Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ УЧАЩИХСЯ 12
1.1 Информационная культура личности 12
1.2 Учебные задачи и их системы 24
1.3 Механизм создания системы задач, развивающей информационную культуру учащихся 28
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЗАДАЧ, ФОРМИРУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИОННУЮ КУЛЬТУРУ УЧАЩИХСЯ 39
2.1 Выделение микроцелей 39
2.2 Объединение микроцелей в рамках учебного цикла 42
2.3 Составление образца самостоятельной работы 42
2.4 Разработка задач 46
Репродуктивный уровень 46
Вариативный уровень 71
Исследовательский уровень 87
2.5 Результаты экспериментальной работы 103
БИБЛИОГРАФИЯ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ! 128
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 132
Введение к работе
Начало XXI века ознаменовано вхождением человечества в новую — информационную фазу развития, жизнь и деятельность человека в которой, прежде всего, связаны с созданием, переработкой и использованием информации. Исследуя современные тенденции развития мирового общества, ученые приходят к выводам, что его уровень определяется сегодня, главным образом, уровнем интеллектуализации его членов, их способностью производить, усваивать и использовать на практике новые знания и технологии. Изменяются предметы и орудия труда: основным предметом труда становится информация, а в качестве орудий труда выступают новые информационные технологии. Знания, информация выступают в качестве основного стратегического ресурса общества. Приоритетной ценностью сегодня становится система образования как один из важнейших социальных институтов, формирующих общественное сознание и интеллектуальный потенциал нации.
В.Г. Кинелев, К.К. Колин, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Н.В. Макарова, Н.И. Пак, Ю.А. Первин, Н.М. Розенберг и другие исследователи сходятся во мнении о том, что социализация человека в новых информационных условиях в качестве одной из приоритетных задач, стоящих перед системой образования, предопределяет задачу формирования нового направления культуры личности, так называемой информационной культуры. Необходимо целенаправленно готовить личность к жизнедеятельности в информационном обществе. Необходимы усилия по повышению информационной культуры учащихся средней школы, поскольку без этого человек не может считаться полноценным членом информационного общества.
Проблеме формирования информационной культуры посвящены работы А.Г. Гейна, Е.В. Данильчук, А.П. Ершова, А.А. Кузнецова, В.М. Монахова, Н.М. Розенберга, Ю.А. Первина, К.К. Колина, В.И. Милитарева и др.
Определяя информационную культуру личности, исследователи рассматривают ее с разных точек зрения, в том числе как:
1. компьютерную грамотность, то есть отдельные знания, умения, навыки в области информатики и информационных технологий;
2. готовность человека к их использованию в своей общекультурной и профессиональной деятельности, или компетентность в этой области;
3. различные аксиологические, нравственные, социальные аспекты деятельности личности в информационной среде, выраженные в компонентном составе информационной культуры;
4. методологию, методику и мировоззрение информационного общества в целом;
5. социально значимый способ жизнедеятельности личности в информационной среде и т. д.
Отсутствует единый подход к определению информационной культуры и ее составляющих. В связи с чем, невозможно определить основные направления формирования информационной культуры учащихся средней школы. Некоторые исследователи приоритетным считают формирование алгоритмического мышления, другие - формирование компьютерной грамотности учащихся. Существуют и предложения о сведении информатики к информационным технологиям, и об изучении разных средств информационных и коммуникационных технологий в курсах различных предметных циклов.
В настоящее время потеряла свою актуальность идея сведения информатики к средству обеспечения компьютерной грамотности, прежде всего, это связано с изменениями, происходящими в самой информатике как отрасли научного знания. На современном этапе развития отчетливей роль информатики в формировании научной картины мира, фундаментальный характер ее основных законов, понятий, всеобщность ее методологии.
В условиях повсеместного применения средств информационных технологий в обучении всем школьным предметам, широкого распространения компьютеров и средств телекоммуникаций в повседневной жизни, формирование компьютерной грамотности - прерогатива всей системы образования, а не только учебного предмета информатика.
