Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ психолого-педагогических и учебно-методических факторов оценки перспективности проектно-модульно и методики .
1. Исследование теоретико-методологических особенностей реализации модели проектно-модульного обучения.
2. Разработка содержательной линии образования по информатике, в ориентации на методологию проектно модульного обучения .
3. Формирование психологических и дидактических принципов организации учебного процесса на основе проектно-модульиой модели обучения информатике.
4. Программно-аппаратная организация проектно-модульного обучения информатике .
5. Требования к теоретической подготовке учителя информатики.
Глава II. Разработка и педагогические исследования методической системы проектно-модульного обучения информатике в средней общеобразовательной школе .
1. Разработка учебных модулей обеспечения процесса обучения информатике.
2. Исследование формы организации учебного процесса по проектно-модульному обучению информатике .
3. Методические разработки планирования по проектно-модульному обучению информатике.
1. Проект программы углубленного изучения информатики (8-11 класс).
2. Проект программы «Информационные технол огни».
3. Проект программы «Профильный курс информатики с уклоном "программирование"».
4. Групповые проекты. 110
4. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы.
4.1. Поисковый эксперимент. 112
4.2. Формирующий эксперимент. 114
4.3. Констатирующий эксперимент. 119
Заключение 126
Библиографический список 128
- Разработка содержательной линии образования по информатике, в ориентации на методологию проектно модульного обучения
- Программно-аппаратная организация проектно-модульного обучения информатике
- Исследование формы организации учебного процесса по проектно-модульному обучению информатике
- Проект программы «Информационные технол огни».
Введение к работе
На сегодняшний день информатика является самой молодой и, в тоже время, самой динамично развивающейся наукой.
Согласно стандарта среднего (полного) общего образования по информатике, программа обучения включает следующие темы:
Информация и информационные процессы.
Информационные модели и системы.
Компьютер как средство автоматизации информационных процессов.
Средства и технологии создания и преобразования информационных объектов.
Средства и технологии обмена информацией с помощью компьютерных сетей (сетевые технологии).
Основы социальной информатики.
Современный курс информатики - беспрецедентное явление в мировой педагогической практике. Как правило, от возникновения научной дисциплины до осознания ее общеобразовательной значимости проходит минимум несколько десятков лет, в течение которых стабилизируется научный аппарат, определяется методология и формируются общие методические подходы. Для информатики как отрасли научного знания и области человеческой деятельности говорить о стабилизации не приходится. Динамика ее развития сейчас, пожалуй, выше, чем в период появления. В тоже время история изучения в общеобразовательной и в высшей школе вопросов, относящихся к информатике, началось практически еще до признания информатики в качестве самостоятельной научной отрасли[3]. Начало преподаванию информатики было положено в 1985 г. Это было вызвано необходимостью формирования новой цивилизации - информационного общества в нашей стране,
теоретико-практической базой которой явилась предложенная академиком А.П. Ершовым информатика. И это было правильным подходом при существующих в то время технической и методической базах. Появление новой и новейшей компьютерной техники на рынке России способствовало развитию новых взглядов на предмет информатики и на ее содержание. Особо выделяется применение компьютерных технологий обучения в преподавании других школьных дисциплин. Появление MULTI-MEDIA систем коренным образом изменило взгляд на компьютер, как на средство обучения, в сторону большего применения компьютерных технологий обучения. Появление и развитие региональных, национальных, интернациональных сетей и банков информации поставили проблему не только пересмотра содержания образования по информатике, но и появление нового курса в средней школе «Информационная культура», (авторы: Первин Ю.А, Дуванов А.А., Кушниренко А.Г., Христочевский С.А., Власов И.В., Горвиц Ю.М., Зайдельман Я.Н., Зарецкий Д.В., Чуриков П.А., Никитин А.Н., Андреева В.ІО. и др.) и создание курса начальной школы «Развивающая Информатика», (авторы: Степанов С.А., Челак Е.Н., Конопатова Н.К.), разработка и апробация в школах новых учебно-методических комплексов: «Информатика», (авторы: Макарова Н.В., Волкова И.В., Горлицкая СИ., Кузнецова И.Н., Николайчук Г.С., Нилова Ю.Н., Потягайло А.Ю., Титова Ю.Ф., Акимов В.Б., Петухова Е.В., Смирнова О.Н. и др.); «Информатика», (авторы: Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков СВ., Шестакова Л.В., Хеннер Е.К. и др.), «Информатика и информационные технологии», (авторы: Угринович Н.Д., Босова Л.Л., Михайлова Н.И.), «Основы компьютерной технологии», (авторы: Шафрин Ю.А., Ефимова О.В., Моисеева М.В.).
Постоянно меняющийся мир компьютерных технологий ставит
проблему непрерывного образования учащихся по информатике, начиная с первого класса.
Вместо пропедевтики информатики различными авторами (А.В. Горячев[28], А.В. Могилев[72], А.Л. Семенов[101]) предлагаются следующие направления:
-развивающая информатика как предмет общего развития учащихся в области информатики;
-использование в начальной школе информационных технологий обучения и решение через них дидактических задач информатики;
-закладывание основ алгоритмического и системного мышления;
-внедрение в начальную школу предмета «Логика».
