Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ В МЕТОДИКЕ ПРОЕКТНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 11
1.1. Основные направления развития методической системы обучения информатике 11
1.2. Современные концепции обучения информатике 14
1.3. Подход в педагогике 24
1.4. Компетпнтностный подход как одно из направлений развития образования 28
1.5. Метод проектов 36
1.5.1. Основные подходы к использованию метода проектов 37
1.5.2. Телекоммуникационные проекты 44
1.5.3. Учебно-методические проекты 51
1.5.4. Оценивание проектной деятельности 55
4 ВЫВОДЫ 58
ГЛАВА 2. СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДИКА ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ 60
2.1. Основные принципы обучения информатике в специализированных классах 60
2.2. Методика реализации проектной деятельности на уроках информатики в школе 75
2.2.1. Цели и задачи проектной деятельности в предлагаемом курсе информатики для
специализированных классов. Этапы работы над проектом 78
2.2.2. Особенности проектной деятельности при изучении алгоритмизации и .программирования 87
2.2.3. Особенности проектной деятельности при изучении информационных технологий 92
2.3. Оценка эффективности результатов исследования 96
Выводы 104
Заключение 106
Термины и определения, используемые в работе 108
Литература ИЗ
- Основные направления развития методической системы обучения информатике
- Основные принципы обучения информатике в специализированных классах
- Методика реализации проектной деятельности на уроках информатики в школе
Введение к работе
Актуальность исследовании. В настоящее время перед образованием стоит множество задач и важнейшая из них - подготовка подрастающего поколения к жизни в информационном обществе. Знакомство с новыми информационными технологиями дает возможность учащимся прикоснуться к тому информационному миру, в котором им придется жить и работать завтра. Это облегчит в будущем их адаптацию к тем переменам, которые неизбежно принесет информационная революция, происходящая в мире. Получение определенной информации в виде знаний во время обучения не может стать гарантом успеха карьеры выпускника. Информационный бум порождает новые профессии, становятся востребованными целые области профессиональной деятельности, что требует от людей высокой мобильности. Неслучайно известный лозунг «Образование на всю жизнь» перестал быть актуальным и в настоящее время заменяется лозунгом «Образование через всю жизнь». Каждый выпускник школы должен быть готов к тому, что ему всю жизнь придется учиться: изучать новую технику, новые технологии работы, повышать свою квалификацию, получать дополнительное образование, чтобы быть конкурентоспособньш на рынке труда. В еще большей степени ему нужны умения и навыки планирования своей деятельности, поиска информации, необходимой для решения стоящей перед ним задачи, построения информационных моделей, дисциплины общения, инструментирования всех видов деятельности, навыки использования современных технических средств. Совокупность всех этих новых знаний, умений и навыков составляет операционный стиль мышления, формирование которого является одной из задач школы. При этом важную роль в системе образования играют лицеи, специализированные в информатике и ИКТ. Они должны стать полигоном инноваций, предшествующих широкому внедрению ИКТ в образование, центрами для экспериментальной методической работы. В Концепции модернизации содержания общего образования говорится, что основным результатом деятельности образовательного учреждения должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а набор ключевых компетентностей в интеллектуальной, гражданско-правовой, коммуникационной, информационной и прочих сферах. В своей работе мы рассматриваем один из методов формирования операционного стиля мышления и, как следствие, ключевых компетентностей -метод проектов.
Историографию метода проектов можно проследить в работах Д.Дьюи, С.Пайперта, У.Х.Килпатрика, Э.Коллингса, П.П.Блонского, Б.В.Игнатьева, Л.Э.Левина, С.Т.Шацкого. Общим теоретическим вопросам организации обучения учащихся проектной деятельности на современном этапе развития школы посвящены исследования Л.В.Городией, Л.М.Иляевой, А.А.Карачева, П.С.Лернера, Н.В.Матяш, В.Д.Симоненко, Ю.Л.Хотунцева и др.
