Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние внешкольного обучения информатике 12
1.1. Проблема организации внешкольного обучения информатике на современном этапе развития образования 12
1.2.Методические основы изучения начального (пользовательского) курса информатики 16
1.3. Методические основы процесса обучения программированию 23
1.4. Выводы 33
Глава 2. Содержание и организационно-методические основы построения внешкольных курсов информатики 34
2.1. Содержание, структура и методы изучения начального (прикладного) курса информатики 34
22. Учебно-дидактические материалы и организация курса «Основы программирования» 72
2.3. Организационно-методические основы курса «Практическое программирование» 121
Глава 3. Организация и результаты экспериментально-практической работы по применению разработанных курсов 134
3.1 Организация экспериментального обучения информатике во внешкольном учреждении 134
3.2. Практическое изучение курсов отделения информатики 138
33. Результаты экспериментально-практической работы во внешкольном образовательном
учреждении 141
Заключение 149
Список литературы 151
Приложение 1. Фрагменты текстов образцов и заданий 158
Приложение 2. Фрагменты текстов проектов курса основ программирования 188
Приложение 3. Материалы для проведения анкетирования и анализа методики
- Проблема организации внешкольного обучения информатике на современном этапе развития образования
- Содержание, структура и методы изучения начального (прикладного) курса информатики
- Организация экспериментального обучения информатике во внешкольном учреждении
Введение к работе
Актуальность исследования. Человечество движется по пути к информационному обществу, и на этом пути уже сделано немало. Однако для полноценного перехода к этой ступени развития необходима перестройка системы образования, учитывающая новые реалии. В частности, необходимы усилия по повышению информационной культуры учащихся, поскольку без такой культуры человек не может считаться полноценным членом информационного общества.
В связи с этим еще в 1986 г. в программу общеобразовательной школы была включена дисциплина «Основы информатики и вьршслительной техники». За время, прошедшее с ее появления в школьной программе, взгляды на оптимальную структуру и содержание этой дисциплины неоднократно менялись. В последнее время наметилась тенденция к стабилизации мнений в отношении содержания школьного курса информатики, однако говорить о некой универсальной программе этого курса, оптимальной для обучения школьников, пока преждевременно. Важность информатики в современной системе образования была отражена еще в работах А. П. Ершова. Он говорит: «Я рискну дать еще одно, ограниченное, но очень важное, как мне кажется, определение информатики: информатика — это наука о правилах целеустремленной деятельности. ...Если мы хоть отчасти согласимся с этим, то сразу обнаружим, что новорожденная информатика по праву входит в братский (если по-русски, то сестринский) союз с математикой и лингвистикой, закладывая в школьное образование опорный треугольник развития главных проявлений человеческого интеллекта: способность к обучению, способность к рассуждению и способность к действию».
В связи с наличием разных точек зрения на то, что и как должно изучаться в школьном курсе информатики, сегодня существует целый ряд курсов информатики различной направленности. Это обстоятельство отразилось в существовании большого числа учебников, отражающих позиции их авторских коллективов. В этой связи можно упомянуть коллективы под руководством А. Г. Кушниренко, А. Г. Гейна, Е. К. Хеннера, коллектив авторов О. В. Ефимова, В. В. Морозов, Н. Д. У гринович и ряд других.
Содержание курса информатики, как и любой учебной дисциплины, можно разделить на две части — мотивационную (мировоззренческую), формирующую основы мировосприятия учащихся, и процессуальную (прикладную), в которой изучаются конкретные навыки и приемы работы. Однако, в отличие от большинства других предметов, в информатике это разделение является более явным. Это отмечал еще А. П. Ершов.
Соответственно, при обучении информатике есть необходимость в освоении обеих этих частей. Но сложившаяся в современной школе ситуация такова, что школа не может обеспечить полноценное освоение процессуальной части курса. Причины этого заключаются в значительных материальных затратах на:
приобретение учебной вычислительной техники;
регулярное обновление техники в связи с постоянным ее прогрессом;
непрерывное повышение квалификации преподавателей информатики, обусловленное постоянным развитием техники;
оплату работы квалифицированному персоналу по обслуживанию вычислительной техники.
Следует, правда, отметить, что в последнее время наметилась тенденция к улучшению оснащения школ вычислительной техникой, так что актуальность первых из перечисленных проблем постепенно снижается. Педагогические вузы готовят большое число учителей информатики, так что и эта проблема постепенно снижает свою актуальность. Однако другие проблемы на сегодняшний день остаются нерешенными.
В то же время разнообразие сфер применения компьютера сегодня чрезвычайно широко. Обществу требуются специалисты разного профиля и разного уровня владения навыками работы на компьютере. Обеспечить же знакомство учащихся с разными сферами использования компьютера (то есть, профильную дифференциацию обучения) школа не в состоянии из-за большого числа возможных направлений специализации при сравнительно малом числе учащихся.
Таким образом, налицо противоречие между потребностью общества в гражданах, имеющих навыки работы с информационными технологиями, с одной
5 стороны, и неспособностью системы современного школьного образования обеспечить эти потребности, с другой.
Одним из возможных путей разрешения этого противоречия является внешкольное обучение информатике. Если говорить более точно, речь пойдет о внешкольном обучении прикладной, технологической составляющей информатики, поскольку именно эта составляющая представляет наибольшие проблемы для школы. Таким образом, внешкольное обучение информатике естественным образом приобретает черты начального профессионального образования, и одной из возможных форм такого обучения является учебно-производственный комбинат (УПК). Другой возможной формой являются компьютерные курсы, проводимые на коммерческой или иной организационной основе.
Обучение информатике в форме учебно-производственного комбината не является новым. Уже в первые годы внедрения информатики в школьную программу в некоторых УПК появлялись соответствующие специальности. Этот вопрос был предметом диссертационных исследований Н. Л. Грохульской, С. А. Степанова.
Как следует из вышеуказанных исследований, в подобных УПК или компьютерных центрах были освещены только отдельные частные разделы информатики. Однако в настоящее время существует потребность в организации внешкольного обучения информатике с возможностью выбора изучаемой специализации. Разработка такой системы явилась основной проблемой предлагаемого исследования.
Поскольку компьютеры сегодня применяются в самых разных сферах человеческой деятельности, и круг их применения только расширяется, то при обучении информатике приходится уделять внимание многим областям этой науки. Однако есть такие области, с которыми человеку приходится сталкиваться при работе на компьютере независимо от своей профессии. Это, прежде всего, работа с текстом и вычисления. Учитывая важность этих двух сфер применения компьютера, все учащиеся должны с ними познакомиться. В предлагаемой системе организации курса это происходит на первой ступени, а именно, на начальном курсе.