Таким образом, использование новых информационных технологий ориентированно не столько на поддержку традиционных форм и методов обучения и воспитания, сколько на создание новых методик, способствующих интенсификации процесса развития личности школьника. Виртуальные формы и методы обучения дают широкие возможности для учета особенностей учащихся и их развития, предоставляя неограниченные просторы для самопознания и самосовершенствования. С учетом этих особенностей ведется индивидуальная работа, как в параллели классов, так и по вертикали классов. Тем самым обучение становится для учащихся понятным, интересным, т.е. обучение становится мотивированным, следовательно - адаптивным, вызывая активную рефлексию, а значит, и возможность констатации увеличения качества знаний при проведении мониторинга.
Актуальность исследования
В законе Российской Федерации «Об образовании» под
образованием понимается целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества, государства, сопровождающийся констатацией достижения гражданином установленных государством образовательных уровней. Воспитать и обучить личность без учета его индивидуальных особенностей, без учета его интересов, интересов государства (регионов, городов) невозможно. В период становления рыночной экономики необходимо привязать содержание образования к потребностям регионов.
В Концепции модернизации Российского образования подчеркивается, что образование является государственной политикой: «Первейшая задача образовательной политики, на современном этапе - достижение необходимого качества образования, его соответствие перспективным потребностям личности, общества и государства». К числу тенденций развития образования в «Концепции модернизации Российского образования на период до 2010» относят «переход к постиндустриальному, информаиионному обществу, значительное расширение масштабов межкультурного взаимодействия, в связи с чем особую важность
приобретают факторы коммуникабельности и
толерантности»\55].
В стратегии модернизации содержания общего образования при разработке моделей основной школы рекомендуется предусмотреть: -существенный пересмотр программ и учебных планов (в сторону разгрузки обязательного для всех, инвариантного компонента); -модульную организацию учебного материала и учебного процесса, позволяющую гибко вводить новые элементы содержания в учебный процесс, и интегрировать традиционно разнородные элементы содержания образования;
-повышение многообразия видов и форм организации деятельности учащихся (рост удельного веса проектных, индивидуальных и групповых видов деятельности школьников; самостоятельная работа с различными источниками информации и базами данных; введение социальной практики; дифференциация учебной среды: классно-кабинетное пространство, лаборатории, сфера самостоятельной работы и другое);
-изменение в методах обучения (активные, интерактивные, лабораторные, опытно-экспериментальные); -разработку системы предложений по организации предпрофильного обучения.
На современном этапе развития общества необходимо продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников. В каждом из профильных курсов изучается глубже тот раздел информатики, который является ведущим в конкретном профиле.
1) В классах математического профиля с углубленным изучением информатики основной акцент делается на составление программ, решение задач, используя алгоритмические языки высокого уровня.
В классах с экономическим уклоном, изучаются программы ориентированные на решение задач с экономическим содержанием.
В классах естественнонаучного профиля курс информатики связан с применением моделирования, обработкой данных эксперимента.
Для гуманитарного профиля необходимо умение работать с педагогическими программными средствами, участвующими в документообороте, глубокое изучение работы с текстами и тестовыми процессорами.
Для сельских школ рассматривается курс, направленный на формирование умений применять информационные технологии для решения задач организации и экономики сел ьс кохозяйственного производства.
В классах технологического профиля происходит расширение прикладной составляющей предмета информатики с целью профориентации учащихся на получение рабочих и технических специальностей.
Если в методических подходах наметились линии дифференцированного обучения информатике (С.И.Архангельский, ЕЛ. Круподорева, В.М.Монахов и другие[77]), то использование современных эффективных технологий обучения с учетом особенностей обучаемых по вертикали и горизонтали, в преподавании информатики с учетом новых положений Концепции модернизации Российского образования мало изучены.
Система проектно-модульного обучения является частной дидактикой, теорией и практикой обучения, которая содержит в себе элементы метода проектов и модульной технологии обучения. Основой проектно-модульного обучения является системный подход к анализу объектов, имеющих множество взаимосвязанных элементов, объединенных общностью функций и цели, единством управления и функционирования.
Актуальность исследования обусловлена тем, что система проектно-модульного обучения предоставляет возможность повысить эффективность обучения информатике, способствует общему
развитию учащегося, учитывая психологические, физиологические особенности, индивидуальные интересы учащихся, их родителей и региональные экономические условия. Обусловленность развития системы проектно-модульного обучения информатике в средней школе вытекает из жизненной необходимости непрерывного обучения информатике, начиная с младших классов, а также из необратимого процесса компьютеризации всех сфер деятельности общества.
Все вышесказанное подтверждает актуальность выбранной темы и порождает следующую научную проблему исследования: построение методики проектно-модульного обучения информатике, обеспечивающей повышение качественного уровня преподавания вышеуказанного предмета и тем самым позволяющей подготовить выпускников общеобразовательной школы к адаптации в современном информационном обществе, учитывая индивидуальные способности, склонности и профессиональные намерения.
Объект исследования - процесс обучения учащихся информатике в средней общеобразовательной школе.
Предмет исследования - методика проектно-модульного обучения информатике в средней школе используемая для интенсификации обучения, с учетом индивидуальных способностей и склонностей учащихся.
Цель исследования - научно-педагогическое обоснование методической системы проектно-модульного обучения информатике в средней школе на базе опытно-экспериментальных работ школ Нижневартовского района.