В большинстве исследований, посвященных использованию средств новых информационных и коммуникационных технологий на уроках различных предметных циклов (Ю.В. Башкатова, Б.А. Бекзатов, А.Г. Гейн, СБ. Гусенкова, В.А. Далингер, Г.А. Кручинина, В.В. Мокшина, Т.В. Немчинова, И.В. Роберт, Н.В. Софронова, и др.), как правило затронут лишь один из компонентов информационной культуры - инструментальный. Исследователями ставится задача овладения учащимися умениями использования средств информационных и коммуникационных технологий в различных предметных областях.
Авторы, занимающиеся проблемой применения информационных и коммуникационных технологий на уроках различных предметных циклов, говорят об использовании учителем универсальных и профессиональных информационных технологий — средств обработки текста и изображений, подготовки публикаций и web-сайтов, гипертекста и мультимедиа. Но применение таких средств позволяет лишь продемонстрировать учащимся возможности средств информационных и коммуникационных технологий. Таким образом, мы приходим к выводу, что в настоящее время точно можно говорить лишь о демонстрационном применении средств информационных и коммуникационных на уроках различных циклов. Приобретение же учащимися навыков работы с применяемыми средствами информационных и коммуникационных технологий зачастую не является целью урока, а значит и не будет достигнуто. Для приобретения таких навыков требуется практическая работа учащихся с компьютером, а техническое оснащение школ не позволяет учителям-предметникам проводить необходимое количество уроков в мультимедийном кабинете и обеспечить индивидуальную работу учащегося с компьютером.
Как и прежде, ведущая роль в формировании информационной культуры учащихся остается за уроком информатики. Поэтому для формирования единой информационной картины мира, акцента на фундаментальный характер основных законов, понятий информатики, всеобщности ее методологии необходимо использовать именно на уроках информатики задачи, для решения которых требуется привлечение знаний из различных предметных областей.
Существуют наработки использования на уроках информатики задач, решение которых требует знания отдельных дисциплин, но отсутствует система таких задач.
Таким образом, актуальность нашего исследования обусловлена тем, что:
в условиях перехода к информационному этапу своего развития общество предъявляет новые требования к развитию личности, готовой к быстрому восприятию и обработке больших объемов информации, вооруженной современными средствами и технологиями работы;
отсутствует единое определение понятия информационной культуры, не выделены ее составляющие;
среди уроков различных циклов ведущей составляющей в формировании информационной культуры личности остается урок информатики, но недостаточно разработаны принципы построения системы задач, формирующей информационную культуру.
Результаты анализа литературы, наблюдение и участие в процессе обучения позволили определить проблему исследования: недостаточный уровень информационной культуры учащихся как следствие отсутствия системы задач ее формирующей.
Цель исследования: разработка системы задач, формирующей информационную культуру учащихся.
Объект исследования: процесс обучения информатике в школе.
Предмет исследования: процесс формирования информационной культуры учащихся в рамках обучения информатике.
Гипотеза исследования: при выполнений следующих условий:
1. определение компонентов формируемой информационной культуры;
2. разработка принципов создания системы учебных задач;
3. разработка механизма создания системы задач, формирующих информационную культуру учащихся;
может быть построена система задач, формирующая информационную культуру учащихся на заданном стандартом уровне.
Для достижения цели и проверки гипотезы необходимо решить следующие задачи:
1. проанализировать теоретические аспекты формирования информационной культуры учащихся;
2. проанализировать возможность применения системы задач для формирования информационной культуры учащихся, выделить принципы построения такой системе;
3. разработать механизм создания системы задач, формирующей информационную культуру учащихся;
4. создать такую систему задач на примере одной темы школьного курса информатики;
5. экспериментально проверить эффективность использования разработанной системы задач для формирования информационной культуры учащихся при изучении информатики в средней школе.
Для решения поставленных цели, задач и проверки гипотезы применялись следующие методы:
теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования;
изучение, анализ и обобщение передового педагогического опыта;
организация и проведение педагогического эксперимента, в ходе которого использовались: наблюдение и опыт, беседы, изучение и анализ самостоятельных работ учащихся.