Анализ литературы показал, что методика проведения самостоятельных проектных работ на основе особенностей познавательных задач в курсе информатики находится в стадии становления. Эффективность выполнения учащимися проектной работы в процессе обучения во многом зависит от ее организации, содержания и характера знаний, взаимосвязи наличных и предлагаемых знаний в содержании проектной работы, качества достигнутых учеником результатов в ходе выполнения этой работы. Характер задачи в проектной работе школьника и степень ее сложности на разных ступенях обучения информатике должен меняться. Степень изменения сложности задачи обусловлена необходимостью такой организации проектных работ в учебном процессе, при которой учащиеся не только усваивают предусмотренную программой систему знаний, навыков и умений, но также развивают свои творческие возможности, формируют мировоззрение и готовятся к Непрерывному самообразованию. В традиционном подходе не уделяется достаточного внимания организации учебной деятельности школьников с установкой на их собственную интеллектуальную активность, направленную на обобщение и систематизацию знаний, готовность к их применению.
Таким образом, определяется актуальность исследования, которая обусловлена изменением требований к подготовке выпускников школы и переориентацией технологий обучения с информационно-иллюстративных на деятельностные.
Проблема исследования состоит в выяснении, как разрешить противоречие между объективной необходимостью реализации компетентностного подхода в образовании, с одной стороны, и находящимися в стадии разработки методической системой и дидактическими средствами обучения информатике, актуализирующими познавательную и творческую активность школьников, с другой стороны? Метод проектов, обогащенный возможностями новых информационных технологий, является одним из основных методических инструментов, позволяющих разрешить отмеченное противоречие на современном уровне.
Цель исследования: разработать, обосновать и экспериментально проверить содержание и методику обучения учащихся проектной деятельности на основе компетентностного подхода в классах, специализированных в информатике.
Объект исследования: процесс обучения школьников информатике в специализированных классах.
Предмет исследования: методика проектной деятельности при изучении информатики.
Гипотеза исследования: построение на основе компетентностного подхода методической системы обучения информатике (содержание, формы, методы), а также развитие творческой и познавательной активности учащихся становятся реализуемыми задачами, если при изучении информатики использовать методику проектной деятельности.
Цель, объект и предмет исследования определяют следующие задачи:
1. Проанализировать основные тенденции развития дисциплины информатики и ИКТ, содержание обучения информатике в средней школе.
2. Спроектировать с позиции компетентностного подхода содержание курса информатики для специализированных классов, учитывающее современные тенденции и требования к подготовке выпускников, отражающее фундаментальность и мировоззренческую направленность курса.
3. Изучить современное состояние проблемы использования метода проектов в обучении информатике.
4. Разработать методику и содержание проектной деятельности, учитывающих развитие творческой и познавательной активности учащихся в процессе обучения информатике.
5. Экспериментально проверить эффективность использования проектной методики как в процессе обучения информатике, так и во внеклассной работе.
Методологической и теоретической основой исследования явились современные идеи о роли и месте информатики и информационных технологий в развитии современного общества; психолого-педагогические идеи и концепции информатизации образования и обучения; труды ученых о деятельности учащихся в процессе обучения (К.Д.Ушинский, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, СЛ.Рубинштейн, а также В.В.Давьщов, А.Ж.Жафяров, П.И.Пидкасистый, Д.Б.Эльконин и др.); результаты исследований по информатизации образования и методике преподавания информатики (А.П.Ершов, А.Г.Гейн, А.П.Гришаева, С.А.Бешенков, Я.А.Ваграменко, Т.Ю.Китаевская, О.А.Козлов, В.В.Котенко, А.А.Кузнецов, А.Г.Кушниренко, М.П.Лапчик, В.С.Леднев, А.СЛесневский, Н.В.Макарова, Д.Ш.Матрос, А.В.Могилев, С.М.Окулов, Ю.А.Первин, Е.А.Ракитина, И.В.Роберт, И.Г.Семакин, Э.Г.Ски-бицкий, А.Ю.Уваров, Н.Д.Угринович, Е.К.Хеннер, А.Х.Шелепаева и др.); передовые идеи педагогических концепций зарубежных и отечественных педагогов, рассматривавших метод проектов в своих работах (Д.Дыои, У.Х.Килпатрик, Э.Коллингс, С.Пайперт, П.П.Блонский, Л.Э.Левин, С.Т.Шацкий, С.М.Шустов и др.).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
• изучение и систематизация философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по проблеме исследования;
• анализ программ, учебных пособий, методических материалов по школьной информатике;
• изучение и систематизация практики преподавания информатики в средней школе;
• наблюдение за деятельностью учащихся в процессе изучения информатики, а также на олимпиадах, конкурсах и конференциях по информатике и ИКТ;
• интервьюирование, беседы с родителями и учащимися.