Методологическую и теоретическую основу исследований составляют:
Философские, психолого-педагогические концепции познания как общественно-исторического процесса (Шамовой Т.ЩП9]).
Использование системного подхода в разработке проектно-модульного обучения информатике (Андреева М.В., Лебедевой М.Б.[62,63], Третьякова П.Щ108], Чернилова Н.Г.).
Методология педагогических исследований, в которых рассмотрены закономерности соотношения обучения и развития интеллекта (Апатова Н.В.[4]).
Теоретической базой исследования послужили работы, посвященные тенденциям развития информатики в современной общеобразовательной средней школе: Н.В. Апатовой[4], Т.Н. Брусенцовой, ЯЛ. Ваграменко, Ю.А. Гольцмана[30], А.А. Дуванова[30], Я.Н. Зайдельмана[30], Т.Ю. Ильиной, Т.Б. Казиахмедова[48], М.П. Лапчика[61 ], Н.И. Пака[72], Ю.А. Первина[85], И.В. Роберт[92], И.А. Румянцева[96], И.В. Симоновой[60], Е.И. Соколовой[62,63].
Гипотеза исследования
Если реализовать непрерывное обучение информатике в средней школе на основе проектно-модульной методологии с использованием мультимедиа технологий, то это позволит повысить мотивацию обучения на основе стимулирования процесса познания учащихся за счет использования компьютерных технологий и развития индивидуальных особенностей обучаемого, посредством выбора заданий по его интересам, и как следствие, интенсифицировать процесс обучения в средней школе на основе современных информационных технологий.
Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи:
Анализ и систематизация методик изучения индивидуальных особенностей учащихся для обоснования перспективы проектно-модульного обучения информатике в школе.
Выявление основных групп учащихся и разработка стратегии работы с каждой группой при гибкой перестройке мультимедиа проектно-модульной среды обучения информатике в школе.
Разработка методик учета особенностей классов и стратегии работы с ними по вертикали с использованием проектно-модульной методологии обучения информатике.
Создание программно-методического комплекса по информатике для 5-11 классов с использованием проектно-модульного обучения с учетом рекомендаций Министерством образования Российской Федерации.
Внедрение системы проектно-модульного обучения информатике.
Проведение педагогического эксперимента с целью проверки эффективности проектно-модульного обучения информатики при работе с программно-методическим комплексом.
Логика исследования включает следующие этапы:
-изучение педагогического опыта преподавания информатики с использованием разных содержательных линий предмета, целей, форм, методов и средств, ориентируясь на современные подходы: непрерывность обучения, дифференциация и проблемное обучение;
-анализ педагогической, методической и научно-технической литературы с рассмотрением психологических и методологических аспектов проблемы многоуровневости и адаптивности;
-обоснование плана исследований с применением интерпретации основных теоретических посылок;
-адаптация программ и учебно-методических пособий рекомендованных Министерством образования Российской Федерации и их апробация в учебном процессе;
-разработка практических рекомендаций по реализации проектной системы обучения информатике в средней школе на основе проведения педагогического эксперимента на базе школ Нижневартовского района.
Методы исследования
В работе использовались методы системного анализа при организации учебного процесса и учебно-познавательной деятельности в изучении информатики, методы статистической обработки экспериментальных данных по использованию проектно-модульного обучения информатике в различных средах. Определены пути применения методики проектно-модульного обучения и учебно-методических пособий обучения информатике, разработанных в диссертации, отличающиеся учетом возрастных и индивидуальных психолого-физиологических особенностей обучаемых в процессе обучения информатике в школе.
Научная значимость заключаются в следующем:
-разработана и обоснована модель методической системы проектно-модульного обучения информатике с 5 по 11 классы
средней школы, отличающаяся дифференциацией содержания предмета информатика по возрастным ступеням образования (вертикальная уровиевость) и по формам организации учебного процесса (горизонтальная декомпозиция по видам занятий), что позволило интенсифицировать процесс обучения информатике, наиболее полно реализуя основные принципы дидактики при компьютерном обучении (дифференциация, мотивация, научность, системность, последовательность), а также обеспечило новый дидактический принцип, присущий только педагогической системе компьютерного обучения «Преподаватель - Компьютер - Группа учащихся», то есть принцип когнитивности коммуникации (принцип «диалогового» обучения).
Теоретическая значимости заключаются в следующем:
-обогащена теория и методика общего проектно-модульного обучения на основе методов анализа построения модулей и проектов предмета информатики, используя матрицу дидактических связей и выделив опорные понятия и технологию создания проектов по различным модулям информатики;
-создана методическая система проектно-модульной организации занятий по многоуровневому обучению информатике в средней школе для ступеней:
основная школа (5-9 класс) и средняя школа (10-11 класс);
мониторинг формирования общеучебных умений и навыков, успеваемости, качества знаний учащихся.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
технология проектно-модульного обучения информатике апробирована в учебном процессе и обеспечена учебно-методическими пособиями;
разработана библиотека учебных проектов по основным модулям базового курса информатики, которая поможет учителям информатики реализовать проектно-модульное обучение учащихся средней общеобразовательной школы;
предложенная методическая система способствует интенсификации учебного процесса путем повышения фундаментальности, практичности и прочности знаний при снижении трудоемкости обучения и преподавания, но требует соответствующей квалификации учителей информатики;
разработана система предпрофильных и профильных курсов для средней общеобразовательной школы, использование которых позволяет более успешно решать проблему профессиональной подготовки учащихся по массовым компьютерным специальностям:
«Создание HTML-документов. Основы WEB-дизайна»;
«Информационные технологии»;
«Профильный курс информатики с уклоном "программирование"»;
«Делопроизводство» на основе информационных технологий;
- «Информационные технологии в обучении математике»;
что плохо изучено и реализовано в существующей учебно-
методической литературе;
- рекомендации для разработки планов занятий по отдельным
темам предмета информатика по методологии проектно-
модульного обучения решают прикладные аспекты педагогической деятельности и подтверждены экспериментом в реальном учебном процессе.