Базой исследования являлась средняя общеобразовательная школа № 799 ДОМ. Исследование проводилось в условиях естественного учебного процесса (8 - 10 классы).
Основные этапы исследования:
1 этап (2000-2001) — поисково-творческий, связанный с постановкой проблемы исследования.
2 этап (2001-2002) - аналитический, на котором изучались степень и уровень разработанности проблемы, осуществлялся анализ литературы,
определялась методология исследования.
3 этап (2002-2003) — экспериментальный, на котором составлялась и подвергалась проверке система задач, формирующая информационную культуру учащихся, при изучении темы «Технология обработки числовой информации» (информатика, 8 класс).
4 этап (2003-2004) — теоретико-обобщающий, на котором изучались результаты исследования, осуществлялась обработка экспериментальных материалов; формулировались выводы; устанавливалась эффективность применения разработанной системы задач; проводилась систематизация результатов исследования и их интерпретация.
Новизна и теоретическая значимость исследования заключается в разработке принципов и механизма создания системы задач, формирующей информационную культуру учащихся.
Практическая значимость заключается в разработке системы задач, формирующей информационную культуру учащихся при изучении темы «Технология обработки числовой информации» (информатика, 8 класс), возможности использования результатов исследования для совершенствования учебно-методического обеспечения процесса обучения, для разработки общей системы задач всего школьного курса информатики, формирующей информационную культуру учащихся.
Достоверность и обоснованность результатов исследования определяется обоснованностью исходных теоретико-методологических позиций, использованием комплекса методов исследования, адекватных его предмету, задачам, логике; сочетанием опытной и экспериментальной работы по созданию системы задач; апробацией результатов исследования в процессе личного преподавания и совпадением выводов теоретического анализа различных научных воззрений на проблему исследования с результатами педагогического эксперимента.
Структура диссертации определена логикой исследования и последовательностью решения его задач. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложения.
На защиту выносятся положения:
1. Для эффективного формирования информационной культуры учащихся необходимо создание единой системы задач для курса информатики.
2. Система задач, формирующая информационную культуру учащихся, должна строиться в соответствии с принципами:
Соответствие структуры системы компонентам информационной культуры учащихся;
Соответствие содержания задач понятийному аппарату, определенному программой курса информатики;
Отражение в системе интегративного характера информатики;
Многоуровневость системы;
Полнота системы.
3. Для создания системы задач, формирующей информационную культуру учащихся, может быть использован следующий механизм:
Определение обязательного набора знаний и умений, которыми должны овладеть учащиеся в результате изучения темы (микроцелей).
Определение порядка изучения.
Логичное объединение микроцелей в рамках учебного цикла.
Составление образца самостоятельной работы для диагностики выделенных знаний и умений
Разработка задач, соответствующих образцу, в количестве достаточном для организации всех этапов учебной деятельности.
Информационная культура личности
В настоящее время в России, как и во всех развитых странах мира, начался постепенный переход к постиндустриальному, так называемому информационному обществу
Этот процесс характеризуется переносом центра тяжести в общественном разделении труда из сферы материального производства в область информационных процессов и технологий, то есть сменой доминирующего вида деятельности человека обусловленного вступлением в информационный этап развития общества.
Современное образование должно быть направлено не просто на повышение уровня образованности человека, а на формирование нового типа интеллекта, иного образа и способа мышления, приспособленных к весьма быстро меняющимся экономическим, технологическим, социальным и информационным реалиям окружающего мира; нового информационного мировоззрения; основанного на понимании определяющей роли информации и информационных процессов в природных явлениях, жизни человеческого сообщества наконец, деятельности самого человека; информационной культуры будущего гражданина информационного общества.
Для решения задачи социализации личности в информационном обществе принципиальное значение имеет модернизация образования, изменение ориентиров и приоритетов в новых информационных условиях: уточнение целей образования, его мотивов и смыслов, трансформация содержания образования, выявление специфики деятельности обучаемого и обучающего в условиях использования компьютера и информационных технологий и т. д.