Настоящее исследование является результатом работы с 1995 года по 2005 год в МОУ лицее №6 г.Тольятти.
Организация исследования проводилась в несколько этапов:
На первом этапе (1995-1996 гг.) изучалась, разрабатывалась и внедрялась программа непрерывного курса «Информационная культура».
На втором этапе (1996-1999 гг.) была разработана программа курса информатики для учащихся специализированных классов, апробированы методические рекомендации и дидактические материалы курса.
На третьем этапе (2000-2004 гг.) анализировалась психолого-педагогическая, методическая и техническая литература по теме диссертации, а также проводилась корректировка программы курса информатики, разрабатывались содержание и методика обучения учащихся проектной деятельности в классах, специализированных в информатике. Осуществлялась опытная проверка методики обучения проектной деятельности учащихся путем анализа оценок проектных работ учащихся, полученных на научных и методических конференциях различного уровня.
Изложенный в работе методический материал по содержанию соответствует Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации №1756-р от 29 декабря 2001 года.
Научная новизна исследования состоит в построении методики обучения учащихся с учетом планирования проектной деятельности в курсе информатики. Специфическими особенностями разработанной методики являются:
• индивидуализация и дифференциация обучения;
• творческий характер деятельности;
• соревновательный, конкурсный характер деятельности;
• четко выделенная этапность деятельности;
• коллективизм деятельности с учетом индивидуальных качеств участников проекта;
• ориентация результатов работы на практическое применение, в частности в учебную деятельность своего учебного заведения;
• использование в работе не отдельных инструментов, а комплекса программ;
• индивидуальное и коллективное рефлексирование.
В соответствии с этой методикой подготовлен специальный комплекс дидактических материалов для курса информатики с целью формирования ключевых компетентностей.
Теоретическая значимость исследования: с позиции компетентностного подхода определены методические основы и условия развития творческой активности учащихся в про цессе практической деятельности, осуществляемой в форме проектов, как в учебной, так и во внеклассной работе.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
• разработана программа курса информатики в специализированных классах в условиях введения нового базисного учебного плана и федерального стандарта по информатике;
• разработан комплекс дидактических материалов для курса школьной информатики;
• разработаны содержание и методика проектной деятельности учащихся, как на уроках информатики, так и во внеурочное время;
• разработанные материалы могут быть использованы не только в школах, гимназиях, лицеях аналогичного профиля, но и в общеобразовательных классах, на факультативных занятиях, в работе кружков.
На защиту выносятся следующие положения, скоррелированные с задачами исследования:
• в курсе информатики для специализированных классов должны быть равновесно пред ставлены как алгоритмическая, так и технологическая составляющие. При этом углубленное изучение алгоритмизации и программирования является необходимым и целесообразным для формирования алгоритмического стиля мышления, реализации деятельно-стного подхода к обучению и повышения творческой активности учащихся;
• использование метода проектов в обучении информатике в специализированных классах
формирует операционный стиль мышления и, как следствие, ключевые компетентности;
• в качестве одного из критериев педагогической оценки результатов проектной деятельно сти может использоваться анализ оценок проектных работ, данных им компетентными специалистами на различных конкурсах и конференциях.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются их согласованностью с фундаментальными положениями психологии, дидактики и методики обучения информатике; выбором методов исследований, адекватных поставленным задачам; результатами экспериментальной работы по предлагаемой программе в течение 7 лет, а также высокими результатами, показанными учащимися на Всероссийских и Международных конкурсах и научных конференциях по информатике. Экспериментальная проверка методики обучения проектной деятельности учащихся выполнена как анализ результатов участия школьников в научных и методических конференциях различного масштаба. Таким образом, трудно формализуемая процедура оценки результативности и эффективности методики проектной деятельности переносится на более высокий и независимый (объективный) уровень высококвалифицированных специалистов в области информатики и преподавателей высшей школы, которые формируют такую оценку в сравнении представительного множества аналогичных проектов.
