Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
ПОНЯТИЙ ШКОЛЬНОГО КУРСА "ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ" (ОИВТ) стр. 11
1. Философские и логические основы теории понятий и их роль при формировании системы понятий школьного курса ОИВТ стр.11
2. Психолого-дидактические основы методики формирования системы понятий ОИВТ на уроках в средней школе стр. 34
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ КУРСА ОИВТ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ стр.53
1. Система понятий школьного курса ОИВТ. стр.54
2. Методика формирования системы понятий школьного курса ОИВТ стр. 65
3. Экспериментальное исследование эффективности методики формирования системы понятий курса ОИВТ на уроках в средней школе стр. 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ стр. 109
ЛИТЕРАТУРА стр. 110
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СТРУКТУРНЫЙ БЛОК стр. 121
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ЛЕКСИКО-СЕМАНТИЧЕСКИЙ БЛОК стр. 131
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ БЛОК стр.166
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ВАРИАНТ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ "УСТРОЙСТВО ЭВМ"
- Философские и логические основы теории понятий и их роль при формировании системы понятий школьного курса ОИВТ
- Психолого-дидактические основы методики формирования системы понятий ОИВТ на уроках в средней школе
- Система понятий школьного курса ОИВТ.
Введение к работе
Информатика сравнительно молодая наука, но не смотря на это стремительно развивающаяся. Это связано с тем, что предметом ее исследования является научная информация, которая в современных условиях становится одним из национальных ресурсов. Процесс информатизации общества стремительно охватывает все области нашей жизни. Идет внедрение информационных технологий в общественную, политическую, экономическую, промышленную, социальную сферы. Совершенствование таких технологий способствует ускорению научно-технического прогресса.
Задача эффективного использования информации как одного из важных ресурсов ставится уже не только перед информационными органами, но и перед всеми членами общества, занятыми в различных областях. Какие бы проблемы ни решал сейчас специалист, для него необходимо уметь грамотно работать с информацией, использовать в этой работе современные информационные технологии. Умение работать с информацией является необходимым качеством личности в современном обществе. Формирование этого качества обуславливается наличием у человека знаний объективных законов информатики, ее теоретических основ как фундаментальной науки, умением применять современные методы накопления, хранения и обработки информации, основываясь на использовании вычислительной техники. Поэтому информатизация среднего образования - одно из важных направлений информатизации общества.
Введение в содержание среднего образования нового учебного предмета "Основы информатики и вычислительной техники" в 1985 году непосредственно связано с этой задачей. В связи с появлением новой школьной дисциплины возникла необходимость разработки методической системы обучения этому предмету. В становление и развитие такой методической системы большой вклад внесли работы Ершова А.П. [34, 36, 45], Монахова В. М. С45, 733, Кузнецова А.А. [55, 56], Кузнецова э.И. [57, 583, Лапчика И.П. [61, 63], Роберт И.В. [79], Первина Ю.А. [873, Звенигородского Г.А. [92], Дданова С.А, [38, 583, Вешенкова С.А. [7, 83 и др.
Но становление методической системы обучения основам информатики и вычислительной техники не закончено, поскольку идет постоянное развитие как самой данной науки так и школьного ее аспекта. Существует большое количество учебных и методических пособий, что связано с различными взглядами на преподавание этого предмета.
Можно сказать, что сейчас наблюдается тенденция разделения задач формирования компьютерной грамотности и задач изучения информатики как фундаментальной науки. Хотя идеи алгоритмизации, программирования, а также пользовательский аспект и остаются значительной частью в преподавании школьного курса "Основы информатики и вычислительной техники", все больше говорится об изучении теоретических основ этой науки. При преподавании любого другого предмета школьного курса одной из главных задач является усвоение учениками основных законов и положений соответствующей науки. Информатика стала полноправной школьной дисциплиной, и в связи с этим меняются и тенденции в ее преподавании.