Достоверность полученных результатов и научных выводов обеспечивается:
базированием на основополагающих теоретических концепциях, логикой применения методов исследования;
длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, использованием методов исследования (общей теории систем, системного анализа) при статистической обработке результатов педагогического эксперимента.
Апробация работы осуществлялась:
В рамках региональных и межрегиональных научно-практических конференций: «Информационные технологии в высшей и средней школе» (Нижневартовск, 1998 г.; Нижневартовск, 1999 г.; Нижневартовск, 2000 г.; Нижневартовск, 2001 г.;), «Педагогическое творчество в образовании и культуре» (Нижневартовск, 2001 г.), «Современные информационные технологии в образовании» (Ханты-Мансийск, 2001 г.), Всероссийского научно-методического симпозиума «Инфоселып» (Анапа, 2004,; Анапа, 2005; Анапа, 2006). А также на всероссийских научно-практических конференциях: «Информатизация образования» (Нижневартовск, 2002 г.), «Информационные технологии в высшей и средней школе» (Нижневартовск, 2003 г.), на заседаниях методического объединения учителей информатики Нижневартовского района (1994-2003 гг.).
По теме исследования имеется 12 (двенадцать) публикаций.
Шитиков Ю.А. Предмет «Информатика» и экологическое образование школьников // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы региональной научно-практической конференции (Нижневартовск, 5-7 ноября 1998 года) - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та, 1999, -С. 45-46.
Шитиков Ю.А.Текущие проблемы преподавания курса «ОИиВТ» // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы региональной научно-практической конференции (Нижневартовск, 25 - 26 октября 1999 года) -Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та, 1999, С.117-121.
Шитиков Ю.А.Модульное планирование курса ОИВТ для 10-11 классов общеобразовательной школы // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы региональной научно-практической конференции (Нижневартовск, 23 - 24 октября 2000 года) - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та, 2001, С. 115-126.
Шитиков Ю.А.Стратегия и тактика формирования школы высокой информационной культуры // Педагогическое творчество в образовании и культуре: Сб. науч. тр. / Урал. гос. пед, ун-т; НУДО «Межотраслевой региональный центр; Нижневартовский гос.пед ин-т- Екатеринбург, 2001,С.105-106.
Шитиков Ю.А.Модульный метод обучения на уроках предмета «Основы информатики и вычислительной техники» // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы V региональной научно-практической конференции (Нижневартовск, 30-31 октября 2001 года) - Нижневартовск: Нижневарт. пед. ин-т, 2001, С.60-63.
Шитиков Ю.А. «Метод проектов» в преподавании информатики // Информационные технологии в высшей и средней школе: Материалы V региональной научно-практической конференции (Нижневартовск, 30-31 октября 2001 года) -Нижневартовск :Нижневарт.пед.ин-т, 2001, С.64-67.
Шитиков Ю.А. Виртуальный класс // Информатизация образования - 2002: Материалы всероссийской научно-практической конференции (Нижневартовск, 14 - 16 мая 2002 года) - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та, 2003, С.144-145.
Шитиков Ю.А. «Сборник задач по программированию для 10-11 классов общеобразовательных учебных заведений» (из опыта работы) - Нижневартовск: МУП «Нижневартовская типография», 2003, 86 с.
Шитиков Ю.А. Создание единого информационного пространства поселковой школы // Информатизация сельской школы (Инфосельмаш-2004): Труды II Всероссийского научно-методического симпозиума. - Анапа; М.: Книголюб, 2004. - С. 209-214,
Шитиков Ю.А. Использование проектно-модульного метода обучения на уроках информатики // Информатизация сельской школы (Инфосельмаш-2005): Труды Ш Всероссийского научно-методического симпозиума. - Анапа. М.; Типография ФГУП «ПИК Винити», 2005. - С. 487 - 489.
Шитиков Ю.А. Организация учебного процесса на основе проектно-модульной модели обучения информатике // Информатизация сельской школы (Инфосельш-2006): Труды IV Всероссийского научно-методического симпозиума - Анапа. М.; ООО «Пресс-Атташе», 2006 - 600 с.
- Шитиков Ю.А. Проектно-модульное обучение информатике в школе // Педагогическая информатика. - 2006. - №3. - С.23-28. По теме исследования были проведены курсы для учителей информатики Нижневартовского района, методические семинары.
Внедрение
По результатам исследования: созданы: «Сборник задач по информатике для 10-11 классов общеобразовательных учебных заведений», «Сборник учебных проектов», «Методическое пособие по проектно-модульному обучению для учителей информатики»; разработана «Программа по информатике для 5-11 классов средней школы» с учетом стандартов Министерства образования Российской Федерации; внедрен учебно-методический комплекс в муниципальной общеобразовательной средней школе № 2 р.п. Излучинска.