Учащиеся - авторы работ - в настоящее время учатся в престижных ВУЗах Москвы (МГУ, МГТУ им.Баумана, МИФИ, МФТИ), Санкт-Петербурга (СПбИТМО, СПбГУ), Самары (Сам-ГУ, СГЛУ). Для каждого из них создание проектов сначала на уроках информатики, а потом и во внеурочное время, дало возможность уже на школьной скамье сделать осознанный выбор своей будущей профессии (у всех она связана с информатикой, программированием), стать конкурентоспособными. В школе — это было участие в конкурсах и конференциях, которое сделало их мобильными, готовыми к тому, что им придется всю жизнь изучать новые технологии, новую технику, повышать квалификацию, чтобы стать компетентными специалистами.
Апробация и внедрение результатов. Практическая реализация результатов исследования проходила по нескольким направлениям: была разработана учебная программа курса информатики для специализированных классов, включающая в себя так же поурочное планирование, средства контроля качества усвоения учебного материала, структуру и содержание проектов, выполняемых как на уроках информатики, так и во внеурочное время. В 1999 году программа была представлена на Всероссийской конференции «Информационные технологии в образовании» в секции «Опыт и методика преподавания» и отмечена дипломом. В 2003 году решением экспертного совета Департамента науки и образования Самарской области программа получила статус авторской. В сентябре 2003 года в г.Пушкине был проведен Международный педагогический мастер-класс программы Intel «Обучение для будущего», секция мультимедиа. В ноябре 2003 года опыт работы по организации проектно-исследовательской деятельности школьников с использованием ИКТ был представлен на Всероссийской конференции ИТО-2003 и отмечен дипломом. В 2004 году опыт работы по раннему обучению школьников программированию был представлен в секции «Опыт и методика преподавания» на Всероссийской конференции «ИТО-2004» и также отмечен дипломом.
Основные идеи, положения и методические разработки обсуждались во время выступления на следующих конференциях и семинарах:
• I Всероссийская конференция «Информатика и информационная культура в современной школе», (Самара, октябрь 1995 г.).
• IX Международная конференция «ИТО-1999», (Москва, ноябрь 1999 г.), «Интернет в школах Тольятти: опыт и перспективы».
• X Международная конференция «ИТО-2000», секция «Опыт и методика преподавания» (Москва, ноябрь 2000 г.). «Из опыта преподавания информатики в классах с углубленным изучением в лицее №6 г.Тольятти». Диплом за лучший доклад на секции.
• XI Международная конференция «ИТО-2001», секция «Опыт и методика преподавания» (Москва, ноябрь 2001 г.). «Организация внеклассной работы по информатике в рамках школьного научного общества».
• XII Международная конференция «ИТО-2002», секция «ИТ в управлении образованием» (Москва, 2002 г.). «Из опыта работы по формированию информационной среды образовательного учреждения».
• II Всероссийская конференция «Российская школа и интернет», (С.-Петербург, ноябрь 2002 г.) «Организация проектной деятельности школьников в рамках школьного научного общества по информатике».
• XIII Международная конференция «ИТО-2003», секция «Опыт и методика преподавания» (Москва, ноябрь 2003 г.). «Проектно-исследовательская деятельность школьников с использованием ИКТ». Диплом за лучший доклад на секции.
• Международный педагогический мастер-класс программы Intel «Обучение для будущего», (г.Пушкин, сентябрь 2003 г.). «Виват, мультимедиа!».
• XIV Международная конференция «ИТО-2004», секция «Опыт и методика преподавания» (Москва, ноябрь 2004 г.) «Из опыта раннего обучения программированию учащихся профильных классов в лицее №6 г.Тольятти». Диплом за лучшее выступление с докладом.
• городские семинары учителей информатики в г. Тольятти (июнь 2001 г., декабрь 2003 г., апрель 2004 г., декабрь 2004 г., март 2005 г.).
Структура диссертации отражает логику исследования и его результаты. Она состоит из введения, двух глав, выводов, заключения и приложения. Объем диссертации 199 страниц, из них основного машинописного текста 112 страниц, библиографический список содержит 150 наименований, 6 приложений объемом 77 страниц и CD с примерами работ, выполненных школьникам лицея №6 г.Тольятти на уроках информатики и в рамках внешкольной учебной деятельности. Все проекты, упоминаемые в тексте диссертации, можно посмотреть на этом компакт-диске.
Приложения содержат материал экспериментального исследования: программу курса «Информатика и ИКТ» для классов с углубленным изучением, материалы контрольных и экзаменационных работ, критерии оценки проектной деятельности учащихся, примеры проектов учащихся, созданных как в учебное, так и во внеучебное время, результаты участия учащихся на Всероссийских конференциях, конкурсах и олимпиадах.
