Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Самостоятельная познавательная деятельность учащихся в педагогических исследованиях
1.1. Ретроспективный анализ исследований 13
1.2. Некоторые аспекты исследования самостоятельной деятельности учащихся Сеймуром Пейпертом 30
1.3.Самостоятельная познавательная деятельность учащихся в современных исследованиях 36
1.4. Выводы 40
Глава 2. Самостоятельная деятельность школьника в процессе обучения информатике
2.1. Специфика познавательной деятельности учащихся 41
2.2. Методические аспекты обучения учащихся способам выполнения
познавательных действий на примере темы
«Массивы».. 47
2.3. Роль учебной задачи в обучении информатике. 75
2.4. Структурные компоненты самостоятельной познавательной деятельности 91
2.5. Выводы 108
Глава 3. Организация самостоятельной деятельности учащихся в процессе обучения информатике
3.1. Особенности организации самостоятельной работы учащихся ... 110
3.2. Организация практической работы 118
3.3. Организация вычислительного эксперимента 134
3.4. Консультации 138
3.5. Нестандартные уроки 138
3.6. Самостоятельная работа учащихся во внеурочное время. 152
Глава 4. Описание и результаты педагогического эксперимента
4.1. Педагогический эксперимент на констатирующем и поисковом этапах 178
4.2 Методы и результаты педагогического эксперимента. 181
4.3 Выводы 191
Заключение 192
Публикации автора по теме диссертации 195
Список литературы 196
Приложения
1. О некоторых особенностях работы с проблемной КНИГОЙ
2. Справка городской аттестационной комиссии
3. Копии дипломов за участие в телекоммуникационных проектах
4. Копии дипломов за участие в научно-практических конференциях. 2. гз
5. Копии дипломов за участие в конкурсах «Учсиб»
6. Отчет по проектной работе
- Ретроспективный анализ исследований
- Специфика познавательной деятельности учащихся
- Особенности организации самостоятельной работы учащихся
Введение к работе
Информатика в настоящее время является одной из фундаментальных
областей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации. К отличительным особенностям относится стремительное развитие, постоянно расширяющее область практической деятельности человека, связанной с использованием информационных технологий.
Процесс информатизации общества на современном этапе ставит перед педагогической наукой задачу так организовать подготовку школьников, чтобы они были готовы не только воспринимать и потреблять, но и осмысленно использовать новые информационные технологии в своей профессиональной деятельности. Решение данной задачи требует разработки таких форм обучения, которые бы обеспечили не только передачу накопленного потенциала знаний и умений, но и прежде всего формирование и развитие у школьников самостоятельной познавательной деятельности, позволяющей активно овладевать этими знаниями.
Концепция школьной информатики отражена в работах А.П. Ершова и его коллег, а также в исследовательских работах, связанных с обновлением курса информатики С.А. Бешенкова, Л.В. Городней, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, B.C. Леднева, А.В. Могилева, В.Л. Селиванова
и ДР-
Одной из ведущих тенденций развития образования в настоящее
время является переход к системе непрерывного образования, одним из
этапов которого является школьное образование. В этих условиях
особенно актуализируется задача подготовки школьников к последующим
этапам образования. Осуществление непрерывного образования
немыслимо без усиления роли принципа индивидуализации образования, реализации индивидуальных «образовательных траекторий» для обучаемых, которые могут быть осуществлены в практике обучения только на основе средств информационных технологий. 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 формируются у школьника только при условии систематического включения его в самостоятельную познавательную деятельность, которая в процессе выполнения им особого вида учебных заданий -самостоятельных работ - приобретает характер проблемно - поисковой деятельности. Организовать такую деятельность можно только при наличии соответствующей организации самостоятельных работ. Проблема самостоятельной познавательной деятельности учащихся имеет свою богатую историю и свои традиции в теоретическом освещении и реализации ее в практике школы. Различные аспекты ее получили отражение в трудах К.Д. Ушинского, Л.Н. Толстого, А.Н. Луначарского, П.П. Блонского, М.Н. Скаткина, И.Я. Лернера, Дж. Брунера, С.Л. Рубинштейна, А.Н. Леонтьева, Л.С. Выготского, А.Р. Лурия, П.Я. Гальперина, а также Д.Б. Эльконина, В.В. Давыдова, П.И. Пидкасистого, В.В. Дрозиной, А.Ж.. Жафярова, Т.И. Шамовой, и др..