На защиту выносятся следующие положения:
методическая система проектно-модульного обучения информатике в 5-11 классах средней школы, которая отличается от ранее известных систем дифференциацией содержания по ступеням образования (годам обучения) и формами организации обучения (лекции, практикумы, исследования, семинары, конференции);
методика проектно-модульного обучения, отличающаяся тем, что при ее использовании учитываются психолого-педагогические факторы (уровень образованности, трудоемкость, обучение и преподавание), способствующие интенсификации процесса обучения информатике;
- программы непрерывного образования по информатике с 5-11 класс, и их методическое обеспечение в учебном процессе (сборник задач, сборник учебных проектов, методическое пособие для учителей).
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, списка используемой литературы и приложений.
Она изложена на 220 страницах машинописного текста, содержащих 1 гистограмму, 8 таблиц. Библиографический список включает 137 источников. Приложения состоят из 48 диаграмм характеризующих эксперимент (приложение 1), проектно-модульной программы по информатике для 10-11 классов общеобразовательной школы (приложение 2), разработок дидактических материалов к учебным модулям по информатике (приложение 4-6), разработка интегрированных уроков по информатике и математике (приложение 7).
Разработка содержательной линии образования по информатике, в ориентации на методологию проектно модульного обучения
Основная цель современной школы состоит в том, чтобы создать такую систему обучения, которая бы обеспечивала образовательные потребности каждого ученика в соответствии с его склонностями, интересами и возможностями. Для достижения этой цели необходимо кардинально поменять парадигму ученика и учителя в учебном процессе. Подтверждением этому могут служить слова известного швейцарского педагога И. Песталоцци «Любое обучение человека есть не что иное, как искусство содействовать стремлению природы к своєму собственному развитию».
Изучение детьми информатики тесно связано с их развитием по другим учебным дисциплинам. В последние годы получает широкое развитие уровневая и профильная дифференциация обучения информатике. В некоторых регионах ставится под сомнение изучение языков программирования. Это, с нашей точки зрения, не дает полного представления учащимся о технологиях обработки текстовой, графической и числовой информации. К сожалению, сложилось мнение, что изучение конкретных редакторов, электронных таблиц является изучением технологий обработки информации. При этом остаются в стороне вопросы о форматах текстов, рисунков, табличной информации, о технологиях их совместимости, о различных форматах сетевой информации.
Очень примитивно рассматриваются вопросы моделирования баз данных и систем управления базами данных (СУБД). В лучшем случае изучение СУБД сводится к простым несвязанным табличным базам. Такое положение вещей, прежде всего, складывается по следующим причинам: - низкий алгоритмический и программистский уровень учителей информатики средних школ и других учебных заведений; - слабая техническая оснащенность компьютерными системами и программным обеспечением; - низкий уровень информатизации общества и как следствие этого "глухота" методических и научно-педагогических структур к новейшим технологиям и понятиям информатики; - неопределенность самого предмета школьной информатики. Весь школьный курс информатики можно разделить на 10-15 модулей, содержание которых зависит от уровня и профиля обучения информатике. Пользовательский курс изучается в 5-6 классах средней школы (подчеркиваем, что редакторы, электронные таблицы, ОС на уровне пользователя и пр.), а в дальнейшем вначале в 7-9 классах идет базовое уровневое обучение информатике, а в старших классах информатика изучается профильно. При этом курс строится несколькими способами: интегрированное обучение информатике и другим дисциплинам, начальная профессиональная подготовка учащихся к компьютерным специальностям, углубленное изучение вопросов компьютерного моделирования задач из конкретных предметных областей. Бытует мнение, что интегрированное изучение информатики снижает роль и значимость предмета информатики.
Работая с одаренными учащимися необходимо делать упор на задания длительного творческого характера. Особенно хочется отметить метод проектов при изучении языка программирования или других прикладных программ. Важность этого метода проявляется в том, что для реализации проекта учащиеся анализирует функциональную структуру проекта, возможности языка программирования или прикладных программ для реализации проекта, исследуют и решают проблемы, возникающие в ходе выполнения проекта совместно с учителем. Очень важно создание различных компьютерных моделей реальных процессов и явлений. Демонстрация прикладного характера информатики не умаляет ее значимость, а наоборот, вызывает большой интерес учащихся к знаниям по информатике. Изучение визуальных технологий программирования сегодня актуально и это позволяет более точно дать представление об информационных технологиях и процессах.
Для изучения современных информационных технологий, технологий программирования использование традиционных методик обучения не дает желаемых результатов. Во-первых, главное внимание при этом уделяется структуре и инструментам самих информационных технологий, но не методам реализации инструментария; Во-вторых, такой подход по изучению информационных технологий увеличивает объем понятий и определений, порой не имеющих никакого отношения к информатике; В-третьих, информационные технологии постоянно обновляются и только учебники по их изучению представляют собой толстые тома; В-четвертых, ошибочно считают, что нет необходимости изучения программирования, хотя информатику без программирования нет смысла и вести в систему учебных дисциплин школы. Такие понятия, как алгоритм, ИТ, ведь непосредственно подчеркивают, что исполнителем этих алгоритмов, технологий является компьютер. На сегодня информационные технологии являются важнейшими факторами, определяющими преобразование в системе образования. Под виляние информационного бума меняется содержание учебных дисциплин, причем возрастает спрос на математические методы исследования и конструирования. Этот процесс должен сопровождаться переориентацией целей образования на развитие творческого мышления, опирающегося на соответствующий аппарат. Современный учитель информатики должен сознавать, что будущее определяется способностью общества понимать и ответственно использовать достижения науки и техники при уважении этических ценностей и сохранении систем, от которых зависит само существование жизни. Именно поэтому при подготовке учеников необходимо увеличивать в базовом образовании долю фундаментальных дисциплин, в том числе и предмета «Информатика».