Природа формирующегося информационного общества порождает необходимость целостной информатизации образования, главной целью которой становится формирование готовности личности к жизнедеятельности на информационной основе, к успешной социализации человека в постоянно меняющейся, все более взаимосвязанной инфосреде.
В.Г. Кинелев, А.А. Кузнецов, B.C. Леднев и другие ученые в своих теоретических исследованиях выделяют следующие тенденции развития образования в информационном обществе:
Корреляция образования с современным уровнем научных знаний о мире и человеке, с реалиями современной культуры (встраивание образования в культуру, науку и прогрессивные технологии).
Усиление прогностической направленности образования (способность в своем современном развитии «предвидеть» и определенным опережающим образом удовлетворять потребности грядущих поколений людей; переход от концепции поддерживающего образования к концепции опережающего образования).
Непрерывность образования (необходимость и доступность образования не только в начале жизненного пути человека, но и на всем его протяжении, что обусловлено стремительным возрастанием объемов знаний, информационных потоков, совершенствованием технологий во всех сферах деятельности общества и человека; обеспечение организационного и содержательного единства, преемственности и взаимосвязи всех звеньев образования, совместно и скоординировано решающего задачи по социализации личности и удовлетворяющего ее стремление к самообразованию, саморазвитию).
Учебные задачи и их системы
Одним из основных компонентов содержания учебного материала по информатике является система задач, имеющая целью — организовать деятельность учащихся, направленную на формирование интеллекта, адекватного требованиям современного информационного общества.
Понятие «задача» в теории и практике педагогики обычно употребляется для описания форм предъявления учебного материала и специальных учебных заданий. Учебными задачами называют такие задачи, которые предъявляются учащимся для того, чтобы их решение обеспечило достижение целей учения. В этом смысле к задачам относится то, что в педагогической литературе называется примерами, заданиями, упражнениями, задачами и т.д. Учебная задача, как и любая другая, содержит следующие компоненты: цель (требование); объекты, которые входят в состав условия задачи; их функции; указания о способах и средствах решения (последний компонент имеет место только в некоторых задачах). Учебная задача по информатике очерчивает некоторую модельную ситуацию, и ответ формулируется в терминах данной модельной ситуации. Ответом в задаче по информатике будет являться информационная модель (в частном случае - алгоритм).
Для достижения какой-либо цели требуется система задач, и характеристика каждой отдельной задачи определяет ее место в этой системе.
Под системой понимается целостная организация, состоящая из дискретных блоков и связей между ними [23, с.44]. Под системой задач понимают совокупность взаимосвязанных задач, на которой реализованы какие-либо педагогические отношения с определенными свойствами воздействия на внешнюю или внутреннюю деятельность учащегося [197, с. 9-10].
Существует три критерия системности:
1. Структурность: система есть совокупность взаимосвязанных элементов.
2. Целостность: свойства системы отличаются от суммы свойств элементов.
3. Целенаправленность: у всякой системы есть цель
В дополнение к этим критериям каждый автор предлагает свои принципы построения системы учебных задач.
Л.У. Глухова [38, с.12] считает, что система задач, успешно формирующая основы информационной культуры, должна удовлетворять следующим требованиям:
способствовать активному овладению знаниями (предусматривать три основных этапа: первичное знакомство с понятием, раскрытие связей и отношений понятия с другими понятиями, входящими в данную систему; активное оперирование материалом с использованием его в других разделах курса и смежных дисциплинах)
соответствовать принципу развивающего обучения «от простого к сложному»
содержать специальные задания на отработку мыслительных операций и выработку навыков самоконтроля
СП. Шоленкова [197, с. 9-10] предлагает свои принципы построения эффективной системы задач:
соответствие структуры системы задач программе курса информатики;
соответствие содержания задач понятийному аппарату, определенному программой курса;
учет при составлении задач широких межпредметных связей информатики, отражающих ее интегративный характер для естественнонаучных и гуманитарных дисциплин;
многоуровневость задач, соответствующая уровням учебной деятельности. В.В. Гузеев [41] к принципам построения системы учебных задач относит:
Полноту - в системе задач присутствуют задачи на все изучаемые понятия, факты, способы деятельности, включая мотивационные, подводящие под понятие, на аналогию, следствия из фактов и пр.