В то же время ограничиваться только этими навыками нецелесообразно, так как по сути, они сегодня являются частью общей культуры человека, а не начальными профессиональными навыками. Поэтому в дальнейшем учащимся предлагается заняться изучением других сфер применения компьютера. Это представляется целесообразным делать в форме специализации, когда учащиеся самостоятельно выбирают приемлемое для них направление. Актуальными на сегодняшний день представляются следующие основные сферы применения компьютера: профаммирование; делопроизводство; компьютерная фафика и дизайн, в том числе Web-дизайн; экономика.
Актуальность проблемы исследования обусловлена отмеченным выше противоречием между потребностью общества в повышении компьютерной грамотности выпускников школ и неспособностью современной школы удовлетворить эту потребность. В то же время, целый ряд методических вопросов, связанных с внешкольной организацией обучения информатике, остается мало разработанным — практически отсутствуют исследования по определению содержания и орі^шзационно-методических основ такого обучения. Кроме того, как уже сказано выше, внешкольное обучение позволяет в значительной степени улучшить ситуацию в сфере компьютерной грамотности школьников.
Эти обстоятельства и обусловили выбор темы диссертации.
Цель исследования: определить и разработать содержание и методы обучения информатике во внешкольных образовательных учреждениях для повышения компьютерной фамотности и информационной культуры учащихся.
Гипотеза исследования: предлагаемая методика обучения информатике во внешкольных образовательных учреждениях, построенная на методе образцов и методе проектов, позволит:
повысить компьютерную фамотность учащихся за счет создания более благоприятных условий для практического освоения работы с вычислительной техникой;
обеспечить условия для развития личности школьников, предоставляя им выбор специализации с учетом индивидуальных особенностей.
Объектом исследования является процесс обучения школьников информатике.
Предметом исследования являются определение содержания и организационно-методических принципов обучения информатике во внешкольных образовательных учреждениях.
Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы исследования предстояло решить следующие задачи:
проанализировать современное состояние внешкольного обучения информатике;
разработать требования к содержанию и структуре внешкольного обучения информатике в разных формах;
определить содержание курсов различных уровней: начального, основ программирования, практического программирования;
разработать дидактические материалы для организации внешкольного обучения информатике;
экспериментально проверить эффективность разработанной методики и системы дидактических материалов при внешкольном обучении информатике.
Теоретической и методологической основой исследования явились концепции деятельностного подхода, учебной деятельности и принципы общей дидактики и педагогики Л. С. Выготского, А. Н. Леонтьева, П. И. Пидкасистого, В. В. Давыдова, Д. Б. Эльконина; основные положения по информатизации образования и методике преподавания информатики А. П. Ершова, С. А. Бешенкова, В. М. Монахова, А. А. Кузнецова; методические основы исследования по профильной дифференциации обучения информатике на старшей ступени обучения в школе Т. Б. Захаровой.
Для решения задач исследования использовались следующие методы:
анализ учебно-справочной и педагогической литературы, публикаций в периодических изданиях, диссертаций по теме исследования;
наблюдения и анализ учебного процесса;
опросы и анкетирование учащихся;
педагогический эксперимент;
статистические методы проверки эффективности разработанной методики.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
разработаны авторские методики обучения информатике различных уровней и направлений;
выявлены основные требования к образцам и заданиям для начального курса, к проектам по курсам программирования;
теоретически обоснованы выбранные подходы к организации внешкольного обучения информатике, раскрыты их принципы и формы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в процессе анализа проблемы внешкольного обучения информатике и обобщения практического опыта такого обучения:
определено содержание начального курса, курсов основ программирования и практического программирования;
определены оптимальные формы применения метода образцов и метода проектов, а также самостоятельной работы учащихся;
экспериментально проверена эффективность выбранных методических форм организации учебного процесса, выявлены условия их успешной реализации, определены возможные сферы их применения, помимо внешкольного обучения информатике.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
разработаны учебно-методические материалы по начальному (прикладному) курсу информатики — образцы, задания для самостоятельной работы учащихся, задания для итоговых экзаменационных работ, конкретная методика обучения, ориентированная на условия внешкольного обучения информатике;
разработаны учебные проекты «Калькулятор», «Будильник», «Игра», «Графический редактор» для курса основ программирования, независи-
9 мые от конкретного языка программирования, методика работы с ними, определено содержание курса и формы его реализации;
определена тематика индивидуальных учебных проектов для курса практического программирования, выполнен отбор теоретического материала, изучаемого в течение этого курса;
разработаны практические рекомендации по широкому внедрению в учебный процесс как представленных курсов в целом, так и отдельных их компонент или методических приемов;
разработанная методика внедрена на коммерческих курсах для старших школьников в ЗАО «Сибирский образовательный центр» в г. Новосибирске;
разработанная методика может применяться не только при организации обучения школьников — она может быть применена, и фактически применялась, со студентами и взрослыми слушателями на разного рода курсах компьютерной грамотности, повышения квалификации.
По разработанной методике начального курса проводились занятия со студентами первого курса математического факультета НГПУ, по этой же методике были проведены занятия по повышению компьютерной квалификации преподавателей НГПУ в 2000 г.
Диссертационное исследование проводилось в 3 этапа:
этап. В течение 1992—1998 уч. гг. рассматривались и анализировались существующие принципы обучения информатике — это этап констатирующего эксперимента. Изучалась методическая литература по проблеме исследования; обобщался и анализировался опыт применения существующих методик обучения. Выявлены проблемы, присущие традиционным организационно-методическим формам обучения. Сформулированы цель и гипотеза исследования.
этап. В течение 1996—1999 уч. гг. проводился поисковый этап исследования. В это время были определены основные принципы организации внешкольного обучения информатике, произведен отбор и структура содер-
10 жания учебных курсов, определены требования к содержанию учебно-дидактического материала.
3 этап. В течение 1998—2000 уч. гг. проходил формирующий этап эксперимента. В этот период проводилась экспериментальная проверка разработанной методической системы с использованием методов образцов и проектов. Сформулированы практические рекомендации по внедрению разработанной методики обучения, подготовлено несколько преподавателей для работы по данной методике. В этот период было организовано прохождение педагогической практики для студентов НГПУ на базе ЗАО СОЦ, где они занимались по описываемой методике.
На защиту выносятся:
Содержание и учебно-дидактические материалы (образцы и индивидуальные задания) для организации внешкольного обучения начальному курсу информатики.
Содержание курса основ программирования и методика его преподавания с использованием учебных проектов.
Учебно-дидактические материалы (проекты) для курса основ программирования.
Методические основы организации курса практического программирования.
Методика организации внешкольного обучения информатике с возможностью профильной и уровневой дифференциации.
Апробация материалов. Результаты исследования обсуждались на научно-методических семинарах кафедры информатики и дискретной математики НГПУ, научно-методических конференциях, в том числе на международной конференции «Информационные технологии в университетском образовании» (Новосибирск, 1996,1999; Томск, 2000), на научных конференциях преподавателей НГПУ иНГТУ.