В этом случае одной из важных задач является усвоение учениками основных теоретических положений и законов информатики. Но каркасом любой научной теории является ее понятийный аппарат. Без усвоения основных понятий информатики, без понимания ее терминологии, без свободного и корректного владения ею трудно усвоить законы и положения данной науки. К тому же терминология информатики все больше проникает в обыденную жизнь, на страницы не только специальной и учебной, но и популярной литературы, в средства массовой информации. Неверное толкование терминов учениками может привести к формированию неправильных понятий информатики в их сознании, что скажется на усвоении теоретических основ данного предмета. Возникает потребность организации процесса формирования системы основных понятий информатики и вычислительной техники на уроках в средней школе.
С этим связаны проблемы систематизации основных понятий информатики и разработки методики их формирования в средней школе.
О необходимости и важности систематизации понятийного аппарата информатики говорится в работах Ершова А.П. [34, 453, Кузнецова A.A. C55D, Белошапки В.К. [5,63, Бешенкова С.А. Е7], Лесневского А.С. [66,67], Гейна А.Г. [203 и др.
Вопросами, связанными с формированием в сознании учеников основных научных понятий занимались многие психологи и дидакты. Это Выготский Л. С. [15, 16, І73,
Рубинштейн С.Л. [99], Натадзе Р.Г. [75], Леонтьев А.Н. [64], Гальперин П.Я. [110], Давыдов В.В. ЕЗО, 31], Менчинская Н.А. [71], Усова А.В. [111, 112, 113], ШиминаА.Н. [125, 126] и др. Есть немало работ, связанных с методикой формирования понятий конкретных наук и школьных предметов. Это работы Кузнецовой Н.Е. [5], Железовской Г.И. [391, Чукаева О.В. Е123], Лепман Т.К. [65], Русанова В.Н. [100] и др.
Если попытки систематизации основных понятий информатики имели место, то научный потенциал работ психологов и дидактов по вопросам формирования понятий недостаточно использован в методике преподавания информатики, не полностью адаптирован к этому школьному предмету, недостаточно применяется в практике обучения основам информатики и вычислительной техники. Но организация процесса формирования системы понятий на уроках информатики в средней школе требует разработки особой методики, системы задач, рекомендаций по их применению в учебном процессе.
Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена: тенденцией изучения информатики в школе как фундаментальной науки, и следовательно, необходимостью формирования в сознании учеников системы основных ее понятий; недостаточной разработанностью вопросов, связанных с методикой формирования системы понятий информатики в средней школе.
Цель исследования: обосновать целесообразность организации процесса формирования в сознании учеников средней школы понятий информатики, разработать методику формирования системы понятий курса "Основы информатики и вычислительной техники" на уроках в средней школе.
Объектом исследования является формирование теоретических основ информатики в сознании учеников средней школы.
Предметом исследования является методика формирования системы понятий школьного курса "Основы информатики и вычислительной техники".
Выдвигается гипотеза о том, что использование методики формирования системы понятий информатики в средней школе будет способствовать более глубокому усвоению учащимися основных теоретических положений этой науки, объективных ее законов, восприятию информатики как фундаментальной науки, что будет способствовать повышению уровня их информационной культуры.
Цели и гипотеза исследования определили, таким образом, следующие задачи:
Изучить и проанализировать вопросы формирования понятий в сознании ученика средней школы.
Разработать методику формирования системы понятий информатики на уроках по школьному курсу "Основы информатики и вычислительной техники", выделить и разработать основные типы задач, связанных с понятиями и терминологией информатики, определить условия для наиболее эффективного применения этой методики.
Обосновать целесообразность организации процесса формирования системы понятий информатики в средней школе с использованием данной методики.
Разработать рекомендации для построения систем понятийно-терминологических задач и использования их в учебном процессе.
Экспериментально проверить эффективность разработанной методики.
В исследовании для решения этих задач применялись следующие методы: изучение и анализ литературы, связанной с философскими, логическими, психологическими и дидактическими вопросами формирования понятий; изучение и анализ учебной и методической литературы по вопросам школьного курса "Основы информатики и вычислительной техники"; педагогические методы исследования: анкетирование, анализ продуктов деятельности учеников, беседа, экспертные оценки; проведение педагогического экспериментального исследования; - аналив результатов экспериментального исследования. Научная новизна исследования заключается в том, что обоснована целесообразность организации процесса формирования системы понятий информатики в средней школе, разработана методическая система формирования понятий школьного курса "Основы информатики и вычислительной техники", направленная на усвоение учащимися основных теоретических положений данной науки.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что опираясь на анализ научной литературы, показана рациональность ведения в средней школе работы по формированию системы понятий информатики на уроках по данному предмету, разработана методика проведения этой работы.
