Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей 13
1.1. Формирование у студентов интеллектуальных умений как цель профессиональной подготовки в колледже 13
1.2. Системы задач по информатике как средство формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей 53
Выводы первой главы 75
Глава 2. Методика использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей 77
2.1. Конструирование содержательного компонента методики использования систем задач для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей 77
2.2. Опытно-экспериментальная работа по оценке эффективности методики использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей 107
Выводы второй главы 144
Заключение 147
Библиография 150
Приложения 170
- Формирование у студентов интеллектуальных умений как цель профессиональной подготовки в колледже
- Системы задач по информатике как средство формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
- Конструирование содержательного компонента методики использования систем задач для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
- Опытно-экспериментальная работа по оценке эффективности методики использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
Введение к работе
Актуальность исследования. Современный человек все чаще включается в поисковую, творческую деятельность, а это целесообразно при сформированности у него интеллектуальных умений высокого уровня. Этот процесс начинается в школе, но существенное влияние на него оказывает профессиональное образование. При обучении в средних и высших профессиональных учебных заведениях максимально активно развивается интеллектуальная сфера человека, увеличиваются потребности в самосовершенствовании и саморазвитии. Однако, по мнению А. А. Скамницкого, в средних специальных учебных заведениях недостаточное внимание обращается на возможности предметного содержания при формировании профессиональной компетентности и интеллектуальных умений у учащихся. Н.Н. Никитина указывает на то, что у большинства выпускников колледжей не сформированы интеллектуальные умения, необходимые для дальнейшей профессиональной деятельности, карьерного роста; В.А. Сластенин, А.А. Скамницкий и др. - на наличие у обучающихся страха перед использованием потенциала собственной интеллектуальной сферы при решении различных бытовых и профессиональных задач, отсутствие самостоятельности при принятии решений. Актуальной становится задача выявления эффективных средств формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
В теории обучения сложились определенные теоретические предпосылки решения этой задачи. Вопросы формирования интеллектуальных умений рассматриваются в фундаментальных исследованиях Д.Б. Богоявленской, П.Я. Гальперина, Н.А. Менчинской и др., которые указывают на то, что в результате обучения у учащихся должны быть сформированы интеллектуальные умения анализировать ситуацию, обнаруживать отношения между объектами, обосновывать и устанавливать причинно-следственные связи, прогнозировать последствия, интегрировать и синтезировать информацию и т.п. Механизмы формирования интеллектуальных умений (логических, эвристических и оценочно-регулируемых) описаны в трудах отечественных психологов (П.Я. Гальперин, С.Л. Рубинштейн и др.), однако в настоящее время отсутствует методика формирования этих умений при изучении информатики. Среди средств, обеспечивающих формирование интеллектуальных умений, С. С. Бакулевская, ГМ.Войцеховская, Г.М. Дьяченко и др. вьщеляют задачи. При всей важности каждой отдельной задачи в процессе формирования умений, как отмечают В.М. Симонов и Т.К. Смыковская, эффективность обеспечивается системами задач.
В теории и методике обучения информатике сформулированы основные положения по организации обучения информатике (С.А. Бешенков, Ю.С. Брановский, Я.А. Ваграменко, К.К. Колин, А.А. Кузнецов, М.П. Лап-
чик, Е. А. Ракитина, И.В. Роберт, Н. Д. Угринович, Е.К. Хеннер и др.). Обоснована роль задачного подхода (В.А. Далингер, И.Я. Машбиц, В.М. Монахов, И.Г.Семакин, Т.К. Смыковская и др.), метода проектов (Е.С. Булычева, Н.В.Макарова и др.) в организации процесса обучения информатике на основе учета сформирование ста основных умений и личного опыта.
К практическим предпосылкам решения задачи формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей относится внедрение идей деятельностного подхода, нарастание инновационных процессов (в том числе информатизация образования). Однако до настоящего времени нет должного их теоретического осмысления, поскольку научно не обоснованы модель и средства формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей при изучении информатики.
Актуализировались противоречия между:
потребностями общества в специалистах с высоким уровнем сфор-мированности интеллектуальных умений и недостаточной нацеленностью системы среднего профессионального образования на формирование у них интеллектуальных умений;
разработанностью основных положений теории задачного подхода применительно к обучению информатике и отсутствием методик реализации основных положений задачного подхода с целью формирования интеллектуальных умений у студентов средних специальных учебных заведений при обучении информатике.
Проблема исследования заключается в недостаточной разработанности средств формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей при изучении информатики и методики их использования на различных этапах формирования, что и определило выбор темы исследования: «Методика использования систем задач по информатике как средства формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей».
Объект исследования - формирование интеллектуальных умений у студентов колледжей при обучении информатике.
Предмет исследования - использование систем задач по информатике как средства формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
Цель исследования - разработать методику использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
В качестве гипотезы исследования принято предположение о том, что формирование интеллектуальных умений у студентов колледжей при изучении информатики будет осуществляться более эффективно, чем в массовой практике, если:
1) формирование интеллектуальных умений понимается как одна из приоритетных целей обучения информатике в колледже и предусматривает этапную структуру методики;
-
основным дидактическим средством выступают системы учебно-предметных задач с информатическим содержанием, обеспечивающие поэтапное формирование интеллектуальных умений;
-
компонентная методика использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов разрабатывается в соответствии со структурой и содержанием учебной дисциплины, способом представления содержания в виде систем учебно-предметных задач и обоснованной системой методов (практические и проблемные) и средств (задачи, игры, учебные проекты) обучения, учитывающих уровень сформированное интеллектуальных умений и предметной компетентности.
