Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТА 15
1.1. Алгоритмического мышления в структуре интеллекта 16
1.2. Алгоритмическое мышление как средство реализации интеллекта младших школьников 33
1.3. Условия развития алгоритмического мышления у младших школьников 46
1.4. Развитие алгоритмического мышления в процессе изучения основ информатики в начальной школе 71
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ НА БАЗЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕД 89
2.1. Методические особенности построения программных средств, направленных на развитие алгоритмического мышления 90
2.2. Развитие алгоритмического мышления младших школьников при использовании педагогических программных средств (на примере ППС "Алгоритмический язык для детей") 104
2.3. Использование задач в процессе развития алгоритмического мышления 113
2.4. Структура курса информатики в начальной школе 125
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 135
3.1. Задачи и этапы педагогического эксперимента 135
3.2. Содержание и результаты обучающего эксперимента 142
Заключение 163
Библиографический список 166
Приложение 1 183
Приложение 2 188
Приложение 3 191
- Алгоритмического мышления в структуре интеллекта
- Методические особенности построения программных средств, направленных на развитие алгоритмического мышления
- Задачи и этапы педагогического эксперимента
Введение к работе
Актуальность исследования. Под влиянием процесса информатизации в настоящее время складывается новая общественная структура - информационное общество, которое характеризуется высоким уровнем информационных технологий. Существенную роль в становлении новой формации играют развитые инфраструктуры, обеспечивающие производство информационных ресурсов и возможность доступа к информации. Они активизируют процессы автоматизации и роботизации всех отраслей производства и управления, обеспечивающих радикальные изменения социальных структур, следствием которых оказывается расширение сферы информационной деятельности.
Информатизация образования - это процесс обеспечения сферы образования теорией и практикой разработки и использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Этот процесс принадлежит к числу важнейших направлений информатизации современного общества.
Информатизация образования, поддерживая интеграционные тенденции познания закономерностей предметных областей и окружающей среды, активизирует разработку подходов к использованию новых информационных технологий для развития личности обучаемого. При этом стимулируется процесс развития способностей к альтернативному мышлению. Формирование умений разрабатывать стратегию поиска решений как учебных, так и практических задач, прогнозировать результаты реализации принятых решений на основе моделирования изучаемых объектов, явлений, процессов и взаимосвязей между ними активизируется за счет использования средств программирования.
Актуальность использования компьютерной техники и новых информационных технологий как средства повышения эффективности процесса обучения обусловлена тенденциями перехода на качественно новый уровень развития интеллекта личности. В современном обществе для образования, получаемого человеком, наиболее важным следует считать научную информацию об окружающем мире, которая обеспечивается знаниями основ естественных, гуманитарных и общественных наук. Среди них большое значение имеют умения и навыки оперативного поиска, обработки и использования информации самого разнообразного характера.
Наиболее перспективным для формирования умений и навыков, связанных с обработкой и использованием информации, является школьный курс информатики. Его основными задачами являются развитие устойчивых навыков работы с ЭВМ и формирование навыков интерактивного поиска, преобразования и использования информации.
Решение поставленных задач неразрывно связано с развитием алгоритмического мышления как операционной базы всех методов и приемов обработки и использования информации. В связи с этим одной из главных развивающих целей школьного курса информатики следует считать развитие алгоритмического мышления.
Развитие алгоритмического мышления тесно связано с интеллектуальным развитием учащихся. Поскольку вопрос интеллектуального развития человека всегда имел первостепенное значение при разработке приоритетных направлений методик обучения отдельным дисциплинам, то исследование проблемы формирования алгоритмического мышления важно рассмотреть именно с позиции его влияния на процесс интеллектуального развития личности.
Развитие алгоритмического мышления в начальной школе во многом определяет дальнейшее формирование интеллекта школьника. Несомнен-
*|| но, что любой процесс овладения знаниями и методами их приобретения
сопровождается умственным развитием, но в современных условиях тем
пы этого развития должны быть существенно ускорены. В настоящее вре
мя качественно новые темпы могут быть достигнуты с помощью новых
информационных технологий. В связи с этим возникает необходимость
использования новых информационных технологий на протяжении всего
* процесса обучения, включая начальные классы. Это отмечают в своих ра-
ботах В.П. Беспалько, Б.С. Гершунский, В.И. Гребнев, Е.И. Машбиц,
В.М. Монахов, И.В. Роберт, Н.Н. Поддьяков, Ф.Я. Юдевич,
А.П. Кушниренко, Е.П. Коляда, А.П. Ершов, Г.А. Звенигородский, Н.Я. Виленкин, А.В. Брушлинский, Б.В. Гнеденко, Ю.А. Первин и др.