Анализ литературы показал, что методика проведения самостоятельных работ в процессе обучения информатике на основе
особенностей познавательных задач находится в стадии становления. Она необходима для оптимизации умственной деятельности ученика, создания благоприятных условий для развития самостоятельности и творческой активности учащихся, превращая их учебную деятельность (учение) в своеобразный процесс элементарного научного познания в рамках обучения. Существует многообразие педагогических условий организации самостоятельной деятельности учащихся и каждая работа в данном направлении обогащает учителя в его возможностях. В новых социальных условиях учащиеся выбирают наиболее адекватные для них формы и методы работы в соответствии с личными потребностями и требованиями общества при овладении новыми информационными технологиями.
Эффективность выполнения учащимися самостоятельной работы в процессе обучения во многом зависит от ее организации, содержания и характера знаний, взаимосвязи наличных и предлагаемых знаний в содержании данного вида самостоятельной работы, качества достигнутых учеником результатов в ходе выполнения этой работы. Характер задачи в самостоятельной работе школьника и степень ее сложности на разных ступенях обучения информатике должен меняться. Степень изменения сложности задачи обусловлена необходимостью такой организации самостоятельных работ в современном 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 усвоение, обобщение и систематизацию знаний.
В настоящей работе разработано дидактическое и методическое обеспечение проведения самостоятельных работ в учебное и во
внеурочное время, организация которых представлена на Рисі стр. us
Самостоятельная работа учащихся может проходить как составная часть
урока. Более фундаментальным видом самостоятельных занятий являются
специальные уроки, или часть уроков, полностью посвященных
самостоятельному труду учеников. Это могут быть уроки по закреплению
знаний: решение задач, выполнение упражнений, проведение
лабораторных практических работ с разноуровневыми заданиями. Во
внеурочное время, к примеру, используются возможности
телекоммуникаций, работа с проблемной книгой, выполнение курсового проекта, которые позволяют использовать многообразие методов и форм самостоятельной познавательной и практической, творческой работы. Кроме того, рассмотрен психолого-дидактический аспект процесса обучения информатике. Сделан анализ деятельности учащихся в процессе решения познавательных задач, представлена методика обучения учащихся способам выполнения познавательных действий на примере конкретной темы из курса информатики.
Подходы к обучению информатике разнообразны, велика вариативность. Второе десятилетие своего существования этот предмет оставался, наверное, самым спорным в школьной программе. Менялись название предмета, его место в учебном плане, содержательная концепция, методика преподавания, учебно-методическое и техническое обеспечение. Многочисленные реформаторские процессы приводят к тому, что предмет информатика приобретает региональный характер. Изложенный в настоящей работе методический материал по содержанию соответствует концепции Министерства образования РФ (приказ МО РФ от 30.06.99 №56).
Всем сказанным выше определяется актуальность исследования, которая связана с организацией самостоятельных работ для активизации познавательной деятельности учащихся с целью повышения качества
подготовки выпускников и совершенствования методики обучения информатике в школе.
Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между объективной необходимостью повышения качества подготовки выпускников по информатике и находящимися в стадии разработки методической системой и дидактическими средствами обучения информатике.
Цель исследования: активизация самостоятельной познавательной деятельности школьников в процессе обучения информатике.
Гипотеза исследования: организация самостоятельной работы в различных формах обучения информатике, учитывающая ее современный уровень, позволит активизировать самостоятельную познавательную деятельность школьников, повысит качество подготовки выпускников, будет способствовать профориентации школьников.
Объект исследования: процесс обучения школьников информатике.
Предмет исследования: организация самостоятельных работ учащихся в процессе обучения информатике.
На основе цели, предмета и гипотезы исследования были определены следующие задачи:
изучить историю исследований самостоятельной деятельности школьников в обучении;
изучить состояние проблемы, выявить основные недостатки процесса обучения информатике в школе;
разработать методику обучения учащихся способам выполнения познавательных действий при изучении информатики;
разработать дидактический материал для самостоятельных работ и методику использования его в учебном процессе;
проверить экспериментально эффективность использования самостоятельных работ в учебное и во внеурочное время в процессе обучения информатике.