Задачи исследования:
-
Разработать модель процесса формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей при изучении информатики.
-
Описать виды систем учебно-предметных задач с информатическим содержанием для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
-
Разработать целевой, содержательный и процессуальный компоненты методики использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
-
Экспериментально проверить эффективность методики использования систем задач для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей (на примере курса «Математика и информатика»).
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
ключевые положения теории поэтапного формирования личностных умений в процессе обучения (Д.Б. Богоявленская, В.В. Зайцев, Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.Ф. Талызина и др.);
исследования, раскрывающие механизмы формирования интеллектуальных умений (С.С. Бакулевская, Д.Б. Богоявленская, Г.М. Войцехов-ская, П.Я.Гальперин, Г.М. Дьяченко, Н.А. Менчинская и др.);
работы по теории задачного подхода (В.И. Андреев, ГА. Балл, В.А. Далингер, В.В. Сериков, Ю.М. Колягин, В.М. Симонов, Т.К. Смы-ковская и др.);
вопросы теории и методики освоения информатического содержания, связанные с формированием у обучаемых интеллектуальных умений (М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, Е.Н. Машбиц и др.);
идеи использования информационных технологий как средства формирования личностных умений, представленные в исследованиях Я. А. Ва-граменко, Б.С. Гершунского, Е.В. Данильчук, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.
Этапы исследования. Исследование проводилось с 2006-го по 2013 г. и включало три основных этапа:
Первый этап (2006-2008 гг.) предусматривал изучение и анализ психолого-научной литературы по теме; исследование и обобщение ре-
зультатов педагогического опыта применения систем задач по информатике в аспекте рассматриваемой проблемы; определение цели, гипотезы, задач и методов исследования.
Второй этап (2008-2011 гг.) включал уточнение определения систем задач и требования к ней, выявление дидактических условий применения систем задач по информатике; разработку этапной модели процесса формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей; конструирование методики использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей.
Третий этап (2012-2013 гг.) включал обработку полученных данных, формулирование основных выводов исследования.
Методы исследования: анализ психолого-педагогической и методической литературы и ранее выполненных диссертационных исследований; обобщение опыта учителей-практиков, моделирование, наблюдение, тестирование, анкетирование, метод экспериментальных оценок, педагогический эксперимент.
Эмпирическая база исследования: Волгоградский политехнический колледж имени В.И. Вернадского, Волгоградский технологический колледж, Волгоградский государственный колледж профессиональных технологий, экономики и права (специальности «Правоведение», «Экономика и бухгалтерский учет»).
На защиту выносятся следующие положения:
-
Модель процесса формирования интеллектуальных умений у студентов колледжа включает четыре этапа: адаптационный (направлен на развитие позитивного отношения к процессу познания, формирование положительной мотивации учения и адекватного отношения к продуктам собственной интеллектуальной деятельности), ориентационный (направлен на формирование основных знаний о сущности интеллектуальных умений, создание условий для осознания смысла интеллектуальных умений как способа выполнения действия), поисковый (направлен на формирование умения мыслить критически, активизацию процесса интеллектуального самосовершенствования) и преобразующий (направлен на проявление индивидуального познавательного стиля).
-
Системы задач по информатике (предметно-познавательные, прак-тико-ориентированные и гуманитарно-ориентированные) являются эффективным средством формирования интеллектуальных умений у студентов колледжа. Основными элементами систем задач являются задачи на исполнение и воспроизведение, использование процедуры, задачи с некорректно представленной информацией, с явно выраженным противоречием, задачи на объяснение, определение понятий, рецензирование, разработку алгоритмов или эвристических предписаний, переформулировку задач, обнаружение противоречий и формулировку проблем, оптимизацию,
конструкторские и исследовательские задачи. Информатическое содержание задач, входящих в систему, обеспечивает среду для формирования и реализации интеллектуальных умений.
3. Методика применения систем задач по информатике для формирова
ния интеллектуальных умений у студентов колледжей строится с учетом:
специфики целевого (система целей - цели освоения содержания, этапов формирования интеллектуальных умений, реализации систем учебно-предметных задач на конкретных занятиях или сериях занятий по информатике), содержательного (содержание учебных тем, трансформированное в задачи для дидактических единиц) и процессуального (методы активного обучения - беседа, деловая и имитационная игры, мозговой штурм, дискуссия и диспут - и практические методы, адекватные системам задач как основному средству обучения) компонентов;
модели поэтапного формирования интеллектуальных умений, включающей адаптационный, ориентационный, поисковый и преобразующий этапы;
требований к системам задач (неоднородность систем задач по информатике, используемых на различных этапах формирования интеллектуальных умений; педагогическая целесообразность; структурность с учетом того, что предметно-познавательные задачи на исполнение и воспроизведение, на разработку алгоритмов или эвристических предписаний используются как элемент системы; практико-ориентированные задачи на объяснение, определение понятий, задачи с явно выраженным противоречием для первых трех этапов; гуманитарно-ориентированные задачи обязательно применяются на четвертом этапе формирования).