Необходимым условием активного внедрения новых информацион
ных технологий в образование является снижение возрастного минимума в
обучении информатике в общеобразовательной школе. Современные ис
следования указывают на перспективность введения данного курса в
младшее звено средней школы. Однако введение информатики в курс на
чальной школы сопровождается рядом противоречий, требующих своего
разрешения. К ним относятся противоречия:
|| между необходимостью развития информационной культуры в
процессе изучения информатики и недостаточно разработанными теорией и методикой ее формирования;
между ограниченными адаптационными возможностями школьни
ков младших классов и разнообразием структур используемых программ
ных комплексов;
между низким уровнем операционной среды, заложенной в основу
педагогического программного комплекса, и высокими техническими воз-
! можностями современных ЭВМ.
'4
Использование в младшем звене общеобразовательной школы развивающих методик (Занкова Л.В., Виленкина Н.Я. и Петерсона А.С., Элько-нинаД.Б. и Давыдова В.В.) наряду со значительными преимуществами, обусловленными целями развития интеллекта, не решает всей проблемы в целом, поскольку в настоящее время нет преемственности подобных методик при переходе к среднему и старшему звену. Этот разрыв, а также отсутствие программного обеспечения, гибко реагирующего на индивидуальные особенности ученика, позволяет предположить, что в дальнейшем названные противоречия будут усугубляться, если не пересмотреть принципов построения обучения в младшем звене средней школы.
В первую очередь это касается разработки общей стратегии формирования на протяжении всего школьного обучения важной составляющей интеллекта - алгоритмического мышления. Характер этой стратегии и структура конечного результата существенным образом зависят от того, каким будет начальный этап обучения информатике, когда и как он будет реализован.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена:
социальным заказом общества на повышение интеллектуального потенциала учащихся;
необходимостью определения роли и места алгоритмического мышления в структуре интеллекта личности;
необходимостью разработки теоретических основ и методики использования компьютерных технологий для развития алгоритмического мышления;
потребностью создания программы сквозного курса информатики, предусматривающей развитие алгоритмического мышления на протяжении всего времени обучения школьников;
необходимостью создания педагогического программного комплекса, обеспечивающего методическую поддержку курса информатики в начальной школе и направленного на развитие алгоритмического мышления.
Настоящее исследование посвящено проблемам теории и методики преподавания информатики в начальной школе, в частности, развитию алгоритмического мышления учащихся младшего возраста.
Создание программных комплексов, направленных на развитие алгоритмического мышления, - сложный процесс соотнесения строго выверенного языка исполнителя с динамическими возможностями ЭВМ. Существует несколько таких программных комплексов: ЛОГО (создатель Р. Пейперт), КуМир (руководитель А.П. Кушнеренко), РАПИРА (руководитель А.П. Ершов), Роботландия (руководитель Ю.А. Первин) и др. Однако в результате изменения возможностей ЭВМ, переориентации их на проблему всеобъемлющей визуализации предлагаемой информации и упрощения интерфейса данные программные комплексы необходимо проанализировать с точки зрения не только появления новых возможностей ЭВМ, но и современных изменений в стереотипах поведения учащихся, их возможностях и проблемах. Этим и обусловлены:
Цель исследования - разработка и обоснование методики развития алгоритмического мышления при изучении информатики в начальной школе.
Объект исследования - процесс обучения информатике в начальной школе.
Предмет исследования - развитие алгоритмического мышления при изучении курса информатики в начальной школе.
Гипотеза исследования: Если в процесс обучения младших школьников ввести курс информатики и в качестве основного средства обучения использовать полифункциональное динамическое программное средство,
Щ> то процесс развития алгоритмического мышления как компонента форми-
рования интеллекта учащихся будет более эффективным. Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ существующих программно-
педагогических средств и определить место и роль алгоритмического
мышления в интеллектуальном развитии личности.
^ 2. Выявить дидактические условия целенаправленного применения
ЭВМ для развития алгоритмического мышления в начальной школе.
Обосновать структуру и содержание курса информатики в начальной школе, обеспечивающих наиболее эффективное развитие алгоритмического мышления учащихся.
Выделить основные требования к педагогическим программным средствам (ППС), направленным на развитие алгоритмического мышления и навыков работы с ЭВМ.
Разработать принципы создания полифункционального, динамического программного средства.