Наличие ключевых задач — тех, в которых рассматриваются способы действия, применяемые при решении других задач, имеющие принципиальное значение для усвоения предметного содержания
Связность - вся совокупность задач может быть связана графом. В
узлах - ключевые задачи. Выше них - подготовительные и вспомогательные, ниже - следствия, обобщения и т.д.
Многоуровневость с возрастанием трудности в каждом уровне.
Целевую ориентацию — для каждой задачи определены ее место и роль в системе уроков.
Целевую достаточность - в системе достаточно задач для тренажа в классе и дома, аналогичных задач для закрепления методов решения, задач для индивидуальных и групповых заданий, для самостоятельной деятельности учащихся, текущего и итогового контроля.
Психологическую комфортность — система учитывает наличие разных темпераментов, разных типов памяти, видов мышления.
Выделение микроцелей
В теме «Технология обработки числовой информации» могут быть выделены следующие микроцели:
знать:
различные компьютерные средства обработки числовой информации;
определение электронной таблицы;
определение табличного процессора;
основные элементы электронный таблицы и их обозначения;
типы данных электронной таблицы;
форматы данных электронной таблицы;
правила написания формул;
уметь:
запускать программу Excel;
включать и выключать панели инструментов; У создавать новую таблицу;
открывать существующую таблицу;
сохранять таблицу;
работать с листами таблицы (создавать, перемещать, копировать, удалять, переименовывать, изменять цвет ярлычка листа);
выделять блок ячеек;
выделять строку, столбец электронной таблицы;
изменять ширину столбцов и высоту строк;
выделять все ячейки на листе;
вставлять строки (столбцы);
удалять строки (столбцы);
перемещать строки (столбцы)
копировать строки (столбцы);
настраивать ширину столбца (строки) в соответствии с содержимым выделенных ячеек;
объединять ячейки;
обрамлять ячейки;
скрывать строки (столбцы);
использовать Мастер функций;
использовать Мастер построения диаграмм;
вводить данные в ячейку ЭТ (числа, текст);
устанавливать тип и формат данных;
редактировать данные в ячейках;
форматировать данные в ячейках (поворачивать содержимое);
очищать содержимое ячеек;
копировать данные ячеек;
перемещать данные ячеек;
заполнять ряд, увеличивая значение в нескольких первых ячейках (вниз, вправо);
вставлять формулы;
редактировать формулы;
копировать формулы;
определять результат копирования формулы из одной ячейки в другую;
составлять формулы с использованием относительных адресов;
составлять формулы с использованием абсолютных адресов;
производить вычисления с использованием формул с относительной и абсолютной адресацией;
уметь присваивать имя ячейки и использовать его в формулах;
производить расчеты с использованием математических, статистических и логических функций;
сортировать данные по одному и нескольким;
осуществлять поиск данных в соответствии с заданными условиями (фильтр);
строить графики и диаграммы на базовом листе и отдельном листе;
форматировать графики и диаграммы;
опираясь на исходные данные составлять электронную таблицу;
составлять формулы для выполнения вычислений;
выбирать необходимые способы решения задачи.
Объединение микроцелей в рамках учебного цикла
В зависимости о количества часов, отведенных на изучение данной темы, микроцели объединяются для удобства последующей диагностики. Данная тема большее значение имеет для формирования инструментальной составляющей информационной культуры, поэтому остановимся на умениях, которые должны быть сформированы:
1. Уметь проводить вычисления с помощью электронных таблиц;
2. Уметь в электронных таблицах строить диаграммы и графики;
3. Уметь применять электронные таблицы для построения и исследования компьютерных моделей.