4. В качестве дидактических условий применения систем задач по ин
форматике для формирования интеллектуальных умений у студентов кол
леджей определены следующие условия: интерактивность взаимодействия
субъектов процесса обучения, направленность каждой задачи системы на
формирование конкретных интеллектуальных умений; придание приобре
таемым знаниям по учебному предмету социальной направленности; воз
буждение эмоционального отношения к учебно-предметным задачам с ин-
форматическим содержанием, развитие внутреннего стремления к осмыс
лению и усвоению системы знаний; вовлечение в практическую деятель
ность по решению задач по информатике с предоставлением права и воз
можности выбора собственной деятельности при необходимости (рефлек
сии) анализа ее последствий.
Научная новизна результатов исследования заключается в следующем: 1) сконструирована компонентная методика использования систем задач по информатике для поэтапного формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей; 2) разработана модель процесса формирования интеллектуальных умений у студентов средних специальных учеб-
ных заведений; 3) вьщелены и описаны виды систем учебно-предметных задач; 4) выявлены дидактические условия применения систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений с учетом индивидуальных особенностей студентов.
Теоретическая значимость результатов исследования обусловлена его вкладом в теорию и методику обучения информатике за счет определения дидактических условий использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей; в развитие теории заданного подхода за счет вьщеления видов систем учебно-предметных задач с информатическим содержанием и их использования в процессе поэтапного формирования интеллектуальных умений.
Достоверность результатов исследования обеспечивается всесторонним анализом проблемы, соответствием полученных выводов основным положениям теории и методики обучения информатике, логической обоснованностью теоретических выводов, систематическим мониторингом результатов в ходе экспериментальной работы.
Практическая ценность результатов исследования состоит в том, что созданы методическое обеспечение процесса использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей (системы задач по информатике, методические рекомендации по их использованию в средних специальных учебных заведениях и разработки занятий) и комплекс диагностических методик.
Апробация результатов исследования осуществлялась через:
- участие в международных научных и научно-практических конференциях «Образование, наука и экономика в вузах. Интеграция в международное образовательное пространство» (Польша, 2010), «Российская школа-конференция с международным участием. Математика, информатика, их приложения и роль в образовании» (Москва, 2009), «Информатизация образования-2009» (Волгоград, 2009), «Интеллектуальные технологии в образовании, экономике и управлении» (Воронеж, 2009); «Информационные технологии в образовании-2010» (Москва, 2010), «Современные достижения в науке и образовании: математика и информатика» (Архангельск, 2010), «Информатизация образования-2011» (Елец, 2011), «Применение новых технологий в образовании» (Троицк, 2011), «Инновационно-педагогические средства и технологии реализации неформального образования в системе среднего профессионального образования» (Москва, 2011), «Электронные ресурсы в непрерывном образовании («ЭРНО-2012»)» (Геленджик, 2012), «Технологическое образование и устойчивое развитие региона» (Новосибирск-Новокузнецк-Бийск, 2012); во Всероссийских и межрегиональных научно-практических конференциях «Компетентностно ориентированные технологии образования» (Оренбург, 2010), «Информационные технологии в образовании XXI века
(ИТО-ХХІ)» (Москва, 2011,2012); Всероссийском съезде учителей информатики (Москва, 2011), «Компетентностная модель профессионального образования: проблемы проектирования и реализации (Оренбург, 2011), «Модульно-компетентностный подход и его реализация в профессиональном образовании» (Оренбург, 2012); «Проектная деятельность в образовательном процессе: новый ресурс личностно развивающего образования» (Волгоград, 2007), областных научно-практических семинарах учителей информатики Волгоградской области (Волгоград, 2010-2013);
выступления на заседаниях областных методических объединений преподавателей волгоградских колледжей, педагогических советах преподавателей Волгоградского политехнического колледжа имени В.И. Вернадского;
публикацию материалов исследования в различных научных, научно-методических изданиях (39 работ по теме исследования, в том числе 4 - в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнау-ки России).
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования использовались при обучении курсу «Математика и информатика» студентов федеральных государственных образовательных учреждений среднего профессионального образования Волгоградского политехнического колледжа имени В.И. Вернадского, Волгоградского технологического колледжа, Волгоградского государственного колледжа профессиональных технологий, экономики и права.
Личный вклад соискателя состоит в теоретическом обосновании основных идей и положений исследования, непосредственном участии в получении и апробации результатов, изложенных в диссертации, организации и проведении констатирующего и формирующего экспериментов, в подготовке основных публикаций по выполненной диссертационной работе.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы (210 наименований), 9 приложений. Текст диссертации содержит 22 таблицы и 23 рисунка.
Формирование у студентов интеллектуальных умений как цель профессиональной подготовки в колледже
По В.А. Сластенину [140], на современном этапе развития профессионального образования большое значение имеет формирование интеллектуальных умений у студентов колледжей, которые станут основой для дальнейшего профессионального обучения и самообучения специалистов среднего звена. Согласно его идеям для подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности важно формировать у них интеллектуальные умения [38]. Мы исходим из того, что интеллектуальные умения необходимы во всякой творческой деятельности, в том числе и профессиональной [63], [161], [170].