Разработать комплексную методику применения полифункционального динамического программного средства на уроках информатики с
4t учетом дифференциации учащихся.
7. Провести педагогический эксперимент в целях подтверждения эф
фективности предложенной методики и основных положений диссертации.
Методологическую основу исследования составляют:
новые информационные технологии в образовании (В.Г. Житомир
ский, Я.А. Ваграменко, И.М. Бобко, Е.З. Власова, В.А. Горбаренко,
И.Б. Готская, И.В. Гребнев, С.А. Жданов, В.А. Извозчиков, А.А. Кузнецов,
Э.И. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.И. Лапчик, И.А. Румянцев,
О.Г. Смолянинова, С.А. Феофанов и др.);
теоретические основы содержания образования (Ю.К. Бабанский, Д.Ш. Матрос, А.В. Усова, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, B.C. Черкасов, СЕ. Шишов и др.);
исследования естественного и искусственного интеллекта (НИ. Кондаков, П.Я. Гальперин, Я.А. Понаморев, Н.М. Амосов, Б.Г. Ананьев, Н.Д. Левитов, С.Л. Рубинштейн, А. Бине, В. Штерн, В. Келер, К. Бюлер, Э. Торндайк, Д. Векслер, Д. Гилфорд, Ж. Пиаже, П.К. Анохин, П. Уитсон, В. Сергин, В.Ю. Краморенко, З.И. Калмыкова);
теоретические основы информатики (Ф.Л. Бауэр, Г. Гооз, М. Брай, В.М. Глушков и др.);
теория и методика обучения информатике (А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, И.Е. Подчиненов, В.Ф. Шолохович, А.Г. Гейн, А.Г. Кушнеренко, В.К. Белошапка, С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, А.И. Бочкин, В.Г. Коуров, А.С. Лесневский, В.М. Монахов и др.).
Методы исследования:
изучение и анализ психолого-педагогической, научной, методической литературы, материалов Internet по рассматриваемой проблеме;
анализ содержания программ, учебных планов, структуры урока информатики в начальной школе;
обобщение опыта инновационной деятельности учителей;
наблюдение, беседа, анкетирование учеников, учителей и родителей с целью выяснение целесообразности введения информатики в курс начальной школы;
проведение педагогического эксперимента с использованием мето
дов математической статистики.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются:
использованием предшествующих и общепринятых результатов
психолого-педагогических и методических исследований;
выбором взаимодополняющих методов педагогического исследования, соответственным поставленным задачам;
опорой на современное содержание информатики, методических исследований по данной теме и психолого-педагогических исследований процесса обучения информатике в начальной школе;
применением статистических методов обработки данных педагоги-
ч ческого эксперимента.
Исследование проводилось в четыре этапа с 1995 по 1999 год.
На первом этапе (1995 - 1996 учебный год) основной целью являлось определение состояния проблемы развития алгоритмического мышления, выявление уровня его сформированности у учащихся начальной школы. Констатирующий эксперимент проводился в средних школах г. Шадрин-ска и Шадринского района (Красномыльской, Краснонивенской, Кана-шинской, Погорельской школах).
На втором этапе (1996-1997 учебный год) были созданы программы непрерывного курса информатики (2-5 класс) для учащихся средней школы, разработана методика проведения информатики в начальной школе и методика работы по целенаправленному формированию и развитию алгоритмического мышления у младших школьников. Создан программный комплекс "Школа юных генералов" как полифункциональная и динамическая среда. Поисковый формирующий эксперимент проводился совместно с учителями информатики и начальных классов в Красномыльской средней школе.
На третьем этапе (1997-1999 учебный год) был проведен системный формирующий эксперимент, в ходе которого определялась эффективность методики целенаправленной работы по развитию алгоритмического мышления, основанная на применении ППС "Школа юных генералов". Кон-
j|jh трольный эксперимент проводился в школах Шадринского района и шко-
лах города Шадринска.
Научная новизна заключается в том, что в отличие от ранее проведенных исследований разработана и обоснована методика обучения информатике в начальной школе на основе использования полифункционального динамического программного средства, направленного на разви-
'^ тие алгоритмического мышления у младших школьников.
і Теоретическая значимость:
Выделены этапы и определены условия развития алгоритмического мышления как системного процесса.
Разработаны требования к полифункциональному динамическому программному комплексу для учеников начальной школы, отвечающему потребностям среды (возможность трансформации, разнообразие видов помощи и др.).