В связи с этим рекомендуется активно использовать приложения и компакт-диск, иллюстрирующие излагаемые в диссертации положения и полученные выводы. Для этого в соответствующих пунктах работы указываются ссылки на документы и разделы приложения.
Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
1. Интернет в школах Тольятти: опыт и перспективы//Информационные технологии в образовании (ИТО-99): Материалы IX Международной конференции. - М., 1999 - ч.Ш с.34-35
2. Из опыта преподавания информатики в классах с углубленным изучени-ем.//Информационные технологии в образовании (ИТО-2000): Материалы X Международной конференции. - М., 2000 - ч.ІІ, с.97-98. Диплом за лучшее выступление с докладом на секции «Опыт и методика преподавания».
3. Организация внеклассной работы по информатике в рамках школьного научного общест-ва//Информационные технологии в образовании (ИТО-2001): Материалы XI Международной конференции. - М., 2001 - ч.П, с.103-104
4. Из опыта работы по формированию информационной среды образовательного учрежде-ния//Информационные технологии в образовании (ИТО-2002): Материалы XII Международной конференции. - М., 2002 - 4.IV, с.212-213
5. Организация проектной деятельности школьников в рамках школьного научного общества по информатикеУ/Российская школа и Интернет: Материалы II Всероссийской конференции. - С.-Петербург, 2002 - с.55-56
6. Проектно-исследовательская деятельность школьников с использованием ИКТ//Информационные технологии в образовании (ИТО-2003): Материалы XIII Международной конференции.-М., 2003 -ч.П, с. 103-104. Диплом за лучшее выступление с докладом на секции «Опыт и методика преподавания».
7. Виват, мультимедиа!//Цифровая школьная четверть. Материалы Междун. педагогического мастер-класса программы Intel «Обучение для будущего», г. Пушкин, 2003 - с.46-47
8. Из опыта раннего обучения программированию учащихся профильных классов в лицее №6 г.Тольятти//Информационные технологии в образовании (ИТО-2004): Материалы XIV Международной конференции. - М., 2004 - ч.Н, с.127-128. Диплом за лучшее выступление с докладом на секции «Опыт и методика преподавания».
9. Опыт использования ИТ в гимназии//Вопросы Интернет Образования №2, раздел «Биты передового опыта».
10. Конференция - конкурс «Юниор»//Вопросы Интернет Образования №4, раздел «Образовательные проекты и ИТ».
class1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ В МЕТОДИКЕ ПРОЕКТНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ class1
Основные направления развития методической системы обучения информатике
Методические системы обучения различным предметам (в дальнейшем МСО), под которыми понимают совокупность пяти иерархически взаимосвязанных компонентов: целей, содержания, методов, организационных форм и средств обучения данному предмету, формируются на протяжении многих десятилетий в основном эмпирически, проверяясь практикой педагогической деятельности и претерпевая заметные изменения с периодом порядка 10-15 лет [45]. Процесс совершенствования методической системы обучения тому или иному предмету подчиняется следующим закономерностям:
1. Изменение одного или нескольких компонентов МСО влечет за собой изменение остальных ее компонентов и возможно всей методической системы.
2. Любая МСО неразрывно связана с реальной действительностью, оказывающей на нее решающее воздействие. При этом лидирующее положение в МСО занимают цели обучения, в которых общество формирует социальный заказ средней школе.
Можно сказать, что цели обучения - это система умений, адекватная составу содержания обучения как части содержания подготовки и социального опыта, которую должны усвоить обучающиеся. Цель обучения - планируемый (требуемый) результат обучения, достижение которого в ходе дидактического процесса является обязательным. Поэтому МСО должна быть гарантом качества обучения. В настоящее время в ходе модернизации российского образования формирование целей и содержания школьного образования приобретает особую важность и практическую значимость.