Результаты исследования отражены в учебно-методических пособиях по информатике, тезисах конференций. Разработанные курсы внедрены в ЗАО СОЦ, на математическом факультете НГПУ, применены на курсах повышения компью-
терной фамотности перподавателей и сотрудников НГПУ, проведенных в 1999— 2000 уч. г.
Работа является частью комплексной темы «Информатизация образования в педагогическом вузе и школе», разрабатьгоаемой под руководством доктора физико-математических наук, профессора В. Л. Селиванова.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.
* Глава 1. Современное состояние внешкольного
обучения информатике
Причины, указанные во введении, побудили обратить внимание на современное состояние внешкольного обучения информатики. Анализ доступной литературы показал, что основное внимание сегодня уделяется организации учебного процесса в рамках школьного обучения. В то же время, некоторая часть авторов уделяет внимание и особенностям организации обучения информатике во внешкольной форме. Основные результаты этих работы приводятся ниже.
1.1. Проблема организации внешкольного обучения информатике на современном этапе развития образования
Идея об обучении информатике во внешкольной форме появилась задолго
]ц до включения информатики в учебную программу средней школы. В то время
информатика рассматривалась лишь как вариант специализации при начальном
профессиональном образовании, по типу учебно-производственных комбинатов
(УПК). При этом главной и практически единственной составляющей курса ин
форматики было программирование. Даже различные прикладные аспекты ин
форматики рассматривались через призму учета многих технических деталей и в
конечном итоге по объему и составу изучаемой информации приближались к
4* программированию.
Связано это было с несколькими причинами. Во-первых, в то время подав
ляющим большинством людей, профессионально сталкивавшихся с компьюте
ром, были программисты и операторы ЭВМ (а, как уже отмечено, изучение ин
форматики было ориентировано на профессиональное обучение). Во-вторых,
компьютеры того времени не имели интерфейса, ориентированного на пользова
теля, любая работа на них требовала изучения большого объема информации, в
том числе основ устройства и работы компьютера, так что фактически именно
*" программирование становилось первой ступенью обучения работе на компьюте-
13 ре. В-третьих, распространение компьютеров в то время ограничивалось в основном научно-техническими применениями, и обилие технических деталей при изучении информатики не выглядело неуместным.
Четвертой причиной, которая вызвала к жизни внешкольные формы обучения, было то обстоятельство, что компьютеры того времени, как правило, были очень дорогими, и приобретение для каждой школы компьютерного класса было просто нереальным. К тому же, микрокомпьютеры в те годы только появлялись в широком распространении, а основной парк доступных компьютеров составляли мини-компьютеры, требовавшие квалифицированного персонала для обслуживания.
Широкое обсуждение внедрения информатики в школьную программу в 1984—1986 гг. и официальное включение информатики в нее в 1986 г., а также начавшаяся в то же время кампания по оснащению школ персональными микрокомпьютерами мало повлияли на ситуацию. По-прежнему компьютеры оставались мало доступными для подавляющего большинства школ. Более того, из-за недостаточной оснащенности школ вычислительной техникой вопрос изучения информатики во внешкольной форме приобрел особую остроту.
По-прежнему основной составляющей школьного курса информатики оставалось программирование. И причины этого положения оставались практически теми же. Следует, правда, оговориться, что персональные компьютеры того времени (ДВК, УКНЦ, Корвет, Агат, MSX-Yamaha и пр.) уже предоставляли большие возможности по работе с прикладными программами. Однако, как и раньше, работа на компьютере была связана с необходимостью освоения большого числа технических деталей.
Так, в диссертационном исследовании Н. Л. Грохульской [13] рассматриваются вопросы методики и организации обучения школьников программированию в УПК. В этой работе обосновывается целесообразность обучения программированию на двух уровнях — общеобразовательном и углубленном. По мнению автора, «в современных условиях основная часть общеобразовательного курса «Программирование» перейдет в школу. Углубленное обучение программирова-
14 нию будет развиваться в УПК и достигнет уровня первоначальной профессиональной подготовки, получения квалификации».
Учитывая реалии 1986 г., с автором работы можно согласиться. Однако произошедшее с того времени широкое внедрение вычислительной техники во все сферы жизни изменило ситуацию. Сегодня говорить о начальном профессиональном обучении следовало бы в первую очередь именно в прикладном аспекте — на рынке труда велика потребность в специалистах, владеющих компьютером на уровне пользователя средней квалификации, подавляющее большинство людей, использующих компьютер в своей повседневной работе, к программированию не имеет отношения. В то же время программисты становятся достаточно узкой прослойкой, элитой среди пользователей компьютеров. Уровень знаний, необходимых для работы профессионального программиста, таков, что его можно достичь только в системе высшего образования. Поэтому изучение программирования школьниками становится не столько начальным профессиональным образованием, сколько средством профессиональной ориентации школьников, помощи им в выборе будущей профессии.
Как уже отмечено выше, со времени включения информатики в школьную программу произошел бурный рост применения компьютеров во всех сферах жизни. Люди очень многих профессий используют компьютер в своей повседневной работе, и владение компьютером рассматривается как одно из важных условий приема на работу. Таким образом, налицо потребность общества в гражданах, владеющих компьютером хотя бы на начальном уровне. Современная же школа в целом, как указано во введении, пока не способна полностью удовлетворить эту потребность. Поэтому потребность в различных формах внешкольного обучения информатике не снята с повестки дня и по сей день.
В диссертационном иследовании С. А. Степанова [65] рассматривается организация непрерывного компьютерного образования в межшкольном учебном компьютерном видео-центре. Однако объектом этой работы является непрерывное образование с дошкольного возраста по 11 класс. Признавая ценность подобной организации обучения, следует все же отметить, что ее внедрение требует значительных усилий по организации такого обучения, подготовке специалистов
15 и разработке конкретных программ обучения. Кроме того, подобная система организации обучения предполагает ее применение, начиная с дошкольного возраста. В то же время, потребность в компьютерном обучении сегодня есть и у учащихся старших классов, и у взрослых, а граждане, владеющие компьютером, нужны обществу уже сегодня. Этих проблем предложенный подход не решает. Таким образом, очевидна необходимость, оставаясь в существующих возрастных рамках УПК, создать систему компьютерного образования.
Одной из основных черт УПК является возможность выбора учеником специализации (профессии). Учитывая множество сфер применения компьютеров, подобную возможность желательно иметь и в обучении информатике. В этом случае можно говорить о профильной дифференциации обучения информатике.
Эта проблема подробно рассмотрена в докторской диссертации Т. Б. Захаровой [23]. В этой работе анализируются существующие подходы к профильной и уровневой дифференциации обучения информатике, их соотношение. Автор отмечает, что прикладные (или «пользовательские») профильные курсы «дифференцируются не по предметным областям, а по критерию вида информационной деятельности. Основное назначение таких курсов — формирование (развитие) навыков использования методов и средств НИТ в различных областях. Виды информационной деятельности человека (сбор, обработка, хранение информации) инвариантны конкретным предметным областям, поэтому основным критерием дифференциации содержания обучения является здесь структура и компоненты информационной деятельности». Согласно позиции автора, профильные курсы информатики следует ориентировать именно на эти виды деятельности — поиск информации, представление информации, обработку информации и т. д.