3. Определены требования, предъявляемые к исполнителю, его языку
и учебному материалу (возможность использования разнообразных твор
ческих заданий, осуществления проблемного подхода к обучению, реали
зации творческого потенциала учащихся).
fc 4. Выделены стимулирующие и регрессивные факторы, влияющие на
развитие основных компонентов алгоритмического мышления.
5. Выявлены свойства, признаки и функциональный состав динами-
| ческой и полифункциональной среды исполнителя как педагогического
программного комплекса, направленного на развитие алгоритмического мышления.
Практическая значимость:
1. Разработаны методические рекомендации по реализации структуры и содержания курса информатики в начальной школе.
*'
Представлен комплекс задач по курсу информатики для начальной школы, направленный на развитие алгоритмического мышления.
Создана рабочая демонстрационная версия полифункционального динамического программного комплекса для учеников начальной школы, соответствующая целям и задачам начального курса информатики.
Предложена методическая разработка курса информатики в начальной школе с использованием мультимедийных возможностей современных ЭВМ и полифункционального динамического программного комплекса.
На защиту выносятся следующие положения:
Целенаправленное развитие алгоритмического мышления является необходимым компонентом процесса формирования интеллекта у детей младшего школьного возраста.
Ведение в начальную школу курса информатики является важнейшим условием интенсивного развития алгоритмического мышления учащихся младшего звена общеобразовательной школы.
Использование полифункционального динамического программного комплекса позволит значительно повысить эффективность процесса развития алгоритмического мышления на уроках информатики.
Апробация основных выводов исследования осуществлена обсуждением их на Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика РАО И.Я. Лернера (Тула, 1997), Российской научно-практической конференции "Фундаментализация образования в современном обществе" (Уфа, 1998), II Фестивале-конкурсе научно-технического, технического и прикладного творчества молодежи и студентов (Курган, 1999), научно-практической конференции "Информатизация образования'99 (г. Шадринск, 1999), XXXII Зональной конференции преподавателей физики, методики обучения физике, астрономии, общетехни-
ческих дисциплин, информатике и компьютерных технологий педагогических вузов Урала и Сибири по проблеме «Воспитание патриотизма, гражданственности и нравственности в учебном процессе» (г. Екатеринбург, 1999), научно-методических семинарах аспирантов и преподавателей Шадринского государственного педагогического института и Уральского государственного педагогического института (1995-1999 гг.), на методических семинарах учителей информатики г. Шадринска и Шадринского района.
Алгоритмического мышления в структуре интеллекта
Развитие алгоритмического мышления необходимо рассматривать как сложный процесс, основанный на приобретении школьниками умений решать задачи алгоритмического характера. Алгоритмическое мышление представляет собой специфический стиль мышления, предполагающий наличие мыслительных схем, которые способствуют видению проблемы в целом, решению задач крупными блоками с последующей детализацией и осознанному закреплению результатов решения в языковых формах.
Создание динамических мыслительных схем, способных к изменению в связи с приобретением новых знаний, обусловливает интеллектуальное развитие личности.
Первоначально обратимся к определению понятия «алгоритм». Существует несколько точек зрения в определении данного понятия, которые в качестве основополагающих признаков используют различные компоненты теории алгоритмов.
Выделим два определения и будем в дальнейшем на них опираться.
Определение 1: Алгоритм - это точное формальное предписание, однозначно определяющее содержание и последовательность операций, переводящих заданную совокупность исходных данных в искомый результат [67, с. 23].
Определение 2: Алгоритм - это точное и простое описание последовательности действий для решения данной задачи [47,с. 18].
Первое определение понятия алгоритм принято в научных теориях и используется в академических исследованиях в области теории алгоритмов. Второе определение соответствует учебнику по информатике для средней школы. Оно наиболее адаптировано к школьному курсу, но в нем не отмечены некоторые важные свойства алгоритма.
Рассматривая роль и место алгоритмического мышления в развитии интеллекта, необходимо также уточнить понятие "интеллект". Анализ всевозможных попыток определения этого понятия и его ос новных признаков обусловил возможность выделения нескольких подхо дов к пониманию интеллекта. По способу выделения приоритетных харак теристик интеллекта можно выявить три подхода: философский, кибернетический, психологический.
Философский энциклопедический словарь определяет интеллект как "способность мышления, рационального познания" [180, с. 210]. К этому определению тяготеют все философские трактовки интеллекта. Их отличительной особенностью является отсутствие четкой границы между понятиями мышления и интеллекта.