Программно-аппаратная организация проектно-модульного обучения информатике
Приведем требования к кабинету информатики для внедрения модульно-проектного обучения информатике. Техническое оснащение кабинета. Компьютеры: IBM PCI Intel Pentium (не ниже Pentium IV, можно аналоги ADM), HDD 80Гб, CD-RW, Sound Blaster (микрофон и наушники на каждое рабочее место), Video Blaster. Сеть INTRANET (ОС Windows). Monitor (17 дюймов). Мультимедиа - проектор или демонстрационный монитор. Принтер, сканер, Web-камеры, цифровые видеокамера и фотоаппарат. Программное обеспечение кабинета: ОС Windows, со всеми служебными программами. Программы оболочки для Windows. Front Page 4.0. Microsoft Office. Page Maker. Microsoft Visual Basic. Delphi. Турбо Паскаль. QBASIC.
Современный учитель информатики должен иметь знания по направления преподаваемого им предмета: - теория алгоритмов, методы представления алгоритмов; - дискретная математика, математическая логика, законы логики; - вычислительные алгоритмы (численные методы); - методы сортировки, суммирования и других вычислений; - устройство компьютера, модульная структура персонального компьютера, принципы и алгоритмы работы устройств электронно-вычислительной техники; - операционные системы DOC, Windows; - структура сетей, сетевые операционные системы; - информационные технологии обработки документов, электронные таблицы и вычисления в них; - ГОСТы деловых бумаг; - теория баз данных и СУБД (Access, Visual FoxPro); - графические пакеты программ, форматы графики; - Visual Basic For Application и Visual Basic; - внедрение и связывание объектов Ole - контейнер; - объектно-ориентированное программирование в Turbo Pascal, Delphi; - методы программирования; - модели баз знаний, искусственный интеллект; - теория предикатов; - язык программирования Пролог (Prolog for Windows); - основы HTML, редакторы Web-страниц (FrontPage).
По результатам информационно-аналитического исследования проводимого в главе I необходимо отметить, что организация обучения информатике в средней школе путем привлечения методики проектно-модульного обучения позволяет создать такую систему обучения, которая сможет удовлетворить образовательные потребности каждого ученика в соответствии с его склонностями, интересами и возможностями.
Проектно-модульное обучение является инновационной формой организации учебного процесса, включающей в себя основополагающие вопросы педагогики, которые в свою очередь, дают возможность обеспечить личностно-ориентированное обучения информатике и свободную, всестороннюю организацию учебного процесса при изучении информатики. Анализируя предложенную структуру содержания образования по школьному предмету информатике, делаем вывод, что именно проектно-модульное обучение, с его психологическими И дидактическими особенностями отвечает всем требованиям глубокого освоения учащимися школьного предмета информатики.
Проектно-модульная методика обучения информатике в средней общеобразовательной школе обладает рядом преимуществ: - позволяет учитывать индивидуальные особенности и систему интересов учащихся, через предметную область информатики, (предлагаемые проекты) и эффективно решать дидактические задачи обучения информатике; - способствует формированию паритетных отношений в группах и в целом классе; - формирует учебные навыки (поиск информации, анализ, практическое применение информационных технологий); - учитывает психологические особенности при использовании компьютерных сред в учебном процессе (скорость мышления, уровни внимания; - формулирует дидактическую цель для обучающегося и содержит в себе не только указания на объем изучаемого материала, но и на уровень его усвоения; - воспитывает у учащихся самостоятельность выбора, учит целеполаганию, самопланированию, самоорганизации, самоконтролю и самооценке.
Исследование формы организации учебного процесса по проектно-модульному обучению информатике
Основной формой организации учебно-воспитательной работы с учащимися по всем предметам в средней школе является урок. Характерные признаки урока: 1. Постоянный состав учебных групп; 2. Строгое определение содержания обучения в каждом классе; 3. Определенное расписание учебных занятий; 4. Сочетание индивидуальной и коллективной форм работы учащихся; 5. Ведущая роль учителя; 6. Систематическая проверка и оценка знаний учащихся. Основателем классно-урочной системы организации учебного процесса является выдающийся чешский педагог Я.А. Каменский. Следует отметить, что со времен Я.А. Каменского и до наших дней взгляды на формы организации учебного процесса в мировой практике менялись. Преподавание информатики наследует дидактические особенности школы: урочную систему, домашние задания, лабораторную форму занятий, контрольные работы и т.д. Главный признак урока - это его дидактическая цель, показывающая к чему должен стремиться учитель. В общей дидактике выделяются следующие виды уроков: 1. Урок - объяснение (сообщается новая информация). 2. Тренировочный урок (закрепление умений и навыков). 3. Контрольный урок (проверка знаний, умений и навыков). 4. Комбинированный урок (сочетает в себе несколько дидактических целей). Комбинированный урок может иметь разнообразную структуру и обладать рядом достоинств: обеспечивая многократную смену деятельности, комбинированные уроки создают условия для быстрого применения новых знаний, обеспечивают обратную связь и управление педагогическим процессом, накопление отметок, возможность реализации индивидуального подхода в обучении. Учебные ситуации на уроках по курсу «Информатика» можно классифицировать по объему и характеру использования персонального компьютера. Можно назвать три основных вида организованного использования кабинета на уроках: демонстрация, фронтальная лабораторная работа, практикум.