Умения, выделяемые в современной педагогической науке, весьма многозначны: общеучебные (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, Н.А. Лошкарева, А.В. Усова), общетрудовые (Е.А. Милерян, A.M. Новиков, В.В. Чебышева), общетехнические (П.Р. Атутов, М.А. Жиделев), общекультурные (В.Л. Бенин, Л.А. Волович, СП. Иваненков, Л.Б. Соколова), проектировочные (Ю.Н. Кулюткин, Н.Д. Никандров, В.А. Сластенин, Г.С. Сухобская), организационные (B.C. Кузнецова, Н.В. Кузьмина, А.Н. Лутошкин, В.Г. Рындак), интеллектуальные (Л.С. Выготский, Д.Б. Богоявленский, А.Ф. Говоркова, В.И. Зыкова, И.Я. Лернер, Н.А. Менчинская, В.Ф. Паламарчук, Н.Н. Поспелов и др.) и т.д. При анализе определения умения наблюдается тенденция ко все большему расширению объяснения этого понятия. Различные высказывания психологов и дидактов сводятся к тому, что умение это: возможность эффективно выполнять действия; способы выполнения действий; знание в действии; вид деятельности, выполняемой после определенного продумывания; способность человека выполнять какую-либо работу в новых условиях; владение сложной системой психических и практических действий; элементарное действие, идущее вслед за знаниями (умение I); мастерство (умение II). При характеристике умения часто применяются понятия «действие», «операция», «прием». Деятельность осуществляется посредством совокупности определенных действий, которые являются процессами, подчиняющимися сознательным целям. Способы осуществления действия называют операциями. Совокупность определенных операций можно назвать приемом деятельности. Сознательное владение каким-либо приемом деятельности называется умением [14Щ143], [144], [158], [175], [178].
Наиболее полное определение понятия «умение», с нашей точки зрения, сформулировано В.И Орловым1: «умение человека означает проявленную (доказанную) им готовность к достижению цели в соответствующей деятельности путем осуществления ее под более или менее строгим контролем со стороны мышления, с осознанием всей (или части) системы составляющих действий». По мнению А.В. Усовой, умение - это возможность выполнять действие в соответствии с целями и условиями, в которых человеку приходится ориентироваться.
Понятие «умение» в психолого-педагогической литературе (В.П. Бес-палько, М.А. Данилов, B.C. Ильин, В.Я. Ляудис, А.К. Маркова, К.К. Платонов и др.), трактуется не однозначно в связи со сложностью и многогранностью его свойств [15]. [16], [46], [147].
Анализ психолого-педагогической литературы показал, что под умениями понимают: возможность эффективно выполнять действия (В.П. Бес-палько, М.А. Данилов, B.C. Ильин); способы выполнения действий, но в отличие от навыков они не предполагают обязательного упражнения (В.Я. Ляудис, А.К. Маркова, К.К. Платонов, Е.В. Ширшов); знание в действии (А.П.Рудик); вид деятельности, выполняемой после продумывания, неавтоматизированно (Е.В. Ширшов, А.П. Рудик); способность человека выполнять какую-либо работу в новых условиях (В.В. Давыдов, В.А. Крутецкий, Б.Г. Мещеряков, В.П. Зинченко, Е.В. Ширшов); владение сложной системой психологических и практических действий (Н.Н. Поспелов, И.Н. Поспелов, Н.Ю. Посталюк). Одно из современных понятий «умения» как возможность осуществлять какое-либо действие (операцию).
Как отмечают В.П. Беспалько, М.А. Данилов, B.C. Ильин, умение, являясь усвоенным способом деятельности, характеризуется практической, операционной готовностью, т.е. готовность обучаемых осуществлять учебную деятельность, которая приобретена ими на основе усвоения способов учебных действий [92].
Общеучебные умения - это универсальные для многих учебных предметов способы получения и применения знаний, «гибкие по своим свойствам, обладающие свойством широкого переноса действия» (В.В. Краевский, А.В. Усова), в отличие от предметных умений, которые являются специфическими для той или иной учебной дисциплины. Они необходимы при решении любых задач, независимо от их конкретного содержания. Каждый учитель, по утверждению Н.П. Гузина, не раз убеждался в том, что отсутствие у учащихся знаний о структуре и правилах мыслительных операций приводит к глубочайшим ошибкам в практике учебной работы. Так, при сравнении изучаемых объектов ученики нередко вместо раскрытия в них общего и различного описывают каждый объект отдельно; сравнивают второстепенные, а не существенные признаки и т.п. [92], [98], [184], [205].
По мнению Р.С. Немова, умение всегда опирается на активную интеллектуальную деятельность человека и обязательно включает в себя внутренние интеллектуальные процессы. Сознательный интеллектуальный контроль - эта главная особенность умения [126]. Учебно-интеллектуальные умения - это умения, обеспечивающие четкую структуру содержания и процесса постановки учебных задач. К ним относятся: определение объектов анализа и синтеза и их компонентов; выявление существенных признаков объекта; определение соотношения компонентов объекта; проведение разных видов сравнения; установление причинно-следственных связей; оперирование понятиями, суждениями; классификация информации; владение компонентами доказательства; формулирование проблемы и определение способов ее решения.
Интеллектуальные умения часто в научных исследованиях отождествляются с умственной деятельностью. Умственная же деятельность рассматривается как психическая деятельность человека, который усваивает уже известные знания или открывает новые [5], [137], [169], [199].
Интеллектуальные умения - это совокупность действий и операций по получению, переработке и применению информации в образовательной деятельности (А.В. Усова).