Однако, по нашему мнению, при внешкольном обучении информатике эта позиция должна быть скорректирована, поскольку главная цель такого обучения (в частности, в УПК) — начальная профессиональная подготовка, то есть ознакомление учащихся именно со сферами применения вычислительной техники. Поэтому при внешкольном обучении информатике следует выделять профильные направления, связанные с различными сферами профессионального применения компьютеров. В то же время, ориентацию на виды деятельности, безусловно, так-
же следует учитывать, но не в виде курсов различной направленности, а в виде разделов профильных курсов.
1.2. Методические основы изучения начального (пользовательского) курса информатики
Организации пользовательского курса в настоящее время посвящено большое число работ. Существует много вариантов таких курсов, им посвящено большое число публикаций в периодической литературе и материалах различных конференций. Издано большое количество разного рода справочной и учебной литературы для пользователей разного уровня подготовки и возраста. Это объясняется очевидной потребностью в освоении современных программных средств. Ниже приводится обзор и анализ различных подходов к организации подобных курсов.
1.2.1. Учебные и справочные пособия
V Современный книжный рынок заполнен большим количеством изданий,
предназначенных для изучения работы с тем или иным программным средством. Они различаются по объему рассматриваемых сведений, стилю изложения, ориентации на различные группы пользователей. К этим изданиям можно отнести книги таких популярных серий, как «Шаг за шагом», «Для чайников», «За 5 минут», «За 5 минут», «В подлиннике», «Эффективная работа» и др., а также разного рода самоучители работы на компьютере. Ориентированы они в основном на
* пользователей, которым по роду их деятельности пришлось столкнуться с необ-
ходимостью освоения какого-либо программного средства. Соответственно, в них рассматривается в основном изучение работы с конкретным приложением и мало затрагиваются общие вопросы, связанные с тем или иным видом информационной деятельности. Например, в книгах, описывающих работу с некоторым текстовым процессором (к примеру, Microsoft Word), описываются операции, выполняемые в нем, и почти не затрагиваются общие вопросы обработки текста —
оптимальное оформление текста, расстановка пробелов, основные понятия, свя-*
занные с форматированием и т. д. Другими словами, в них описывается, как вы-
17 полнять ту или иную операцию, но не говорится, что надо делать для достижения того или иного результата — авторы предполагают, что пользователь сам знает, что ему нужно. Можно сказать иначе: авторы этих книг ориентируются исключительно на процессуальный компонент информатики, оставляя в стороне вопросы, связанные с общей информационной культурой человек (мотивационный компонент).
Такая установка вполне приемлема, если пользователь является человеком, которому по роду профессиональной деятельности необходимо всего лишь освоить то или иное программное средство. Однако при обучении школьников (а во многих случаях — и взрослых) этого оказывается недостаточно. При изучении пользовательского курса мотивационный компонент также должен присутствовать — иначе учащемуся непонятно, зачем нужны те приемы работы, которые он изучает.
Таким образом, указанные книги не годятся для обучения людей, не имеющих предварительной подготовки, в частности, школьников. Поэтому существует потребность в литературе по прикладным программам, ориентированной на эту категорию учащихся. Однако примеров такой литературы существует немного.
Одним из таких учебников является книга «Основы компьютерной технологии» Ю. А. Шафрина [69]. Это первое отечественное издание, ориентированное на изучение прикладной информатики в школьном курсе. Вместе с изданным впоследствии «Практикумом по компьютерной технологии» О. В. Ефимова и В. В. Морозова она составила двухтомник «Курс компьютерной технологии» (в 1999 году этот учебник был переработан и издан в одном томе измененным авторским составом — О. В. Ефимова, В. В. Морозов, Н. Д. Угринович [20]).
В этом учебнике содержится описание нескольких наиболее популярных программных средств, приводятся сведения, касающиеся основных видов информационной деятельности. Практическая часть учебника содержит большое количество упражнений по освоению работы с этими программными средствами, более подробно они будут рассмотрены далее. В целом, в учебнике предлагается единый курс информационных технологий. Несомненно, с точки зрения внешко-
18 льного обучения информатике этот учебник заслуживает самого пристального внимания.
Сегодня эта книга уже не является единственным примером учебника информатики, ориентированного на обучение технологиям обработки информации. В последнее время издана целая серия учебников для школьников, посвященных отдельным программным средствам. Однако эти учебники, в отличие от упомянутого выше, не предлагают цельного курса информационных технологий, а ориентированы на курсы изучения отдельных приложений.
В условиях обучения, ориентированного в основном на технологический аспект информатики, эти учебники оказываются достаточно удобными. Однако в условиях ограниченного количества учебных часов не удается уделять достаточно времени на изучение теоретических вопросов. Поэтому данные учебники можно рекомендовать учащимся в качестве литературы для дополнительного чтения.
Наряду с учебной литературой, в настоящее время в продаже имеется большое количество справочных изданий, посвященных различным программным средствам. Отличает их то, что они ориентированы на конкретные версии приложений и содержат только сведения о том, как выполняются те или иные действия в данной версии. Учитывая, что в начальном пользовательском курсе удается изучить только основные операции, учащимся можно рекомендовать справочники небольшого объема, содержащие только необходимый минимум сведений.
1.2.2. Содержание пользовательского курса
В том, что касается содержания пользовательского курса, большинство авторов сегодня едино. А именно, курс должен включать в себя следующие основные разделы:
основы работы с операционной системой, в том числе с файловой системой;
обработка текста;
работа с электронными таблицами.
Эти разделы курса в разных работах предлагается изучать либо в рамках единого курса, либо по отдельности, либо каким-то образом комбинировать
19 фрагменты этих разделов в рамках курсов той или иной направленности. В то же время, указанные разделы не исчерпывают всех вариантов построения содержания пользовательского курса. В различных работах, в дополнение к уже отмеченным, разные авторы предлагают, например, следующие разделы (в списке приведены не все предлагаемые варианты):
компьютерная графика;
презентационная графика;
базы данных;
работа с Internet.
Как и в случае ранее упомянутых разделов, эти разделы предлагается изучать либо в рамках единого курса информационных технологий, либо в рамках отдельных курсов, либо в каком-либо смешанном варианте. В итоге получается огромное число самых разнообразных пользовательских курсов информатики.