Используя демонстрационный экран или компьютер, учитель показывает различные учебные элементы содержания курса (новые объекты языка, фрагменты программ, схемы, диаграммы и т.д.). При этом учитель сам работает за клавиатурой, а ученики наблюдают за его действиями или воспроизводят их на своих рабочих местах. Учитель пересылает специальные демонстрационные программы на персональные компьютеры учащихся, которые, затем, работают с ними самостоятельно. Основная дидактическая функция демонстрации - сообщение школьникам новой учебной информации.
Во время фронтальной лабораторной работы все учащиеся одновременно работают с программными средствами, переданными им учителем. Дидактическое назначение этих средств может быть различным: либо освоение нового материала, либо закрепление нового, объясненного учителем, либо проверка усвоения полученных знаний. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы -наблюдение за работой учащихся, а также оказание им оперативной помощи. Фронтальные лабораторные работы подразумевают синхронную работу, используя одно программное средство на весь класс. В случае, если программно-педагогические средства имеет несколько уровней, учащиеся работают в различном темпе, или возможен вариант использования различных программно-педагогических средств на одном уроке в одно время.
Практикум является исследовательской работой. Учащиеся получают индивидуальные задания для продолжительной самостоятельной работы, включая и выполнение части задания дома. Такое задание выдается для отработки знаний и умений по целому разделу (теме) курса. Учащиеся сами решают, когда им воспользоваться компьютером, а когда поработать с книгой или сделать необходимые записи в тетрадях. В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, при необходимости оказывает им помощь, обращает внимание на ошибки. Чаще уроки-практикумы используются при решении задач. 1. При использовании на уроках информатики программно-педагогических средств, вычислительная техника берет на себя все больше учительских функций. Компьютер, вооруженный педагогическими программными средствами, помогает учителю совершенствовать стиль работы, принимая на себя многие рутинные функции и оставляя учителю наиболее творческие, истинно человеческие задачи обучения и воспитания. 2. При работе за персональным компьютером происходит повышение эмоционального состояния учащихся. Положительные результаты работы с компьютером придают учащемуся уверенность в своих действиях. Возникает потребность поделиться своими знаниями с другими и возможность создания на уроках информатики такой организации обучения и контроля знаний, при которой, учащиеся, наиболее успешно овладевшие знаниями и умениями, могут выполнять роль помощника учителя или стать руководителем малой учебной группы. Возникающая при этом демократическая система отношений в достижении общей учебной цели - сплачивает коллектив, а фактор обмена и передачи знаний является мощным средством повышения эффективности учебно-воспитательного процесса. Учебный процесс, организованный в рамках проектно-модульного обучения информатике, естественным образом создает ситуацию успеха учащегося. Это способствует повышению производительности восприятия учебного материала и, как следствие, улучшает показатели успеваемости и качества знаний. 3. С введением курса информатики стало возможным формировать у школьников представление об этапах решения задачи на основе их описаний. 4. Участие в решении общей единой задачи, разделенной на отдельные блоки, вовлекает школьника в отношения взаимной ответственности, заставляет их ставить перед собой и решать не только учебные, но и организационные проблемы. Учебный процесс проектно-модульного изучения информатики направлен на формирование образованной, социально активной личности, умеющей действовать, планировать и организовывать свои действия с пониманием всей меры ответственности за принимаемые решения. 5. Важной обучающей особенностью проектно-модульного изучения информатики является использование локальной вычислительной сети. Учитель получает интерактивную возможность одновременно работать со всеми учащимися при сохранении принципа индивидуальности, а учащиеся согласовывать свои совместные действия при выполнении заданий модуля, а так же ученики имеют возможность получить дополнительную информацию из всемирной вычислительной сети (Интернет).
Проект программы «Информационные технол огни».