Цели и содержание обучения оказались настолько взаимосвязаны, что об их совокупности следует говорить как о подсистеме МСО. Эта подсистема является ядром условий дидактической задачи, т.к. подобно условиям любой задачи (математической, физической и т.п.) отвечает на вопрос о том, что требуется получить в ходе ее решения. Более того, понятия цели и содержания обучения используются при постановке дидактической задачи и для задания исходного состояния обученности обучающихся, характеризуемого подсистемой целей и содержания обучения, на которых базируется вновь изучаемая учебная дисциплина или ее любая смысловая часть. Наличие сведений об исходном состоянии обученности отвечает на вопрос: «Что дано?». Тогда становится понятно, в чем состоит смысл решения дидактической задачи [45]. Он очевиден: создание условий для перехода учащихся из исходного со 12 стояния обученности в требуемое, обусловленное конечными целями обучения. Такой переход должен осуществляться по траектории, соответствующей закономерностям учения с помощью остальных элементов МСО: методов обучения, средств обучения и форм обучения. Три этих компоненты МСО определяют характер дидактического процесса [125].
Методы и средства обучения являются сущностными сторонами дидактического процесса. Будучи сформированы преподавателем как подсистемы МСО для решения конкретной дидактической задачи, они могут обеспечить достижение требуемых целей обучения, если будет в наличии необходимая учебно-материальная база (УМБ), а преподавателю предоставят право выбора организационной стороны обучения, т.е. формы воплощения его дидактического замысла - формы обучения.
Таким образом, задача проектирования (развития) МСО разбивается на две больших подзадачи: постановка педагогической задачи и разработка дидактического процесса.
Постановка педагогической задачи включает:
анализ целей обучения и определение на их основе содержания учебного предмета;
структурирование содержания учебного предмета и его представление в виде системы учебных элементов;
задание уровней усвоения учебных элементов;
определение исходного уровня обученности школьников, характеризующего уровень освоения ими учебного материала, на котором базируется содержание учебного предмета;
учет ограничений, налагаемых на УМБ и организационную сторону обучения.
Разработка дидактического процесса (деятельность преподавателя) заключается в формировании методов, форм и средств обучения. Одной из основных целей настоящего исследования состоит в рассмотрении использования одного из методов обучения — метода проектов, его реализация в рамках преподавания информатики и ИКТ в специализированных классах - методику проектной деятельности.
Важными факторами, влияющими на развитие методической системы обучения информатике, являются основные аспекты развития современного образования, а также место информатики в общей системе образования и общественно-культурной жизни в целом.
Несмотря на то, что информатика прочно вошла в нашу жизнь, ее сущность все еще остается предметом споров. Подходы к обучению информатике разнообразны, велика вариативность. Второе десятилетие своего существования этот предмет остается, наверное, самым спорным в школьной программе. Меняются название предмета, его место и количество часов в учебном плане, содержательная концепция, методика преподавания, учебно-методическое и техническое обеспечение. Многочисленные реформаторские процессы приводят к тому, что предмет информатика приобретает региональный характер. Достаточно полный истори 13 ческий обзор основных этапов становления курса информатики дан в работах М.ПЛапчика [65], А.И.Бочкина [10] и др. Приведем его в кратком изложении.
Основные принципы обучения информатике в специализированных классах
Исключительно высокая сложность современных компьютеров , комплексное использование аппаратных и программных средств, многофункциональность компьютера и его основных устройств предопределяют системный подход к рассмотрению всех вопросов учебного материала по информатике. Главное внимание при обучении информатике в настоящее время уделяется не физике происходящих процессов и отдельным техническим деталям, а комплексному рассмотрению информационной системы как сложного многофункционального устройства, все составные части которого работают согласованно под общим руководством операционной системы. Системный подход характерен также и для обучения программированию, так как все составные части программы выступают в своем единстве. Понять отдельные фрагменты программ без общей ее структуры, назначения и роли всех составных частей невозможно. Вместе с тем, структура программы и ее общее построение существенно зависят от специфики всех ее составных частей. Системный подход к рассмотрению любого учебного материала имеет большое воспитательное значение, так как существенным образом формирует научное мировоззрение обучаемых. Знание основных этапов системно-информационного анализа, владение основными интеллектуальными операциями, такими как анализ, сравнение, обобщение, синтез, формализация информации, выявление причинно-следственных связей и др., способствуют формированию компетентности в сфере познавательной деятельности.
3. Систематическое использование ранее освоенного материала.