Исходя из позиции психолого-педагогической литературы ([ПО], [126], [140], [149], [161], [198], [205], [208] и др.) в структуре интеллектуальных умений студентов колледжа мы выделяем следующие: логические (умения к анализу, к выделению главного и второстепенного, к систематизации и классификации, к ассоциативности мышления и критичности); эвристические (умения генерировать идеи и выдвигать гипотезы); оценочно-регулируемые (рефлексия, развитое воображение) [38], [51], [181].
По мнению Р.С. Немова [126], без формирования достаточно высокого уровня интеллектуальных умений немыслимы сколько-нибудь значительные успехи в любом виде деятельности, поэтому, готовя студентов к будущей профессии, в первую очередь необходимо обратить внимание на развитие этих умений. Эти умения формируются, прежде всего, при изучении математических и естественнонаучных дисциплин [179].
Большинство авторов рассматривают интеллектуальные умения во взаимосвязи с интеллектуальной деятельностью [10], [28]. Психологи (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Б.М. Теплое, O.K. Тихомиров и др.) рассматривают интеллектуальную деятельность как совокупность всех познавательных процессов человека - от ощущения до мышления и воображения [31], [33], [76], [103], [127], [180].
По мнению В.А. Сластенина [140], Л.Г. Семушиной [161] и др., необходимо сформировать у студентов такие интеллектуальные умения, как анализ (расчленение целостной системы на взаимосвязанные подсистемы, каждая из которых является отдельным, определенным целым, а также установление связей, отношений между ними), синтез (мысленное соединение в единое целое частей предмета или его признаков, полученных в процессе анализа), абстрагирование (мыслительное выделение одних признаков предмета и отвлечение от других, т.е. часто задача состоит в выделении существенных признаков и отвлечении от несущественных, второстепенных), сравнение (мысленное установление сходства или различия предметов по существенным или несущественным признакам), обобщение (объединение в одну общность предметов и явлений по основным свойствам), конкретизация (операция, направления на установление всех возможных связей и отношений изучаемого объекта), классификация (распределение предметов по группам, где каждая группа, каждый класс имеет свое постоянное место и может производиться по существенным и по несущественным признакам) [38].
По мнению С.Л. Рубинштейна [160], нет ни одного интеллектуального умения, которое бы не включало в себя анализ и синтез.
Системы задач по информатике как средство формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
Как отмечает И.С. Якиманская [209], идея развивающего обучения является сегодня главной в образовательном процессе профессиональной школы. Наибольший интерес в настоящее время приобретает подход к учебному материалу и к учебной деятельности как средству развития интеллектуальных умений у студентов колледжей. Ключевым элементом ресурсного обеспечения учебного процесса, как средства развития интеллектуальных умений, являются системы задач - это не отдельная задача и проблема, а целостная их система, объединенная определенными целями [14]. При всей важности каждой отдельной задачи, по мнению В.М. Симонова [164] и Т.К. Смыковской [174], эффективность образовательного процесса обеспечивается системой задач [39].
Придерживаясь мнения Н.А. Менчинской, мы рассматриваем системы задач как одно из эффективных средств формирования умений в процессе обучения информатике. Система задач - комплекс взаимосвязанных элементов (задач), имеющий определенную структуру и цели [135]. К таким целям мы относим формирование интеллектуальных умений.
Г.А. Балл [9], Л.Л. Гурова [44], Л.М. Фридман [190] и др. при определении понятия система используют философское определение понятия «система», в котором делается акцент на целостность, структурность, взаимосвязанность системы и среды, иерархичность. Анализируя с философских позиций систему, ее определяют как совокупность элементов, определенным образом связанных между собой, и образующих некоторую целостность. Организованность целостного объекта выражается в наличии у него нескольких уровней организации, находящихся в отношении последовательного подчинения [39], [94].
Опираясь на философские идеи, исследователи (Г.А. Балл, Л.Л. Гурова, Л.М. Фридман и др.) выделяют требования к системе: целостность, полнота, наличие определенного порядка, форм организации, наличие уровней организации, наличие системообразующих связей (закономерность расположения и взаимосвязанных частей), которые используются в методическом аспекте для процесса обучения.
В рамках системного подхода под системой понимают (И.В. Блау-берг, В.Г. Афанасьев) сложное единство, сформулированное многими, как правило, разными факторами и имеющие общий план или служащее для достижения общей цели. А так же система может быть определенна как комплекс взаимосвязанных в единое целое элементов. Система, по мнению А.И. Уемова [183], есть целое, составленное из многих частей. Компоненты системы, соотносящиеся между собой таким образом, что они образуют целостность или действуют как целая единица. Понятие «система» определяется как непустое множество элементов, содержащее, по крайней мере, два элемента, причем элементы этого множества находятся между собой в определенных отношениях, связях [183]. Такое определение позволяет дать характеристику любой системы (с учетом принципа множественности описания), можно выделить: элементы системы, процесс преобразования элементов, характеристику связей между элементами, подсистемы, структуру, границы системы, контакты с окружающей средой, назначение и функции, которые, в свою очередь, определяются целями и задачами.
Учитывая целостность характера систем, определим понятие, система, раскрывая специфику, следующие свойства: 1) система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов; 2) она образует особое единство со средой; 3) система является элементом системы более высокого порядка; 4) элементы любой исследуемой системы в свою очередь обычно выступают как системы более низкого порядка.
Мы исходили из позиции И.В. Блауберга [94] и В.Г. Афанасьева [6], что основными принципами системного подхода являются принципы целостности (такая характеристика объекта, которая позволяет отразить его в единстве элементов и связей), сложности (рассмотрение объекта на нескольких уровнях, т.е. иерархичность строения объекта) и организованности (структурная упорядоченность объекта) [61].