Кибернетическое понимание интеллекта основывается на функцио- нальном подходе. По Н.М. Амосову «интеллект определяется как совокуп ность средств и способов управления сложными системами путем опери рования с их моделями, направляемого критериями оптимальности управ ления» [3, с. 10-11]. С этих же позиций к определению интеллекта подхо дит Н.И. Кондаков. Он рассматривает интеллект в виде целостной сово- купности функций в процессе деятельности высокоорганизованной мате- рии - человеческого мозга, направленной на познание и преобразование природы, общества и самого себя. При этом он отмечает, что отождествление интеллекта только с мышлением обедняет понятие интеллекта [191, с.5].
Психологи рассматривают интеллект как психофизиологическую систему, обеспечивающую взаимодействие индивида с окружающей средой [133, с.69]. При этом разные авторы делают упор на те или иные аспекты этого взаимодействия, откуда и происходит широкий спектр интерпретаций: "устойчивая структура умственных способностей индивида" [142, с. 142], "свойство личности, выражающееся в способности глубоко и точно отражать в сознании предметы и явления объективной действитель ности в их существенных связях и закономерностях, а также в творческом преобразовании опыта." [98, с. 136]; «система ориентировки на существен ные отношения решаемой задачи» [33, с. 129]; и "многоуровневая органи зация познавательных систем, охватывающую психофизические процессы, состояние и свойства личности" [191, с. 166]. Данная интерпретация понятия интеллект не дает точных характеристик интеллекта, способствующих его математической или статистической оценке.
Методические особенности построения программных средств, направленных на развитие алгоритмического мышления
Для того чтобы проанализировать программные комплексы, которые можно использовать для развития алгоритмического мышления, необходимо выделить направления применения компьютера в обучении и указать, какого типа программные комплексы созданы в поддержку этого направления. Далее следует выделить основные требования к ПО, направленному на развитие алгоритмического мышления и проанализировать имеющееся программное обеспечение на соответствие этим требованиям.
Использование компьютера в обучении реализуется по трем основным направлениям:
1. Компьютер как полифункционалъное техническое средство обучения, синтезирующее в себе функции традиционных ТСО, применяемых для повышения наглядности или контроля знаний.
2. Компьютер как объект изучения с целью овладения компьютерной грамотностью и информационной культурой.
3. Компьютер как активное интеллектуально-техническое средство обучения, совмещающее в себе традиционные функции ТСО с коммуникативными и управляющими функциями учителя. Активным мы называем его потому, что оно обеспечивает двустороннее взаимодействие ученика с учебной информацией, создавая для него индивидуально-адаптированную среду, обладающую личностными признаками. И поскольку данное техническое средство является мощным орудием интеллектуального труда, многократно повышая его производительность и выводя на новый уровень качества, мы назвали его интеллектуальным средством обучения.
Каждое из этих направлений реализуется через специальный комплекс прикладных программных средств (ППС). Остановимся на тех из них, которые уже применяются или могут применяться в начальной школе. Комплекс 1 (демонстрационно-тестовый) Для данного комплекса характерно такое построение ППС:
1. Демонстрация или описание предметной области.
2. Вопрос, поставленный перед учеником.
3. Ответ школьника на заданный вопрос.
4. Анализ ответа, позитивная или негативная реакция компьютера.
ППС этого типа преследуют единственную цель - дать учащемуся определенный набор знаний и затем проверить, как они его усвоили. Объяснительно-иллюстративный метод обучения с использованием компьютера реализуется во многих компьютерных учебниках первого поколения.
Применение демонстрационно-тестового типа оправдано в ППС, направленных на формирование некоторых навыков, необходимых ученику при усвоении школьных предметов. Это могут быть навыки орфографической зоркости, логических рассуждений и т.д. Для младших школьников особенно важно учитывать возрастные особенности учащихся при создании ППС, т.к. вся необходимая информация должна быть представлена наглядно с помощью цветовых, звуковых, динамических эффектов.
К указанному типу программ относятся:
1. ППС по отдельным предметам. Например, программы, направленные на формирование у детей начальных математических представлений, обучение азбуке, слого- и словообразованию, иностранному языку.
2. Демонстрационные программы. В этих программах обычно моделируется тот или иной опыт, иллюстрируется рассказ учителя или материал учебника.
Комплекс 2 (прикладной)
Этот комплекс образуют программы, обеспечивающие изучение компьютера и формирующие навыки его использования.