Огромное количество логических элементов в составе электронных вычислительных машин, необозримость сложных программ, большая формализованность всех протекающих процессов, вызывают существенные трудности в освоении материала. Для улучшения прочности обучения, расширения объема запоминаемого материала необходимо принимать ряд мер. Одной из основных таких мер является систематическое использование ранее освоенного материала на последующих занятиях. В разработанной программе условия для реализации такого приема создает ее иерархическое построение при изучении, как аппаратных, так и программных средств. На любом этапе обучения возникает возможность, опустившись вниз по иерархическим ступеням, возвратиться к материалу, который осваивался ранее, и повторить его либо на занятиях, либо во время самостоятельной работы. Хорошие условия для использования ранее освоенного материала создает также непрерывность обучения информатике с 5-го по 11-й класс, в течение всего времени пребывания учащегося в лицее. Практическое использование знаний, умений и навыков на уроках по другим учебным дисциплинам с использованием ИТ, во время создания проектов в кружках школьного научного общества и т.д. создает возможность существенно улучшить запоминание материала и обеспечить высокую прочность такого запоминания.
4. Систематическое укрупнение знаний в процессе обучения.
Необозримо большое количество составных частей в аппаратуре и программах требует систематического укрупнения знаний в процессе обучения. В разработанной программе условия для такого укрупнения при изучении создаются за счет иерархической структуры аппаратных и программных средств. Это позволяет объединять однородные элементы в группы и рассматривать эти группы как единое целое. В программировании, например, совокупность однородных переменных объединяется в массив, отдельные элементы которого отличаются друг от друга индексами. Вместе с тем, систематическое укрупнение знаний предполагает и их разукрупнение по мере необходимости. При освоении программирования возникает возможность на фоне укрупненного представления программы (например, в виде процедур или модулей) детально раскрыть тот модуль, который требует подробного изучения.
5. Многоэтапное освоение технических и программных средств информатики.
Вычислительная техника в целом, а также ее составные части - аппаратные и программные средства обладают всеми свойствами сложных систем. Понять их сущность, не обладая знаниями составных частей, невозможно. Вместе с тем, построение и функционирование составных частей определяются целевым назначением и функциями всей системы в целом. В вычислительной технике четко проявляется «парадокс иерархичности», приводящий к необходимости поэтапного иерархичного освоения существа процессов и явлении, оперируя на начальных этапах неполной, заведомо неточной информацией. Причем характер многоэтапное обучения различен при освоении технических и программных средств информатики.
Обучение техническим средствам информатики необходимо производить в несколько этапов, по дидактической спирали, постепенно детализируя изложение. Количество этапов может быть равно трем. На первом этапе осваиваются общие сведения об ЭВМ, ее состав, назначение устройств и ее функционирование в простейших случаях (программа для 5 класса, Приложение №1.1). Затем происходит обучение узлам и устройствам ЭВМ, причем их свойства рассматриваются на фоне общих сведении, которые были освоены ранее (программа для 8 класса, приложение №1.4). Наконец, на завершающем этапе вновь возвращаются к освоению компьютера в целом, но уже на более высоком уровне с учетом детального знания принципов и особенностей построения и функционирования устройств, из которых состоит компьютер (программа для 11 класса, Приложение №1.7). Следовательно, при обучении техническим средствам информатики, используется принцип как бы «разборки» их на составные части, а затем «сборки» целого из освоенных составных частей. Такой подход позволяет достаточно глубоко понять принципы построения и функционирования, возможностей технических устройств, предназначенных для автоматизированной обработки информации, уметь оценивать класс задач, которые могут быть решены с использованием конкретного технического устройства в зависимости от его основных характеристик. Все это способствует формированию компетентности в области техннкознапня (технической компетентности)
Программные средства информатики, так же, как и аппаратные, целесообразно осваивать в несколько этапов. При этом каждый последующий этап вкладывается в предыдущий. Например, линейные участки программ являются обязательной составной частью разветвляющихся и циклических, а они, в свою очередь, являются составными частями сложных цик- лов, составных операторов, блоков и процедур (программа для 7 класса, Приложение № 1.3). Такой подход к обучению весьма эффективен, так как, во-первых, создаются хорошие условия для систематической и естественной тренировки обучающихся и, во-вторых, возникает возможность тесно увязать между собой теоретическое обучение с практикой решения непрерывно усложняющихся программ.