В методологическом отношении, как указывает В.Г. Афанасьев, для педагогических исследований значимы следующие положения системного подхода: 1) система - целостное образование; 2) система в структурном отношении характеризуется аспектом состояния и аспектом движения, развития, динамики; 3) система как целое характеризуется своими функциями, через которые она включается в более сложные системы; эти функции порождает структура, которая обусловливает функции системы в целом, а также ее частей и элементов; 4) педагогические системы характеризуются целесообразностью, т.е. стремлением к достижению целей, что является одним из ее системообразующих факторов; 5) системе присуща иерархичность строения, которая зависит от степени взаимосвязи ее частей и элементов; 6) в системе различают процессы функционирования и развития; процессы функционирования отражает структура состояния, процессы развития - динамическая структура [6].
По мнению В.Г. Афанасьева, «при выделении системы должны быть одновременно заданы как системообразующий критерий, так и условия формирования системы. Отсутствие задаваемого критерия или системообразующего признака, фактора, может приводить к подмене одной системы другой, состоящей из тех же элементов, но рассматриваемой с какой-либо иной точки зрения». Отсюда - выбор системообразующего критерия является «центральным моментом системного подхода». В педагогических исследованиях в качестве системообразующего фактора систем обычно фигурирует деятельность, детерминированная целью. Для целенаправленных систем в роли системообразующего фактора, т.е. основной причины возникновения системы, выступает ее цель или назначение [6]. В.Г. Афанасьев подчеркивает, что «важнейшей особенностью целостной системы является наличие в ней интегративных, системных качеств, не сводимых к сумме свойств образующих ее компонентов» [6].
Любая целостная система, постоянно изменяясь и обновляясь, находится в динамическом равновесии с окружающей средой. Ю.А. Конаржев-ский указывает на то, что «система - целеустремленная целостность взаимодействующих элементов, имеющая новые свойства, отсутствующие у этих элементов, и связанная с внешней средой». В.Г. Афанасьев также подчеркивает, что «в познании следует учитывать зависимость свойств системы как от внутренних - состава и структуры, так и от процессов, происходящих в окружающих ее условиях» [6].
В рамках исследования мы придерживаемся следующего положения: выявление методологических регулятивов системного подхода для построения целостной системы будет осуществляться успешно, если: а) исходить в построении теории из комплекса философских категорий «система» - «элемент», «целое» - «часть», «структура» - «функция»; б) если при этом будет определена последовательность процедур, задаваемая системным подходом, с учетом специфики систем; в) если на основе применения системного подхода будут выдвинуты предположения о существенных свойствах педагогической системы, как реально функционирующей, так и проектируемой.
Целостность определяется И.В. Блаубергом, И.К. Пантиным [94] как скоординированность всех элементов системы, ее завершенность, результативность, как совершенство всех ее компонентов и системы в целом, как качественная ее определенность.
Г.А. Балл под системой понимает «множество предметов, рассматриваемое исследователем вместе с интересующими его отношениями между этими предметами. Предметы, образующие указанные множества, называют компонентами этой системы» [9]. Исходя из данного определения, система задач трактуется как некоторый единый предмет, в котором выделены компоненты, связанные между собой строго определенными отношениями. Системой задач согласно М.И. Бершатского [14] и В.В. Гузеева [14] называют совокупность задач к блоку уроков по теме [34].
В ходе нашего анализа были уточнены традиционные характеристики систем задач [107].
На основе проведенного сравнения традиционных характеристик и уточненных характеристик систем задач представлена в табл. 8.
Конструирование содержательного компонента методики использования систем задач для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
Максимальную реализацию профессионально-психологического потенциала, определяющего мобильность и конкурентоспособность будущего работника на рынке труда, должно обеспечивать содержание образования [19].
Определение содержания обучения, которое обеспечивает формирование интеллектуальных умений будущего специалиста среднего звена -важнейшая задача современного среднего профессионального образования [129].
Поддерживая позицию В.В. Краевского [91], при определении содержания обучения, направленного на формирование интеллектуальных умений у студентов колледжей, будем рассматривать его на трех уровнях (общего теоретического построения содержания; учебных предметов как конкретизации первого уровня; учебного материала, что позволяет включить содержание образования в учебники, пособия и другие средства обучения в виде текстов, заданий, упражнений и т.д.). Реализуется же содержание на четвертом и пятом уровнях - уровне процесса обучения и уровне структуры личности обучаемого [49].
1. Уровень общего теоретического построения содержания - теоретическая концепция содержания образования включает в себя, три взаимосвязанные области - научно-предметную, учебно-профессиональную и общекультурную - и соответствующие им компоненты содержания.
2. Уровень учебного предмета (курса) - предметов (курс) информа-тического цикла, ориентированный на формирование интеллектуальных умений у студентов колледжа.
3. Уровень учебных материалов - реальное наполнение элементов состава содержания.
При построении учебного курса отбираются базисные знания; прикладные аспекты курса разрабатываются с учетом специальности, т.е. курс профилируется; кроме того, выполняющий учебные задачи курс соответствующим образом структурируется [139], [207].
Блок фундаментальных и естественнонаучных дисциплин способствует выработке интеллектуальных умений [206].