Основной задачей программы является ознакомление учащихся с методами работы по созданию документов профессионального уровня на основе современного программного обеспечения. Успешное освоение этой программы позволит учащимся сделать выбор будущей профессии более осознанным, а также использовать современные информационные технологии в учебной деятельности. Внедрение программы «Информационные технологии» реализуются в общеобразовательной средней школе № 2 поселка городского типа Излучинск с 2000 года через учебно-производственный комплекс. Модуль 1. Информационные технологии обработки документов. 1) MS Word. 2) Page Maker. 3) Форматирование документа. 4) Структура документа. Проекты: Создать документы о: 1. Форматировании документа в MS Word и Page Maker. 2. Структуре документа (таблицы, рисунки). 3. Сохранении, печати документов, установки принтеров. 4. Форматах текстовых файлов и их загрузке в MS Word, Page Maker. Модуль 2. Типы деловых бумаг и их ГОСТ. - заявления, командировочные удостоверения, деловые письма, ходатайства; - справки; - договора и их типы; - акты. Проекты: 1. Создание компьютерных моделей деловых бумаг. 2. Создание компьютерного банка типов договоров. 3. Создание компьютерного банка поздравлений. Модуль 3. Автоматизированный банк деловых бумаг. - файловая система, сервер, сеть; - создание собственного банка деловых бумаг; -автоматизированный поиск через MS Word, MS Excel, с помощью гиперссылок; -WEB - мастер, создание среды автоматизированного поиска средствами HTML. Проекты: 1, Создание документа автоматизирующего загрузку образцов необходимых документов в MS Word. 2. Создание документов автоматизирующих загрузку необходимых документов MS Excel. 3. Создание Web-страницы для загрузки необходимых образцов. Модуль 4. Доставка электронных документов Интернет. Конференции. - программа доставки электронных документов; -типы протоколов Интернет; - услуги сетей; -чтение почты, новостей, поиск в Интернете. Создание документов: 1. Отправка документов через Word, e-mail, Internet Explorer. 2. Организация видеоконференций. Модуль 5. Правила создания электронных архивов, -архивы электронной почты; - правила хранения архивов, сроки хранения документации. Электронные архивы; - проблемы защиты электронных документов. Проекты: 1. Электронный архив моих документов. 2. Моя библиотека. 3. Реферат: защита информации. Модуль 6. Расчеты в документах. - использование электронных таблиц; -СУБД Access; -Публикации таблиц, запросов, отчетов в MS Word и MS Excel. Проекты: 1. Расчет зарплаты в Access и публикация расчетов в документах. 2. Создание базы данных «Предприятие» или «Кадры» и вывод выходных документов на печать. 3. Создание базы данных «Склад» с использованием главной кнопочной формы. Модуль 7. Операционные системы. - Windows; -DOS. Проект 1. Создание банка форм и автоматизация поиска документа через рабочий стол. 2 . Создание системных дискет. Модуль 8. VBA - событийные языки; - элементы управления; -диалоги Windows; - события; -процедуры, функции, модули; - переменные, уровни доступа. Проекты: 1. Создание программы поиска и загрузки документов. 2. Выполнение расчетов в Excel, Word с использованием VBA. 3. Создание программы обработки таблиц в MS Word. 3. Проект программы «Профильный курс информатики с уклоном "программирование"». Основными задачами программы «Профильный курс информатики с уклоном "программирование"» являются: - ознакомление с работой и возможностями современной компьютерной техники; - приобретение учащимися знаний и практических навыков в решении математических, логических и графических задач с использованием компьютера; - формирование логической, алгоритмической и математической культуры; ознакомление учащихся с применением персонального компьютера в различных отраслях народного хозяйства; -формирование исследовательских способностей, умений и навыков. Модуль 1. Редактирование текстов. Программирование редакторов. Редактор MS Word. Визуальные элементы работы с текстом в визуальных языках программирования: textbox, label, richtextbox. Оконная форма организации программ. Форматирование текстов. Шрифты. Размер шрифта. Диалог выбора шрифта. Объект Screen и его свойства (Visual Basic). Алгоритмические конструкции языка программирования. (Циклы, ветвление, Выбор). Элементы toolbar и statusbar, imagelist. Проекты: 1. Создать редактор текстов типа «Блокнот». 2. Создать редактор текстов типа «WordPad». Структура проекта: -меню; - панель форматирования; -панель инструментов (сохранить, открыть, закрыть, создать новый и т.д.); - строка состояния с отображением имени файла, размера файла, текущего времени; -режим SDI (single document interface); -использование общих диалогов Windows; -контекстное меню поля редактирования. Модуль 2. Графические пакеты. Программирование графических редакторов. Редактор Paint, WordArt. Визуальные элементы работы с графикой в визуальных языках программирования: picturebox, imagebox, shape. Масштаб. Стили рисования, линий. Рисование 100 графических примитивов в языках визуального программирования. Стили заливок. Просмотр рисунков. Фоновые рисунки для окна. Форматы графических файлов. Сохранение графики в файлах. Анимация. Проекты: 1. Создать программу просмотра графических файлов. Использовать элементы drivelist, dirlist, filelist. (Общий диалог открытия файлов не использовать). 2. Создать графический редактор «Чертежник» с возможностью программирования рисования простейших фигур (команды на русском языке). 3. Создать графический редактор типа «Paint». Структура проекта: - меню; - панель форматирования графических текстов; - панель для выбора цвета, стиля линий, узора и т.д.; -панель инструментов (сохранить, открыть, закрыть, создать новый, копировать и т.д.); -строка состояния с отображением имени файла, размера файла, текущего времени; -режим SDI(singledocument interface); - использование общих диалогов Windows; - контекстное меню поля рисования.
Модуль 3. Электронные таблицы. Электронные банки данных. Элементы логики в электронных таблиц. Программирование электронных таблиц, справочных систем, словарей. Электронная таблица EXCEL(WORKS). Структура электронных таблиц. Типы данных. Формулы и функции. Визуальные табличные элементы языков программирования: текстовые таблицы (stringgrid, msflexgrid, formuleone, графические таблицы). Фиксированные строки и столбцы. Форматирование таблиц и текстов в таблицах. Автоматизация расчетов в электронных таблицах. Элементы VBA EXCEL. Использование ЭТ как базы данных. Сохранение таблиц в файлах.