Методологической и теоретической основой исследования явились современные идеи о роли и месте информации 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. Ушинского, Л.С. Выготского, С.Л. Рубинштейна, А.Н. Леонтьева, а также П.И. Пидкасистого, В.В. Давыдова, Д.Б. Эльконина, А.Ж. Жафярова и др.; результаты исследований по информатизации образования и методике преподавания информатики А.П. Ершова, С.А. Бешенкова, И.М. Бобко, Л.В. Городней, А.А. Кузнецова, М.П. Лапчика, B.C. Леднева, В.Л. Селиванова, И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера 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, задачников и методических материалов по школьной информатике;
изучение и систематизация практики преподавания информатики в средних учебных заведениях;
наблюдение за деятельностью учащихся в процессе изучения информатики, анализ и обобщение собранных материалов;
тестирование и анкетирование, беседы с учителями и учащимися;
педагогический эксперимент.
Данное исследование является результатом работы с 1986 года по 2000 год. Оно является частью комплексного исследования, проводимого в
НГПУ по теме «Информатизация образования в педагогическом вузе и школе», осуществляемого под научным руководством доктора физико-математических наук, профессора В.Л. Селиванова.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
обоснована дидактическая целесообразность проведения самостоятельных работ в различных формах обучения информатике с учетом ее современного уровня, как в учебное, так и во внеурочное время для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся;
разработана методика обучения учащихся способам выполнения познавательных действий в процессе изучения информатики.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработан дидактический материал для самостоятельных работ, расширяющий методическое обеспечение школьного курса информатики, и методика проведения самостоятельных работ в учебное и во внеурочное время.
На защиту выносятся:
дидактический материал для организации самостоятельных работ по информатике;
методика проведения самостоятельных работ в школьном курсе информатики;
методика обучения способам выполнения познавательных действий в процессе обучения информатике.
Достоверность и обоснованность выводов и результатов
обеспечивается использованием системного подхода к изучению объекта исследования, опорой на современные достижения психолого-педагогической науки, результатами педагогического эксперимента, продолжительностью исследования.
Апробация работы. Теоретические положения, материалы и
результаты исследования докладывались и обсуждались на следующих
конференциях: VIII Международная конференция по информатизации
образования (Москва, - 1998 г.), «Информационные технологии, в
университетском образовании» (Новосибирск, 1999 г.), «Информатизация
образования» (Куйбышев, филиал НПТУ, 2000 г.), "Развитие личности как
результат взаимодействия педагога и учащегося в условиях
индивидуализации образовательного процесса (Новосибирск, 1994 г.), ежегодные конференции "Наука, образование и дети" (Новосибирск, Отдел образования Центрального района, 1997— 1999 г.г.), на заседаниях кафедры математической логики и информатики НГПУ, на регулярно проводимых заседаниях методического объединения учителей информатики (Новосибирск, Отдел образования Центрального района), областном семинаре учителей информатики (Новосибирск, 1999 г.), на научно-методическом совете школ (Новосибирск, Отдел образования Центрального района, 1998 г.).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главе содержится обзор подходов к проблеме развития самостоятельной деятельности учащихся в процессе обучения. Дан ретроспективный анализ исследований. Рассмотрены наиболее значимые исследования по этой проблеме в настоящее время.
Во второй главе рассмотрена самостоятельная познавательная деятельность школьника в процессе обучения информатике, ее специфика, методические аспекты обучения учащихся способам самостоятельной познавательной деятельности, роль учебных задач в этом процессе, виды деятельности и структурные ее компоненты.
В третьей главе описана организация самостоятельной деятельности учащихся в процессе обучения информатике в учебное и во -внеурочное
время.
Четвертая глава содержит оценку эффективности экспериментальной
работы.
Ретроспективный анализ исследований
Проблема самостоятельной деятельности учащихся и средств ее организации в структуре урока имеет свою богатую историю и свои традиции в теоретическом освещении и реализации основных положений в практике работы школы. Ретроспективный анализ развития идей по обсуждаемому вопросу позволяет выделить три направления.
Первое направление начинается с глубокой древности. Его представителями можно считать древнегреческих ученых Архита, Аристоксена, Сократа, Платона, Аристотеля. В своих суждениях они исходили из того, что развитие мышления человека может успешно протекать только в процессе самостоятельной деятельности, а совершенствование личности и развитие его способностей — путем самопознания. Такая деятельность доставляет ребенку радость и удовлетворение и тем самым устраняет пассивность с его стороны в приобретении новых знаний.
Эти положения получают дальнейшее развитие в высказываниях Франсуа Рабле, Мишеля Монтеня, Томаса Мора, Томазо Кампанеллы, которые требуют обучать ребенка самостоятельности, воспитывать в нем вдумчивого, критически мыслящего человека. Для этого ему необходимо самостоятельно приобретать новые знания, дабы, изведать вкус вещей самостоятельно, самому выбирать путь познания.