Базисные знания - это совокупность наиболее крупных педагогических целей в преподавании данного курса [139]. Они составляют как бы своеобразное ядро, которое связывается в единое целое посредством методов преподавания, образующих тесно примыкающую к ядру оболочку. Базис в значительной мере переплетается с надбазисом, состоящий как из значительных педагогических задач, наполняющих базисные элементы содержанием, так из более мелких понятий, навыков, умений и т.д. В ядро базисных знаний по курсу «Математика и информатика» входят: понимание информационной картины мира, программное обеспечение информационных технологий, и техническое обеспечение информационных технологий [48], [80], [87]. Оболочку представляют лекции, практические занятия и системы учебно-предметных задач с информатическим содержанием по данному курсу. Все элементы базиса инвариантны и должны присутствовать (хотя и в разной степени) в курсах для любого типа информатиче-ского образования. В колледжах наиболее подвижны элементы надбазиса. В зависимости от типа образования и конкретной специальности часть этих элементов может быть изменена или отвергнута [139]. В надбазис по данному курсу для специальности «Правоведение» могут входить система компьютерной математики MathCAD, автоматизированная обработка документов. Ядро и надбазис наполняют оболочку конкретным содержанием [87], [88]. Например, рис. 2.
Введение интегрированных курсов таких, как «Математика и информатика», способствует усилению межпредметных связей, формирование системного подхода к обучению. При проектировании содержания курса в последнее время наметилась тенденция выделять из базиса курса ее понятийную базу - тезаурус [96], в котором должны быть представлены основные смысловые единицы [61]. Их следует систематизировать по элементам научного знания и давать по разделам курса в виде перечней, отражающих вехи его содержания [15], [61].
Для курса «Математика и информатика» это должны быть: термины; понятия-явления, свойства, модели, величины; технические средства и устройства.
Базис курса, представленный в виде таких перечней, усваивается обучаемым как система знаний. Перечни способствуют объективизации методологического знания, делают его предметом осознанного усвоения. Наличие понятийной базы упрощает составление единых требований ко всем формам контроля и облегчает разработку требований к итоговому зачету по данному курсу [82], [139], [196].
Основой профессиональной подготовки студентов в Волгоградском политехническом колледже является Государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности «Правоведение» (базовый уровень). Согласно Государственному образовательному стандарту разрабатывается учебный план для данной специальности (Приложение 2) [40], [54], [55], [158]. Учебный план является результатом многолетних исследований и экспериментов.
Согласно учебному плану студенты специальности «Правоведение» изучают курс «Математика и информатика» на базовом уровне.
Исследования А.А. Кузнецова, С.А. Бешенкова, Е.А. Ракитиной, И.В. Роберт [97], [178] говорят о том, что дисциплина «Математика и информатика» основывается на предмете информатика. Их исследования служат основой для разработки содержания курса «Математика и информатика» и рассматривается как общеобразовательный предмет. Как и предмет, информатика эта дисциплина на начальном своем этапе развития включала в себя навыки постановки задач для решения их на ЭВМ, умения строить алгоритмы, знания устройства ЭВМ, навыки программирования [36], [134]. На современном этапе можно выделить следующую линию информатизации образования, стал доминировать иной подход: подготовка пользователя ЭВМ, который работает с готовыми программами. В условиях информатизации и гуманизации образования необходимо проектировать системы учебно-предметных задач по использованию готовых программных средств [35], [47].
Учебный курс «Математика и информатика» рассчитан на 70 часов (из них 50 часов практические занятия) для базового уровня среднего профессионального образования.
Опытно-экспериментальная работа по оценке эффективности методики использования систем задач по информатике для формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
В констатирующем этапе эксперимента приняло участие 297 студентов Волгоградского политехнического колледжа имени В.И. Вернадского, Волгоградского технологического колледжа, Волгоградского государственного колледжа профессиональных технологий, экономики и права (2008-2009 гг.).
Цель констатирующего этапа эксперимента заключалась в создании и апробировании комплекта диагностических методик и определении уровня сформированности интеллектуальных умений у студентов колледжей.
Нами был создан комплекс диагностических методик (контрольная работа по информатике, методики выявления уровня сформированности интеллектуальных умений (анализировать, сравнивать, обобщать, классифицировать), «Методика незаконченных предложений»), позволяющий определить уровни сформированности интеллектуальных умений.
Для определения начального уровня сформированности интеллектуальных у студентов колледжа была предложена задача типа Т7 - работа с формулами (Система задач 1. Обработка числовой информации в табличном процессоре): 1) рассчитать заработную плату и налоги по упрощенной схеме для небольшой авторемонтной мастерской [82], [146]. Для расчета НДФЛ (Налог на доходы физических лиц) взять 13% и при этом для этой ячейки использовать абсолютную ссылку при расчете налога; 2) для набора № п/п использовать подкоманду «Прогрессия» в строке меню «Правка»; 3) для всех столбцов и строки «Итого» сделать «Денежный» формат; 4) набрать таблицу по образцу. Например, рис. 11.
В задании было оговорено, что если будут затруднения в решении данной задачи, то можно обратиться к файлу с пошаговым алгоритмом решения данной задачи (ориентировочная основа действия (ООД)).