Методика реализации проектной деятельности на уроках информатики в школе
Культурный уровень современного молодого человека характеризуется информационной культурой, которая в силу фундаментальности составляющих ее понятий должна формироваться в школе, начиная с первых школьных уроков. Понимая информационную культуру человека как владение и приращение способов удовлетворения своих потребностей в освоении новых информационных технологий работы для повышения конкурентоспособности на рынке труда, в своей работе мы рассматриваем один из ключевых методов ее формирования - метод проектов. Как уже говорилось ранее, в основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания и ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления. Поэтому, если мы говорим о методе проектов, то имеем в виду именно способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы (технологию), которая должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом. Реализация метода проектов на уроках информатики и есть разработанная в работе методика проектной деятельности: совокупность приемов в разном их обоснованном сочетании в зависимости от специфики содержания учебного предмета, конкретных дидактических задач, реальных средств и условий обучения.
Необходима переориентация всей учебно-воспитательной работы с учащимися на приоритет разнообразных видов самостоятельной деятельности учащихся, на приоритет индивидуальных, парных, групповых видов самостоятельной деятельности исследовательского, поискового, творческого плана. Это вовсе не означает, что следует полностью отказаться от традиционных видов работ, объяснительно-иллюстративных и репродуктивных методов, классно-урочной системы, коллективных, фронтальных форм работы. Речь идет о приоритетах, о смещении акцентов и не более того.
Учет особенностей структуры познавательной деятельности школьника по усвоению и применению содержания образования является исходным моментом в разработке и определении эффективных средств и способов организации, управления учебной деятельностью учащихся. Полноценная познавательная деятельность школьников выступает в обучении главным условием развития у них инициативы, активной жизненной позиции, находчивости и умения самостоятельно пополнять свои знания, ориентироваться .в стремительном потоке информации из различных источников, включая Интернет. Указанные выше качества личности есть ни что иное, как ключевые компетентности. Они формируются у школьника только при условии систематического включения его в самостоятельную познавательную деятельность, которая в процессе выполнения им особого вида учебных заданий - проектных работ - приобретает характер проблемно-поисковой деятельности. Приведем описание разработанной методики проектной деятельности. Компоненты методики: цели, этапы, содержание, средства, формы, методы.
I. Цели и задачи, этапы работы с определением роли, места и функций учителя и ученика
(2.2.1), описание процесса использования методики проектной деятелыюсти при изучении основ алгоритмизации и программирования (2.2.3), информационных технологий (2.2.4), дидактическое обеспечение (приложения №2 и №3).
II. Содержание: образовательный стандарт по информатике для профильного обучения, курс информатики и ИКТ для специализированных классов.
III. Формы учебной работы: классно-урочная, внеурочная (факультативы, школьное научное общество), очная, дистанционная, индивидуальная, групповая.
IV. Основной метод: исследовательский метод, который основан на развитии умения осваивать окружающий мир на принципах научной методологии. Учебный исследовательский проект структурируется на основе общенаучного методологического подхода:
определение проблемы и вытекающих из нее задач исследования;
выдвижение гипотезы их решения;
обсуждение методов исследования, возможных путей решения проблемы;
обсуждение способов оформления конечных результатов (презентаций, защиты, творческих отчетов, просмотров и пр.);
анализ полученных данных;
подведение итогов, оформление результатов, их презентация;
выводы, выдвижение новых проблем исследования.
V. Классификация разрабатываемых проектов по назначению: учебные, конкурсные, учебно-методические.
VI. Классификация разрабатываемых проектов по типологический признакам:
Доминирующий в проекте метод: исследовательский, творческий, приключенческий, ролево-игровой, практико-ориентированный, пр.
Доминирующий в проекте содержательный аспект: литературное творчество, естественно-научные исследования, экологические, языковые, культурологические, географические, исторические, музыкальные. Создание таких проектов на уроках информатики или во внеурочное время с использованием информационных технологий позволяет говорить об усилении межпредметных связей.
Характер координации проекта: непосредственный, скрытый (неявный, имитирующий участника проекта). При изучении информатики возможны оба способа. Характер контактов (среди участников одной школы, класса, города, региона, страны, разных стран мира). Безусловно, речь идет о телекоммуникационных проектах, которые невозможно реализовать без использования информационных технологий.
Количество участников проектов (индивидуальные, парные, групповые).
Продолжительность проведения: краткосрочные, долгосрочные, эпизодические.
VII. Инструментально-программные средства для реализации проектов:
среды языков программирования;
электронные таблицы;
редакторы (текстовый, графический);
системы управления базами данных;
системы разработки мультимедиа приложений;
гипертекстовые системы.