Какие из этих разделов целесообразно включить в начальный курс с точки зрения организации внешкольного обучения? Необходимость включения первых трех разделов (операционная система, работа с текстом и электронными таблицами) сомнений не вызывает — соответствующие навыки нужны любому человеку, которому приходится сталкиваться с компьютером (возможно, для электронных таблиц это верно несколько в меньшей степени). Целесообразно также включить в этот курс основы работы с Internet, но конкретные условия учебных заведений не всегда это позволяют сделать. Тем не менее, ясно, что в ближайшие годы работа с Internet станет неотъемлемой составляющей любого начального курса информатики. Что же касается остальных представленных разделов, в условиях ограниченного объема курса, их включение в основной начальный курс, по-видимому, нецелесообразно — соответствующие виды информационной деятельности встречаются в практике меньшего числа пользователей, поэтому эти разделы лучше включить в специализированные курсы, ориентированные на конкретные сферы применения компьютеров.
20 1.2.3. Методические приемы и формы организации пользовательского курса
Изучение пользовательского курса может быть организовано по-разному, на этот счет авторами учебников и статей предлагаются самые различные варианты.
Несомненно, что, поскольку пользовательский курс ориентирован на освоение практических навыков, значительная его часть должна проходить в непосредственном общении с компьютером. Однако многие авторы предлагают часть знаний изучать без компьютеров, во время безмашинных занятий (семинаров). Во время этих занятий учащиеся должны усвоить общие теоретические принципы, лежащие в основе изучаемого вида информационной деятельности, а также информацию о конкретных способах действий и, возможно, задание для практического освоения этих действий.
На подобном подходе построены многие учебники по программным средствам, в частности, уже упоминавшийся учебник «Курс информационной технологии» (его практическая часть). Разделы, посвященные конкретным приложениям, построены по следующему правилу: сначала описывается внешний вид окна приложения, перечисляются основные операции и способы их выполнения, а затем уже предлагается ряд упражнений по освоению работы с этим приложением.
Однако уже в первом упражнении предлагается выполнить работу, включающую в себя несколько различных действий (например, в разделе, посвященном обработке текста, первое упражнение включает набор текста задания и его форматирование, причем двух видов — шрифта и абзацев). Представляется сомнительным, что учащиеся, прослушавшие только теоретическую вводную часть курса, в состоянии вьшолнить это упражнение — следовательно, с необходимыми для его выполнения навыками еще следует как-то познакомиться практически, выполняя какие-то упражнения. Какие — авторы умалчивают.
Последнее обстоятельство тем более досадно, что в целом предлагаемый в этом учебнике набор упражнений достаточно хорошо продуман и систематизирован, в нем есть упражнения для освоения всех основных операций пользователя.
Другой подход организации изучения пользовательского курса построен только на практических занятиях. Он предполагает, что все необходимые приемы работы осваиваются непосредственно в общении с компьютером, а с теоретическими сведениями учащиеся знакомятся по мере необходимости в процессе обучения. Примеров подобной организации курса много в периодической литературе (прежде всего, в журнале «Информатика и образование» и газете «Информатика»).
Вопрос о том, какой из этих двух подходов является оптимальным, во многом зависит от условий конкретного учебного заведения — какова его оснащенность вычислительной техникой, сколько времени учащиеся на уроках информатики могут проюдить за компьютером и в обычном классе и т. д.
Теперь обратимся к методическим приемам проведения занятий.
Часто в периодической литературе приводятся разработки занятий, построенные по следующей схеме: учащимся предлагается выполнить в определенном порядке какие-то действия, и в конечном итоге достигается поставленная цель. Таким образом, по мнению авторов данных публикаций, учащиеся практически осваивают новые приемы работы. Основную идею подобного подхода можно сформулировать фразой: «сделай так — и получишь это».
Однако такой подход является в чистом виде репродуктивным. Если перед учащимися встанет задача выполнить в этом приложении что-то другое, пусть и с незначительными отличиями, на пути ее решения возникают трудности — для того, чтобы выполнить задачу, необходимо представлять, за что отвечает каждая операция, ее возможности, выбрать необходимые операции, а от каких-то, возможно, отказаться. Для того, чтобы это сделать, учащиеся должны познакомиться с этими операциями, а этого можно достичь, только уделив им достаточно внимания по отдельности.
1.2.4. Метод образцов
Другой распространенный метод обучения информатике — метод образцов. В частности, в уже обсуждавшемся учебнике «Курс информационной технологии» основная часть упражнений ставится именно таким образом.
Метод образцов мы относим к объяснительно-иллюстративной группе методов обучения по классификации И. Я. Лернера [37]. По классификации Д. X. Рубинштейна [58] его можно отнести к группе словесно-иллюстративных методов обучения. К этой группе относятся также такие методы: рассказ, беседа, лекция, иллюстрация (таблицы, рисунки, графики, приборы, макеты, демонстрация опытов, слайды, кинофильмы).
Следует отметить, что способы применения образцов в обучении информатике могут быть разными.
Во-первых, образец может быть печатным документом. В этом случае работа с ним может производиться следующим образом: это может быть образец (например, текст), воспроизвести который предлагается учащимся; либо это может быть документ, на примере которого изучаются возможности данного приложения (например, образцы шрифтов или различных вариантов форматирования). Именно таких образцов много в упражнениях учебника «Курс информационной технологии».
Во-вторых, образец может быть электронным документом. В этом случае им можно воспользоваться для того, чтобы непосредственно в нем осваивать изучаемые операции. Следующий важный вид работы с таким образцом — его анализ. Поскольку это электронный документ, его структура непосредственно доступна, и можно ее определять и изучать (например, конкретные характеристики формата текста или формулы в электронных таблицах). Еще одна важная разновидность электронного образца — один фрагмент документа является образцом для работы над другим фрагментом (например, для форматирования).
Во многих случаях электронные образцы являются более удобными и гибкими. Однако бывают ситуации, когда печатный образец оказывается предпочтительнее. Это, например, случаи, когда необходимо сознательно скрыть структуру документа (например, текста или электронной таблицы), с тем, чтобы учащиеся сами ее воспроизвели. Кроме того, пока что состояние информатизации общества таково, что распространять печатную продукцию проще, чем электронную, особенно массовым тиражом.
Главным преимуществом образцов является их наглядность — для того, чтобы оценить результат своей работы, учащемуся достаточно визуального сравнения с образцом. Кроме того, при работе с электронными образцами можно непосредственно видеть действие каждой операции. Образцы удобны как для учащихся, ориентированных на логический тип мышления, так и для тех, кто склонен к образному — первые могут обращать внимание на конкретные характеристики образца, а вторые — на его общий вид (конечно, возможны разные промежуточные и смешанные варианты).
Однако применение образцов в процессе обучения предполагает, что их содержание должно быть определенным образом подчинено изучаемому учебному материалу. В современной литературе практически отсутствует анализ требований, которым должно удовлетворять содержание образцов — печатных и электронных. При этом нередко в качестве образцов (главным образом, печатных) предлагаются документы, целесообразность воспроизведения которых является сомнительной. Так, в книге «То да сё» В. В. Скворцова [64] содержится большое количество авторского материала, который предлагается использовать в качестве образцов по освоению работы в Microsoft Word и Paint. В то же время в ней иллюстрируется большое количество оформительских приемов, которые относятся к полиграфическому дизайну, а не к типичным приемам работы в указанных программных средствах. Поэтому данная книга вряд ли может явиться методическим средством обучения.