Для определения методом экспертных оценок уровня сформированности интеллектуальных умений у студентов второго курса колледжей была составлена шкала диагностирования студентов в соответствии с количеством правильно решенных задач посредством интеллектуальных умений:
- к первой группе были отнесены студенты, которые могут реализовать 0-55% умений из предложенных (репродуктивный - низкий уровень);
- ко второй группе были отнесены студенты, которые могут выполнить 56-75% умений из предложенных (репродуктивный - средний уровень);
- к третьей группе были отнесены студенты, которые могут выполнить 76-90% умений из предусмотренных решением задач (продуктивный - продвинутый уровень);
- к четвертой группе были отнесены студенты, которые могут выполнить 91-100% умений (продуктивный - высокий уровень).
Эксперты (в качестве экспертов выступали преподаватели кафедры «Математических и естественнонаучных дисциплин» и кафедры «Экономики и права» Волгоградского политехнического колледжа имени В.И. Вернадского) определили, что превалировали студенты колледжей низкого уровня сформированности интеллектуальных умений.
Обучаемые распределяются в группах по уровням следующим образом: 60% студентов на первом репродуктивном уровне. Студентов второго репродуктивного уровня 37%. Студентов частично-поискового уровня 2% от всего количества учащихся и студентов поискового уровня 1%. Данные представлены на рис. 12.
Наблюдения показали, что студенты высшего уровня сформированности интеллектуальных умений встречаются крайне редко. Проблема их воспитания и предыдущего опыта обучения - особый вопрос, не входящий в рамки данного исследования, в котором мы стремились охватить наиболее типичные случаи, чтобы описать более доступную в практике методику работы.
Получив задание, студент низкого уровня сформированности интеллектуальных умений, сразу открыл файл с ООД. Однако в процессе работы он задавал много вопросов по этапам решения данной задачи. Например: «Как сделать заголовок по центру, я же набрал его только в ячейки А1 » и т.д. Данный студент ошибся в абсолютных и относительных ссылках, поэтому в итоге получил ошибки в вычислениях. При сравнении своего итогового результата с эталоном решения он не смог самостоятельно найти ошибки. Только с подсказки преподавателя данный студент смог найти свои ошибки.
Получив задание, студент среднего уровня сформированности интеллектуальных умений, сразу открыл файл с ООД. Он выполнил задание по этапам решения задачи самостоятельно. Все ошибки, которые допустил, исправил самостоятельно.
Получив задание, студент продвинутого уровня сформированности интеллектуальных умений, начал самостоятельно работать. Он ввел название бланка в ячейку А1, пропустил строку А2 и начал вводить шапку таблицы в ячейку A3 и т.д. Выполнив заготовку бланка и введя все численные данные, он вычислил правильно «Итого начислено» (столбец Е) и только после этого при расчете подоходного налога 13% (столбец F), данный студент обратился к файлу с ООД. При работе с файлом с ООД его интересовали только формулы для расчета с абсолютной адресацией.
Получив задание, студент высокого уровня сформированности интеллектуальных умений, выполнил его самостоятельно, учтя, где должны быть относительные и абсолютные ссылки. Данный студент выполнил все расчеты правильно и без ошибок.
По этим уровням были выделены четыре группы студентов сформированности интеллектуальных умений [18].
К первой группе сформированности интеллектуальных умений отнесены студенты, у которых индивидуальная деятельность, осуществляемая на занятиях, требовала постоянного контроля и руководства со стороны преподавателя, т.е. самоорганизация не развита. Эти студенты предпочитали репродуктивные виды деятельности по образцу и выполняли эти действия методом «проб и ошибок». В процессе наблюдения за студентами данной группы выявлено, что интеллектуальные умения, а именно умение анализировать и выделять главное, у этих студентов не развиты. Они не осуществляли планирование своей интеллектуальной деятельности. Оценочные умения такие как рефлексия, коррекция так же не развиты.
Ко второй группе сформированности интеллектуальных умений отнесены студенты, у которых индивидуальная деятельность, осуществляемая на занятиях, самостоятельная, хотя эпизодически требовала контроля и руководства со стороны преподавателя. Эти студенты предпочитали репродуктивную деятельность по образцу. В процессе наблюдения за студентами данной группы выявлено, что интеллектуальные умения, а именно умение анализировать и выделять главное, у этих студентов развиты слабо. Они осуществляли планирование своей интеллектуальной деятельности, но слабо. Оценочные умения, такие как рефлексия, коррекция развиты слабо.
К третьей группе сформированности интеллектуальных умений отнесены студенты, у которых индивидуальная деятельность, осуществляемая на занятиях, самостоятельная. Студенты этой группы предпочитали продуктивную (частично-поисковую) деятельность. При решении творческих интеллектуальных систем учебно-предметных задач пытались самостоятельно пользоваться известными способами, знаниями и умениями. Эти студенты могли решать интеллектуальную задачу в частично измененной ситуации при наличии консультации и эмоциональной поддержке преподавателя. Постоянно выдвигали идеи, но не всегда оценивали самостоятельно их достоинства и недостатки, часто забывали о собственных гипотезах. В процессе наблюдения за студентами данной группы выявлено, что они обладали интеллектуальными умениями, а именно анализировать и выделять главное, сравнивать. У этих студентов развито образное мышление и воображение. Они осуществляли планирование своей интеллектуальной деятельности, умели генерировать идеи и выдвигали гипотезы. Данные студенты работали в группе и всегда приходили на помощь своим однокурсникам. Оценочные умения (рефлексия и коррекция) развиты.
Похожие диссертации на Методика использования систем задач по информатике как средства формирования интеллектуальных умений у студентов колледжей