Практическая значимость исследования заключается в том, что для организации процесса формирования системы понятий информатики на уроках в средней школе предложена методика и разработаны рекомендации по ее использованию, предложены принципы построения понятийно-терминологических задач и рекомендации по их использованию на уроках.
На защиту выносится:
1. Обоснование целесообразности организации процесса формирования системы понятий информатики на уроках по этому предмету. Z. Методическая система организации данного процесса для средней школы.
3. Методика формирования системы понятий информатики и принципы построения основных типов задач, связанных с понятиями и терминологией школьного курса "Основы информатики и вычислительной техники".
Апробация результатов исследования. Результаты были доложены и обсуждены на научно-методическом семинаре "Применение информационных технологий в педагогических исследованиях" в Московском государственном педагогическом университете им. В.й.Ленина (1994-1997гг.). Теоретические положения исследования были представлены в качестве докладов на межвувовской научно-практической конференции "Развитие творческой деятельности учащихся в процессе обучения", г.Киров, 1996г., на Российской научно-практической конференции "Интегративные процессы в психолого-педагогической, культурологической и предметно-методической подготовке учителя", г.Тула, 1996г.
В течение 1995/96 учебного года проводились уроки информатики в седьмых и восьмых классах средней школы N1048 г.Москвы с использованием разработанной методики.
class1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
ПОНЯТИЙ ШКОЛЬНОГО КУРСА "ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ" (ОИВТ) class1
Философские и логические основы теории понятий и их роль при формировании системы понятий школьного курса ОИВТ
Начиная с древнейших времен существовало несколько концепций трактовки понятия. Об этом пишут Войшвилло Е.К. [133, Горский Д.П. С22, 233, Булатов М.А. 11011 и др.
Самая давняя трактовка, согласно которой понятие приравнивается к определению, началась с Аристотеля и была распространена долгое время. Следующий широко распространенный взгляд на понятие выразил английский философ Дж. Локк в своей теории познания, где эта форма мышления не рассматривается особо, а фактически отождествляется с абстрактным представлением. Также можно выделить концепцию немецкого философа И. Канта, который разграничил различные виды понятий. Он выделял эмпирическое понятие, чистое или рассудочное понятие (категорию) и понятие разума (идею). Но в его учении собственно понятиями являются лишь эмпирические.
Очень глубоко вопросы понятия разработал немецкий философ Гегель в своей диалектической логике. В его теории описаны три типа форм мышления: категории, рефлексивные определения и понятия. Гегель первым выделил основные черты понятия как формы мышления, то есть провел ясную грань между понятием и представлением. Однако в учении Гегеля понятие несколько абсолютизируется.
Следующим важным для теории понятия шагом стала марксистско-ленинская логика и гносеология, которая рассматривала познание как процесс отражения сознанием человека объективной реальности, а понятия - как ступени познания, как основную форму отражения и познания мира.
И в современной логике и философии вопросам теории понятия уделяется немало внимания, так как это одна из основных форм мышления, играющая главную роль в познании. Войшвилло Е.К., подчеркивая важность понятия для мышления, отмечал: "Само мышление ... может рассматриваться как процессе оперирования понятиями; именно благодаря понятиям мышление приобретает характер обобщенного отражения действительности." [131 Роль же понятия для научного познания, прогресса трудно переоценить, что и отмечается практически во всех исследованиях, связанных с этими проблемами. Познание ведет от незнания к знанию, от менее полного знания к более полному. Осваивая предмет или явление действительности в форме понятий, мышление движется от явления к сущности, последовательно раскрывая его разные стороны и связи. Первым этапом познания является чувственное познание в трех его формах: ощущения, восприятия и представления. Оно является источником всех знаний о предметах и явлениях мира, но проникнуть в их суть можно только на уровне абстрактного мышления, выражающегося в понятиях.