1.3. Методические основы процесса обучения программированию
Обучение программированию в курсе школьной информатики имеет более давнюю историю, чем пользовательский курс. Связано это с тем, что, как отмечалось в разделе 1.1, по ряду причин изначально школьная информатика была ориентирована на обучение программированию.
Сегодня важное место в школьной информатике занимает алгоритмизация — деятельность по разработке алгоритмов. Строго говоря, алгоритмизация — это не то же самое, что программирование. Однако она является неотъемлемой со-
24 ставляющей программирования. Поэтому можно считать, что программирование как вид деятельности занимает в школьной информатике важное место — однако в основном в виде алгоритмизации. Другими словами, технологическая составляющая процесса программирования сведена к минимуму.
Отсюда следует, что при внешкольном обучении, ориентированном именно на технологическую составляющую информатики, школьный курс программирования нуждается в корректировке. Это обстоятельство побудило изучить предложения разных авторов по изучению программирования.
1.3.1. Учебная и справочная литература по программированию Рассмотрим содержание различных учебников по программированию — как школьных, так и рассчитанных для обучения профессиональных программистов, в том числе самостоятельного. Основную массу учебников по их содержанию можно отнести к одной из четырех групп.
К первой группе относятся учебники, в которых рассматриваются вопросы, связанные с методами программирования, разработкой оптимальных алгоритмов и структур данных и т. п. То есть, эти учебники посвящены в основном теоретическим вопросам алгоритмизации. Как правило, выбор языка программирования в них не играет существенной роли — он определяется удобством изложения и симпатиями авторов. Часто в качестве языка профаммирования в таких учебниках используется искусственно разработанная автором система обозначений, удобная для изложения. Эти учебники различаются как по уровню предполагаемой квалификации читателей, по кругу рассмафиваемых применений профаммирования, так и по глубине излагаемой теории. К этой фуппе учебников можно отнести, например, такие фундаментальные издания, как многотомная работа Д. Кнута «Искусство профаммирования» [29], книги «Алгоритмы и структуры данных» Н. Вирта [6], «Абсфакция и структуры данных» Д. Райли [56] и многие другие. К этой же фуппе можно отнести и некоторые школьные учебники информатики, например, «Основы информатики и вычислительной техники» А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедева и Р. А. Сворень [47].
Вторую группу образуют учебники, описывающие конкретный язык программирования или его реализацию. В них описываются языковые конструкции, раскрывается их смысл и особенности работы, библиотеки (для современных систем профаммирования — библиотеки классов). Построению же оптимальных алгоритмов уделяется меньше внимания. Другими словами, в этих учебниках описываются возможности конкретного языка как инструмента программиста. Учиться же искусству применения этого инструмента читателю предлагается у других авторов. К таким книгам относятся, например, «Основы Турбо Паскаля» В. В. Фаронова [68], «Язык Turbo Pascal 6.0» Е. А. Зуева [25], «Программирование в среде Turbo Pascal 7.0» [17] и «Программирование в среде Delphi 2.0» [16] А. М. Епанешникова и В. А. Епанешникова, «Delphi 4 — шаг в будущее» А. Д. Александровского [1], «Язык программирования C++» Б. Страуструпа [66] и др.
Учебники третьей группы содержат описание среды разработки (особенно актуально это для современных визуальных средств разработки). По сути, эти учебники представляют собой руководство пользователя при работе с данной средой программирования. К таким учебникам относятся, например, первая часть уже упомянутого учебника «Программирование в среде Delphi 2.0» А. М. Епанешникова и В. А. Епанешникова, значительная часть «Delphi 4 — шаг в будущее» А. Д. Александровского и «Основы Visual C++» Д. Дж. Круглински [31].
В четвертую группу попадают учебники, ориентированные на частные сферы применения и конкретные технологии программирования — например, программирование в Windows, программирование ActiveX, программирование баз данных, графическое программирование, численные методы в программировании и т. п.
Имея в виду разделение процесса программирования на два компонента — теоретический и прикладной, — можно сказать, что учебники первой группы ориентированы на теоретический аспект профаммирования, третьей фуппы — на прикладной, а второй и четвертой фупп — сочетают в себе оба.
Конечно, такое разделение учебников на фуппы в значительной степени условно — реальные учебники часто содержат материал, относящийся к двум и более фуппам. Особенно это относится ко второй, третьей и четвертой фуппам —
26 многие объемные учебники по современным средствам программирования включают в себя материал, относящийся к двум или сразу трем указанным группам. Однако сочетание в одном учебнике материала первой группы с другими — ситуация достаточно редкая.
Поскольку внешкольное обучение информатике предполагает ориентацию на технологический аспект, в этом случае целесообразно использование учебников соответствующего содержания. В то же время изучение программирования невозможно без существенной теоретической составляющей. Поэтому для организации внешкольного обучения программированию в настоящее время не существует единственного учебника, который охватывал бы все необходимые вопросы.
Удобной отправной точкой для построения курса могла бы послужить книга Х.-Г. Райманса «Вводный курс Visual Basic» [57]. Эта книга является учебником по среде разработки Visual Basic версии 1.0. В ней не содержится подробного описания языка Visual Basic, библиотека описана кратко в форме справочного приложения, отсутствуют теоретические сведения, относящиеся к алгоритмизации. Но в ней есть хорошо проработанная практическая часть, в которой рассматривается разработка нескольких проектов. Новые средства системы разработки рассматриваются по мере необходимости их использования. В целом можно считать эту книгу достаточно удачным учебником, на основе которой может быть построен курс программирования.
1.3.2. Содержание курса программирования
Как уже отмечено выше, традиционные школьные учебники посвящены в основном вопросам алгоритмизации и мало уделяют внимание технологиям программирования. Однако во внешкольном обучении требуется акцент на современных технологиях программирования. Это, в первую очередь, такие технологии, как объектно-ориентированное, событийное, визуальное программирование.
Ряд авторов признают целесообразность начального обучения программированию именно в визуальных средах. Так, В. М. Водовозов в статье «Информационная подготовка в среде визуальных объектов» [7] пишет: «Целесообразность
27 выбора Visual Basic в качестве базового языка программирования обсуждается давно, и точки зрения на этот подход крайне противоречивы. Но сегодня чаша весов неумолимо склоняется в сторону этого языка, когда принимается во внимание его визуальная основа. Мы рекомендуем начинающим Visual Basic как язык, обеспечивающий наибольшее удобство решения прикладных задач. ...язык профаммирования не подается через структуры данных (операторы, циклы, переходы), как это принято в традиционной математической лингвистике, а как бы пропускается сквозь призму прикладных объектов: интерфейс пользователя, элементы баз данных с сортировкой и выборкой, простые и сложные вычисления, обмен данными через аппаратный интерфейс. Объектно-ориентированная природа языка Visual Basic способствует реализации такого подхода. Получив в свое распоряжение Visual Basic, обучаемый попадает в близкую ему среду Windows. Он уже видит знакомые объекты: окна, кнопки, тексты, курсоры. Для него естественно понятие «управление событиями», как естественно и то, что данные должны управлять профаммой, а не наоборот».