1. Клавиатурные тренажеры: Аленка, Babytype и др. Они позволяют ребенку изучить клавиатуру, узнать расположение клавиш и помогают ему преодолеть боязнь перед техникой вообще («вдруг что-нибудь сломается») и перед ЭВМ, в частности, «может я не на ту кнопочку нажму, и компьютер всем сообщит, что я сделал что-то не то»).
2. Графические редакторы, в том числе "рисовалки", "раскрашки" и конструкторы (с возможностью рисования на экране прямыми и кривыми линиями, контурами и сплошными геометрическими фигурами и пятнами, закрашиванием замкнутых областей, стиранием и другими элементами коррекции рисунка). Например, PainBrach, Eva, PhotoShop и др. Графический редактор позволяет развивать специфические моторные навыков, формировать понятия экранного пространства, цвета, линии, перспективы, т.е. умения в области компьютерной графики.
3. Текстовые редакторы. Например, WD, TOR, Word, Works, Лексикон и др., предназначенные для ввода, редактирования, хранения и печати текста.
4. Музыкальные редакторы. Позволяют развивать специфически моторные навыки, формировать понятия звука, тона, ноты, паузы, т.е. знаний и умений в области компьютерной музыки.
5. Обучающие программы по архитектуре ЭВМ и способам хранения информации.
Задачи и этапы педагогического эксперимента
Разработка методики обучения информатике учащихся начальных классов была осуществлена в ходе специально организованного эксперимента. Основная цель эксперимента заключалась в практической проверке научной гипотезы исследования и оценке подходов к разработке программно-методического комплекса, направленного на развитие алгоритмического мышления. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи педагогического эксперимента:
1) выявить положительное влияние предложенной методики обучения информатике, направленной на развитие алгоритмического мышления, на формирование интеллекта личности учеников;
2) определить эффективность методики развития алгоритмического мышления в младшем звене на уроках информатики при использовании полифункционального динамического программного комплекса в качестве средства обучения;
3) выяснить зависимость динамики роста развития алгоритмического мышления в контрольных и экспериментальных классах.
Экспериментальная проверка эффективности предложенной методики осуществлялась сравнением данных, полученных при обучении учащихся контрольных и экспериментальных групп путем:
сопоставления динамики развития интеллектуальных умений;
сравнения познавательной активности учеников по результатам педагогического консилиума;
сравнения результатов тестирования учеников с целью выявления отличий в темпе роста интеллектуального развития;
проверки качества усвоения понятий при тестировании учеников;
оценки качества усвоения знаний по основам информатики.
При организации педагогического эксперимента мы столкнулись с рядом трудностей. Первое затруднение заключалось в том, что на результаты педагогического эксперимента оказывают влияние различные факторы: особенности личности учителя, взаимоотношения учителя и учеников, отличия в общем умственном развитии учеников, нравственная атмосфера в классном коллективе и т.д. Для преодоления этой трудности контрольные и экспериментальные группы подбирались таким образом, чтобы все внешние воздействия били примерно одинаковы, а отличия заключались только по тем факторам, действия которых нами исследуется, кроме того, применялся метод «перекрещивающихся» групп, при котором исследуемый нами фактор действовал сначала в одной группе, потом в другой.
С этой же целью нами применялся метод единственного отличия. Приведем его схематическое представление: А, Б, В, Г - Д, Е А, Б, В, (Г+) - Д, (Е+), где Г - неизменяемый параметр, а (Г+) - изменяемый параметр исследуемого нами фактора по предлагаемой методике. При изменении параметра Г (при неизменных остальных параметрах), мы наблюдали изменение параметра Е, что позволяет говорить о Г как о причине изменения Е [85, с.28]. При прочих равных условиях мы наблюдали статистически достоверную положительную динамику изменения полноты усвоения понятия и боле быстрый рост интеллектуального развития учеников экспериментальной группы, чем в контрольной. Это позволило нам сделать вывод о их взаимосвязи.
Следующая трудность заключается в том, что с одной стороны для статистической достоверности требуется достаточно большое число испытуемых,, а с другой стороны, большая массовость не позволяет достаточно глубоко и полно проследить трудно наблюдаемые изменения, связанные с мыслительной деятельностью. Для преодоления этого затруднения мы использовали метод репрезентативного отбора и воспользовались таблицей больших чисел. Для получения статистически достоверных результатов проведения эксперимента, количество испытуемых (384) взято согласно принятому уровню значимости Е/Р=0,95, где Е - допустимая ошибка, Р -минимальное количества испытаний для различных уровней погрешности [44].