Сложность предмета является причиной многообразия взглядов на понятие в современной науке. Если говорить об определениях понятия, то Булатов М.А., например, выделяет два наиболее важных, которые существовали и существуют до сих пор. Первое он формулирует так: "... понятие - форма мысли, в которой отражаются существенные признаки вещей и явлений." [103 Согласно второму определению, "... понятие является единством всеобщего, особенного и единичного." С103 То есть все существующие определения понятия так или иначе варьируют приведенные. Мы будем опираться на определение Горского Д.П.: Понятие - "мысль, фиксирующая признаки отображаемых в ней предметов и явлений, позволяющие отличить эти предметы и явления от смежных с ними."
Психолого-дидактические основы методики формирования системы понятий ОИВТ на уроках в средней школе
Все психологи неразрывно связывают усвоение понятий с мышлением. Основы учения по этому вопросу заложили такие ученые, как Выготский Л.С. [15, 16, 17], Рубинштейн С. Л. [99] и др.
Выготский Л.С. этот процесс тесно связывал с развитием психики и умственной деятельностью, а единство мышления и речи считал ведущим принципом. Главной проблемой формирования понятий считал определение средств оперирования с ними. В качестве инструмента мыслительной деятельности и формирования понятий он выделял слова и знаки. Осознанность, как основной признак усвоения понятий, Выготский Л.С. видел в понимании учениками места данного понятия в системе других понятий, их отношений.
Также с проблемой усвоения понятий он тесно связывал вопрос о соотношении развития и обучения. Он считал, что обучение всегда должно вести за собой развитие, а не наоборот. Выготский вывел положение, что только активная познавательная деятельность приводит к возрастным психическим новообразованиям, и сформулировал связанное с этим понятие "зона ближайшего развития". Это положение очень важно для формирования понятий у учеников в условиях современного обучения. Также он придерживался принципа единства психики и учебной деятельности. В своих трудах Выготский Л.С. заложил теорию развивающего обучения.
Рубинштейн С.Л. характеризовал мышление как процесс, как деятельность, которая является аналитико-синтетической. Он считал, что при этом основная форма анализа - это анализ через синтез, так как он дает возможность рассматривать предмет с разных сторон, а основная форма синтеза -обобщение и абстракция, которые проявляются в обучении в двух формах: как генерализация и как понятийное обобщение. Понятийное обобщение Рубинштейн С.Л. рассматривал как основу переноса знаний и умений. И в связи с этим выделял две характерные черты теоретического обобщения: вскрытие внутренней связи объектов класса на примере анализа одного факта; и обобщение на основе этой связи всех других фактов данного круга явлений. В своих трудах Рубинштейн С.Л. заложил основы деятельностного подхода к мышлению, в том числе к усвоению понятий.
Система понятий школьного курса ОИВТ.
Глубокое, осознанное, диалектическое усвоение сущности научных понятий возможно лишь тогда, когда они рассматриваются как система. Поэтому курс "Основы информатики и вычислительной техники" представляется не суммой понятий, а в виде постоянно развивающейся и обогащающейся системы, так как только в этом случае возможно наиболее точное и полное отражение действительности.
Системность понятийного аппарата информатики является объективным его свойством, но в индивидуальном сознании ученика понятия будут приведены в систему, то есть приобретут новые характеристики, не свойственные отдельным понятиям, только в результате усвоения им этих характеристик и осознания преимуществ использования понятийного аппарата именно как системы. Один из путей решения этой задачи -использование наглядно-образного и словесно-логического компонентов в процессе отражения основных связей и отношений между понятиями.
Для создания целостной системы понятий школьного курса ОИВТ можно свести основные понятия информатики в иерархически-пирамидальную структуру, отразив в ней связи и отношения. Подобная структура использовалась для понятийного аппарата педагогики. [123] Эта система должна быть открытой, то есть дающей возможности для развития, постоянного обогащения новыми понятиями и совершенствования. При ее создании учитывалась возможность компьютерной реализации, так как это значительно облегчает работу с указанной структурой.
Построение этой структуры состояло из следующих этапов:
1) Отбор понятий.
2) Определение и обоснование связей между понятиями и их отражение в лексико-семантическом и структурном блоках.
3) Формирование содержательного блока.