По поводу последнего предложения приведенной цитаты можно еще добавить следующее. Специалистами давно отмечено, что переход от традиционного процедурного профаммирования к объектно-ориентированному и событийному представляет серьезную проблему психологического характера: фактически, про-фаммисту приходится полностью перестраивать свой образ мышления. Поэтому представляется целесообразным с самого начала изучения профаммирования работать именно с событийной и объектно-ориентированной моделями, тем более, что и в этих моделях традиционному процедурному профаммированию тоже находится место — оно смещается в процедуры обработки событий и методы классов. Таким образом, при подобном подходе к обучению у учащихся с самого начала мирно уживаются вместе разные модели профаммирования, и переход с одной на другую не связан с трудностями.
В последнем издании «Курса компьютерной технологии» в качестве примеров приводятся разработки проектов, выполненные в среде Visual Basic. Однако развернутого курса профаммирования в этой среде нет — учебник ориентирован на другие сферы информатики.
Выше уже упоминался, как удачный пример, учебник «Вводный курс Visual Basic» Х.-Г. Райманса.
К сожалению, в журнале «Информатика и образование» не удалось найти публикаїщй по организации обучения программированию в визуальной среде, из чего можно сделать вывод, что эта идея еще находится в процессе своего созревания.
Кроме Visual Basic, в учебном процессе можно использовать и другие визуальные среды программирования — Delphi, Visual C++, C++Builder, Visual J++ и т. д. Более подробно этот вопрос обсуждается во второй части данной работы.
В вопросе о содержании курса программирования сегодня существует единое мнение: в него должны быть включены изучение основных типов, структур алгоритмов и данных, основных алгоритмов обработки данных. Однако если делается выбор в пользу визуальных средств программирования, в курс должны быть также включены разделы, имеющие отношение к эти средствам. Это технология разработки проекта в визуальной среде программирования, работа с основными объектами (формами, кнопками, надписями, текстовыми полями, флажками, меню и т. д.), обработка основных событий (от таймера, мыши, клавиатуры).
1.3.3. Метод проектов
При программировании в современных средствах разработки значительно упрощается проектирование масштабных приложений. Собственно, преимущества этих средств разработки наиболее ярко проявляются именно при разработке крупных проектов. С другой стороны, простые приложения, которые можно выполнить за одно занятие, направленные на освоение небольшого числа новых навыков, не представляют достаточного интереса для учащихся. Разработка же более крупных приложений, на которые приходится отводить несколько занятий, стимулирует учебную активность учащихся — эти приложения могут представлять очевидную значимость, практическую или игровую. Методика обучения программированию, построенная на основе коллективной разработки крупномасштабных приложений, известна как метод учебных проектов. Этот метод рассматривался в исследованиях Е. С. Полат [54].
Метод проектов не является принципиально новым в мировой педагогике. Метод проектов возник еще в 20-е годы нынешнего столетия в США. Его называли также методом проблем и связывался он с идеями гуманистического направления в философии и образовании, разработанными американским философом и педагогом Дж. Дьюи, а также его учеником В. X. Килпатриком. Дж. Дьюи предлагал строить обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом именно в этом знании. Отсюда чрезвычайно важно было показать детям их личную заинтересованность в приобретаемых знаниях, которые могут и должны пригодиться им в жизни. Но для чего, когда? Вот тут-то и важна проблема, взятая из реальной жизни, знакомая и значимая для ребенка, для решения которой ему необходимо приложить полученные знания, новые знания, которые еще предстоит приобрести. Где, каким образом? Учитель может подсказать новые источники информации, а может просто направить мысль учеников в нужном направлении для самостоятельного поиска. Но в результате ученики должны самостоятельно и в совместных усилиях решить проблему, применив необходимые знания подчас из разных областей, получить реальный и ощутимый результат. Вся проблема, таким образом, приобретает контуры проектной деятельности. Разумеется, со временем идея метода проектов претерпела некоторую эволюцию. Родившись из идеи свободного воспитания, в настоящее время она становится интегрированным компонентом вполне разработанной и структурированной системы образования. Но суть ее остается прежней — стимулировать интерес ребят к определенным проблемам, предполагающим владение определенной суммой знаний и через проектную деятельность, предусматривающую решение одной или целого ряда проблем, показать практическое применение полученных знаний. Другими словами, от теории к практике, соединение академических знаний с прагматическими с соблюдением соответствующего баланса на каждом этапе обучения.
Метод проектов привлек внимание русских педагогов еще в начале XX века. Идеи проектного обучения возникли в России практически параллельно с разработками американских педагогов. Под руководством русского педагога С. Т. Шацкого в 1905 году была организована небольшая группа сотрудников, пытав-
шаяся активно использовать проектные методы в практике преподавания. Позднее, уже при советской власти эти идеи стали довольно широко внедряться в школу, но недостаточно продуманно и последовательно и постановлением ЦК ВКП (б) в 1931 году метод проектов был осужден и с тех пор в России больше не предпринималось сколько-нибудь серьезных попыток возродить этот метод в школьной практике. Вместе с тем в зарубежной школе он активно и весьма успешно развивался. В США, Великобритании, Бельгии, Израиле, Финляндии, Германии, Италии, Бразилии, Нидерландах и многих других странах идеи гуманистического подхода к образованию Дж. Дьюи, его метод проектов нашли широкое распространение и приобрели большую популярность в силу рационального сочетания теоретических знаний и их практического применения для решения конкретных проблем окружающей действительности в совместной деятельности школьников. Все, что я познаю, я знаю, для чего это мне надо и где и как я могу эти знания применить — вот основной тезис современного понимания метода проектов, который и привлекает многие образовательные системы, стремящиеся найти разумный баланс между академическими знаниями и прагматическими умениями.
В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления.
Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся — индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. Этот подход органично сочетается с групповым (cooperative learning) подходом к обучению. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы, предусматривающей, с одной стороны, использование разнообразных методов, средств обучения, а с другой, интегрирование знаний, умений из различных областей науки, техники, технологии, творческих областей. Результаты выполненных проектов должны быть, что называется, «осязаемыми», т. е., если это теоретическая проблема, то конкретное ее решение, если практическая, конкретный результат, готовый к внедрению.
Умение пользоваться методом проектов, групповым обучением — показатель высокой квалификации преподавателя, его прогрессивной методики обучения и развития. Недаром эти технологии относят к технологиям XXI века, предусматривающие прежде всего умение адаптироваться к стремительно изменяющимся условиям жизни человека постиндустриального общества.