Те же мысли развиваются на страницах педагогических трудов Яна Амоса Коменского, Ж.-Ж. Руссо, И. Г. Песталоцци, К. Д. Ушинского и других. Развиваемые ими положения получают значительно более глубокое освещение и теоретическую интерпретацию, благодаря которым активность и самостоятельность учащихся в обучении возводится в один из ведущих принципов дидактики. Тем не менее, их концепции не выходят за пределы теории саморазвития ребенка и выдвигаются в основном безотносительно к проблемам социального развития общества.
Существенный вклад в развитие идей значимости активности и самостоятельной деятельности учащихся вносят А. Н. Радищев, декабристы П. И. Пестель, И. Д. Якушкин и революционные демократы, выдвигавшие в русле идей этого направления требование подготовки в стенах школы гражданина-патриота, активного борца с самодержавием за освобождение народа от крепостного гнета.
Второе направление берет свое начало в трудах Яна Амоса Коменского. Содержанием его является разработка организационно-практических вопросов вовлечения школьника в самостоятельную деятельность. При этом предметом теоретического обоснования основных положений проблемы выступает здесь преподавание, деятельность учителя без достаточно глубокого исследования и анализа природы деятельности самого ученика. Это направление условно можно назвать дидакто-методическим.
Третье направление характеризуется тем, что самостоятельная деятельность учащегося не только декларируется в рамках исследования арсенала педагогических средств и методов преподавания, но и сама избирается в качестве предмета исследования. Это направление берет свое начало в основном в трудах К. Д. Ушинского, психолого-дидактические положения которого во многом созвучны с положениями современной дидактики, развиваемыми по вопросам природы самостоятельной деятельности в наши дни. Условно это направление можно назвать психолого-дидактическим.
Выделенные направления в развитии учения о самостоятельной деятельности учащихся всегда находились в центре внимания прогрессивной педагогической мысли. Какого бы представителя педагогической науки ни взять, в его трудах легко заметить, что все эти направления, хотя и не в равной степени, им так или иначе ставились и обсуждались. В зависимости от условий, в которых жил тот или иной мыслитель, уровня развития педагогической науки и смежных с ней отраслей знания, в трудах классиков педагогики и отдельных методистов преобладала разработка вопросов, связанных больше всего с первым и вторым направлениями.
Попытка раскрыть отдельные аспекты деятельности ученика в обучении, последовательно описать приемы преподавания, и дать им философско-психологическое, физиологическое и дидактическое обоснование впервые предпринимается К. Д. Ушинским и Л. Н. Толстым [104].
Специфика познавательной деятельности учащихся
Рассмотрим структуру учебной деятельности в различных ее видах. Под структурой принято понимать строение и внутреннюю форму организации системы, представляющую множество связанных между собой элементов, составляющих определенное целостное единство.
Информатика как наука представляет собой определенную сложившуюся систему знаний. И, как система, она, естественно, обладает внутренним строением, структурой, включающей совокупность определенных элементов, тесно между собой связанных. Так, в любой науке можно вычленить определенную совокупность теорий, каждую из которых можно понимать как подструктуру. В свою очередь, любую теорию можно также расчленить на основные элементы. Такими элементами теории являются: понятия, законы, идеи, принципы правила.
К описанию мы можем отнести все то, что информирует нас о названии (обозначении) объекта или явления, о его строении, названии его частей, о ходе развития явлений, событий, процессов. Результат описания — эмпирические понятия.
Описание может иметь различные формы: словесные, знаковые, символические. Оно может быть развернутым и свернутым. Для информатики характерны оба вида описания. В свернутых описаниях объем и содержание понятий раскрываются через четкие определения, а в развернутых — путем повествования или рассказа (множества суждений-характеристик). Описание не требует системы доказательств, т. е. при описании внимание обращается на те стороны объекта, явления, наличие которых вполне очевидно и не требует доказательства.
К объяснению относится все то, что информирует нас о связях и отношениях объектов (или их частей) и явлений (или их сторон), причем о таких связях и отношениях, которые имеют устойчивый характер. Объяснения также могут быть развернутыми и свернутыми, словесными и знаковыми. В отличие от описаний, объяснения включают в себя две части: утверждающую и доказывающую. В утверждающей части указывается, какая связь присуща объектам, явлениям и в чем она выражается, в доказывающей части — что эта связь устойчива, повторяющаяся, т. е. закономерная. В первой части объяснений формулируются законы,- свойства, принципы в виде словесных утверждений или четких формулировок, в виде формул, теорем. Во второй части строится доказательство. Способы доказательств могут быть самые различные:
словесно-логические,
логико-математические,
экспериментальные (эмпирические).
