития способов умственных действий, самоуправляющих механизмов личности, эстетических и нравственных качеств личности, умения анализировать и систематизировать знания.
Гештальттеория усвоения (М. Вертхеймер, Г. Мюллер, В. Келер, К. Коффка) основывается на учении о гештальте - такой целостной организации объекта восприятия, при которой только и возможно усвоение знаний. Упражнения по гештальттеории оперируют достаточно крупными законченными в смысловом отношении фрагментами информации, расчет в которых сделан на запечатлении самой структуры фрагмента и его смысла.
Ассоциативно-рефлекторная концепция обучения опирается на основные представления условно-рефлекторной деятельности головного мозга, вскрытые И.М. Сеченовым и И.П. Павловым. Их суть в том, что человеческий мозг обладает способностью не только запечатлевать сигналы органов чувств, но также устанавливать и воспроизводить связи (ассоциации) между отдельными событиями, фактами, в чем-то сходными и различными. Согласно ассоциативно-рефлекторной теории, «усвоение знаний, формирование навыков и умений, развитие личностных качеств человека есть процесс образования в его сознании различных ассоциаций -простых и сложных» [125, с.21].
В рамках этой концепции Е.Н. Кабанова-Меллер [41] и Н.А. Мен-чинская [78] выделяют определенную логическую последовательность приобретения знаний, формирования навыков и умений, развития способностей (то есть процесса образования ассоциаций):
a) восприятие учебного материала;
b) его осмысление, доведенное до понимания внутренних связей и противоречий;
c) запоминание и сохранение в памяти;
d) применение усвоенного в практической деятельности.
Наивысший результат в обучении достигается при соблюдении следующих условий:
a) формирование активного отношения к обучению со стороны обучаемых;
b) подача учебного материала в определенной последовательности;
c) демонстрация и закрепление в упражнениях различных приемов умственной и практической деятельности;
d) применение знаний на практике.
Организация педагогического эксперимента
Первая задача педагогического эксперимента решалась во время констатирующего этапа (1996-1998 гг.). На этом этапе выявлено, что для индивидуализации и дифференциации обучения на уроках информатики фрагментарно используются тренажерные, демонстрационные и контролирующие обучающие программы для изучения некоторых понятий, отработки и закрепления некоторых навыков. Как правило, компьютер и программное обеспечение используются в качестве объекта изучения, а не средства обучения. Курс информатики построен таким образом, что учащиеся, в основном, решают отдельные практические задачи с использованием пакетов прикладных программ.
Выявлены противоречия:
1) между все возрастающим числом видов программного обеспечения, предназначенных к усвоению, и очевидным дефицитом учебного времени, не позволяющим фронтальными методами обеспечить освоение их в объеме обязательного минимума содержания образования по информатике [94, с.4.];
2) между различием в уровнях знаний, умений по информатике, требующим организации индивидуального образовательного пространства, и традиционным подходом к обучению информатике в условиях фронтальной организации учебного процесса;
3) между необходимостью совершенствования методики обучения за счет использования ИКТ для индивидуальной передачи учебной информации, индивидуального контроля за качеством усвоения, управления индивидуальной УПД и существующим на практике использованием ИКТ на уроке информатики лишь в качестве объекта изучения.
Была сформулирована предварительная гипотеза исследования: способствовать преодолению выявленных противоречий может интенсификация учебно-познавательной деятельности всех учеников за счет организации индивидуального образовательного пространства путем использования индивидуальных каналов получения учебной информации, индивидуального контроля за качеством усвоения, оперативной коррекции возможных ошибок. Средством для этого может служить специально созданное для обучения информатике программное обеспечение, если условия его применения определены с учетом психологических основ процесса познания.
Вторая задача педагогического эксперимента решалась во время поискового этапа (1998-2001 гг.). На этом этапе разрабатывались и уточнялись схема алгоритма учебно-познавательной деятельности, модель адаптивной дидактической системы управления учебно-познавательной деятельностью на уроке информатики. Уточнялся состав программно-методического комплекса поддержки базового курса информатики. Разрабатывалась методика обучения информатике с его применением. Апробировались различные варианты обучающих и тестирующих программ, практических, контрольных, тестовых заданий, корректировалась методика определения и оценки уровня обученности. Для этого проводились специально организуемые занятия в сравниваемых экспериментальных и контрольных группах.
При подготовке и проведении педагогического эксперимента учтены следующие положения.
1. Эксперимент не должен приносить никакого вреда участникам эксперимента ни прямо, ни косвенно.
2. Ученики не должны знать, что проводимые занятия являются экспериментом. Когда люди знают, что над ними производится эксперимент, они ведут себя неестественно, а сознательное введение людей в заблуждение, когда действительная цель эксперимента скрывается, является сложной проблемой научной этики.
В основе статистических закономерностей лежит закон больших чисел. Из-за большой изменчивости педагогических явлений закономерности, присущие им, выявляются только в массе, в большой совокупности фактов и случаев, где случайные колебания взаимно поглощаются и на первый план выступают ведущие общие законы.
Отсюда вытекает важное требование к педагогическому исследованию: если мы хотим, чтобы оно давало статистически значимые выводы, это исследование должно иметь массовый характер. Необходимы испытательные задания на выявление массовых данных о признаках и свойствах различных педагогических явлений.