На основе объяснения формулируются правила и практические рекомендации в виде более или менее четко сформулированных алгоритмов. Алгоритм — это предписание в строго определенной последовательности по выполнению четко обозначенных операций или действий с целью получения соответствующего результата.
Описание, объяснение и предписание — необходимые процедуры в акте научного познания. Научное же познание представляет собой деятельность с идеализированными объектами, нацеленную на вскрытие внешних и внутренних связей — свойств, законов, отношений между предметами и явлениями окружающей действительности. Она может совершаться на эмпирическом и теоретическом уровнях. Это означает, что та или иная теоретическая система имеет отношение к окружающей нас действительности, к определенной материальной среде при условии, что она обладает:
теоретическим смыслом, эмпирическим значением.
При этом в учебном предмете могут быть представлены теории как эмпирического, так и теоретического уровня познания. В любом случае объективированное научное знание или его элементы выступают в качестве предмета познавательной деятельности учащихся.
В процессе познавательной деятельности ученик «присваивает» (а на языке дидактики — «усваивает») отчужденное научное знание, которое первоначально выступает в его деятельности как объект познания. Став же достоянием ученика, это знание в его последующей познавательной деятельности выступает в сознании школьника, с одной стороны, уже как сам предмет его познавательной деятельности, с другой — как ее результат
Чтобы обучать учащихся познавательной деятельности, надо прежде всего познакомить их с предметом деятельности, его структурой, составными частями. Поэтому и потребовалось вычленение тех первичных, исходных элементов, из которых и строится учебный предмет. Такими элементами и являются понятия, законы, принципы, идеи, правила. Овладение ими будет отражать динамику овладения предметом в целом, ступени и уровни его познания. Действительно, овладеть научным понятием можно на трех уровнях: описания явления, его объяснения и управления им.
Особенности организации самостоятельной работы учащихся
Современная дидактика рассматривает процесс обучения как двухсторонний: преподавание, деятельность учителя, и учение -деятельность учеников.
В.П.Беспалько [18] выражает процесс обучения формулой:
ДП = М + Аф + Ау где ДП — дидактический процесс; М — мотивация;
Аф — алгоритм функционирования, учебно- познавательная деятельность ученика;
Ау — алгоритм управления, деятельность учителя по управлению учением. В структуру деятельности учащихся в процессе обучения входят следующие компоненты:
цель - модель будущего, предполагаемый результат; мотив - побуждение к деятельности, ее смысл;
средства - приемы, способы, с помощью которых осуществляется деятельность;
результат - материальный или духовный продукт; оценка.
Все компоненты деятельности взаимосвязаны, без их последовательного осуществления деятельности нет, ибо в таком случае следует говорить лишь о слепой разрядке энергии, импульсивной, спонтанной активности или, точнее, реактивности на воздействие извне. Деятельность может быть организована на основе внешних и внутренних педагогические средства организации и управления самостоятельной деятельности учащихся в учебном процессе. Самостоятельную деятельность учащихся, выполнение ими самостоятельных работ, как уже отмечалось в первой главе, К.Д. Ушинский считает единственно прочным основанием всякого плодовитого учения. Самостоятельная работа — не однозначное понятие, она может принимать разные формы, использовать различные способы и приемы. В настоящей работе представлена самостоятельная работа учащихся в различных формах обучения информатике, как в учебное, так и во внеурочное время (см. Рис.1). Методика проведения самостоятельных работ соответствует требованиям, разработанным передовой педагогической наукой, о которых шла речь в первой главе настоящей работы. Рассмотрим особенности ее в процессе обучения информатике.
В учебное время основная форма организации занятий — урок. Планирование каждого урока содержит конкретные виды деятельности. Создание методического проекта каждого урока осуществляется из принципа оптимального достижения целей и создания психологического комфорта с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Для обучения учащихся познавательной деятельности на уроках выделяются те особые формы и способы действия, посредством которых ученик мог бы усваивать новые знания. Во второй главе в качестве примера изложены методические аспекты обучения учащихся способам выполнения познавательных действий по теме «Массивы».
Рассмотрим приемы организации самостоятельной работы учащихся во время объяснения нового материала в процессе обучения информатики.