Основные требования к использованию метода проектов таковы.
1. Наличие значимой в исследовательском, творческом плане пробле
мы/задачи, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для
ее решения.
Практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых результатов.
Самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся.
Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов).
Использование исследовательских методов: определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования, выдвижение гипотезы их решения, обсуждение методов исследования, оформление конечных результатов, анализ полученных данных, подведение итогов, корректировка, выводы.
Выбор тематики проектов в разных ситуациях может быть различным. В одних случаях эта тематика может формулироваться специалистами органов образования в рамках утвержденных программ. В других, выдвигаться учителями с учетом учебной ситуации по своему предмету, естественных профессиональных интересов, интересов и способностей учащихся. В-третьих, тематика проектов может предлагаться и самими учащимися, которые, естественно, ориентируются при этом на собственные интересы, не только чисто познавательные, но и творческие, прикладные.
Тематика проектов может касаться какого-то теоретического вопроса школьной программы с целью углубить знания отдельных учеников по этому вопросу, дифференцировать процесс обучения. Чаще, однако, темы проектов, особенно рекомендуемые органами образования, относятся к какому-то практиче-
32 скому вопросу, актульному для практической жизни и вместе с тем, требующему привлечения знаний учащихся не по одному предмету, а из разных областей, их творческого мышления, исследовательских навыков. Таким образом, кстати, достигается вполне естественная интеграция знаний.
Метод проектов применяется при обучении информатике в Высшем колледже информатики, ее описанию посвящен ряд работ Л. Г. Алсынбаевой и Н. А. Сычева [2; 67]. Методика использования проектов при обучении информатике в педагогическом вузе и школе рассматривается в работах Э. Т. Селивановой [61].
В диссертации Н. Ю. Пахомовой [50] рассматривается методика использования проектов при обучении информатике в школе. Автор пишет: «Метод проектов основан на вьшолнении учащимися учебного проекта, который определяется как совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся, имеющая особую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленная на достижение общего результата. Этот метод строится на активизации учащихся в процессе обучения, на переориентации обучения с репродуктивного на креативный. Свойственное этому методу создание предпосылок для развития аналитико-синтетических видов мышления интенсифицируется применением его при обучении информатике». И далее: «На уроках при изучении отдельной темы или крупного тематического блока содержания раздела «Элементы программирования» метод проектов может быть использован как один из методов проблемного обучения, активизирующий и углубляющий познание, как метод, позволяющий обучать самостоятельному мышлению и деятельности в процессе обучения предметной деятельности, групповому взаимодействию (что очень важно для информатики — предмета с ярко выраженной практической направленностью). В рамках проектной деятельности ученик может реализовать уже накопленные знания, практически применить их, проявить самостоятельность, творчество, у него появляется достаточно свободы для самовыражения и самореализации. Работа над проектом, как правило, носит поисковый характер, позволяет научить системному подходу в решении проблемы проекта».
Таким образом, обучение с помощью метода проектов приобретает отчетливо выраженный характер практической деятельности. Это обстоятельство осо-
33 бенно важно при обучении, ориентированном на технологический аспект информатики, в частности, при внешкольном обучении.
Автор диссертации указывает, что метод проектов реализуется как совместная, или коллективная, деятельность учащихся. Однако это не единственный способ работы. В частности, каждый учащийся может выполнять свой собственный, индивидуальный проект (если проекты разных учащихся имеют между собой много общего, поле для совместной деятельности остается и здесь) — в этом случае его можно назвать методом индивидуальных проектов.
1.4. Выводы
Изложенный выше материал позволяет сделать следующие выводы:
организация обучения информатике во внешкольной форме исследована сегодня слабо;
обучение информатике во внешкольной форме должно быть ориентировано в первую очередь на технологический аспект, поскольку именно с ним в школьном образовании больше проблем;
профильная дифференциация является одной из важных черт внешкольного образования, и это необходимо учитывать при организации внешкольного обучения информатике;
в начальный (пользовательский) курс целесообразно включить разделы: работа с операционной системой, обработка текста, электронные таблицы;
метод образцов при организации начального курса облегчает изучение материала для учащихся с разными типами мышления;
при обучении программированию целесообразно использование современных средств визуальной разработки приложений, с элементами объектно-ориентированного программирования;
метод проектов при обучении программированию позволяет лучше изучить возможности современных средств разработки, повышает интерес учащихся к обучению.
Проблема организации внешкольного обучения информатике на современном этапе развития образования
Идея об обучении информатике во внешкольной форме появилась задолго до включения информатики в учебную программу средней школы. В то время информатика рассматривалась лишь как вариант специализации при начальном профессиональном образовании, по типу учебно-производственных комбинатов (УПК). При этом главной и практически единственной составляющей курса ин форматики было программирование. Даже различные прикладные аспекты ин форматики рассматривались через призму учета многих технических деталей и в конечном итоге по объему и составу изучаемой информации приближались к программированию.
Связано это было с несколькими причинами. Во-первых, в то время подав ляющим большинством людей, профессионально сталкивавшихся с компьюте ром, были программисты и операторы ЭВМ (а, как уже отмечено, изучение ин форматики было ориентировано на профессиональное обучение). Во-вторых, компьютеры того времени не имели интерфейса, ориентированного на пользова теля, любая работа на них требовала изучения большого объема информации, в том числе основ устройства и работы компьютера, так что фактически именно программирование становилось первой ступенью обучения работе на компьютере. В-третьих, распространение компьютеров в то время ограничивалось в основном научно-техническими применениями, и обилие технических деталей при изучении информатики не выглядело неуместным.
Четвертой причиной, которая вызвала к жизни внешкольные формы обучения, было то обстоятельство, что компьютеры того времени, как правило, были очень дорогими, и приобретение для каждой школы компьютерного класса было просто нереальным. К тому же, микрокомпьютеры в те годы только появлялись в широком распространении, а основной парк доступных компьютеров составляли мини-компьютеры, требовавшие квалифицированного персонала для обслуживания.
Широкое обсуждение внедрения информатики в школьную программу в 1984—1986 гг. и официальное включение информатики в нее в 1986 г., а также начавшаяся в то же время кампания по оснащению школ персональными микрокомпьютерами мало повлияли на ситуацию. По-прежнему компьютеры оставались мало доступными для подавляющего большинства школ. Более того, из-за недостаточной оснащенности школ вычислительной техникой вопрос изучения информатики во внешкольной форме приобрел особую остроту.
По-прежнему основной составляющей школьного курса информатики оставалось программирование. И причины этого положения оставались практически теми же. Следует, правда, оговориться, что персональные компьютеры того времени (ДВК, УКНЦ, Корвет, Агат, MSX-Yamaha и пр.) уже предоставляли большие возможности по работе с прикладными программами. Однако, как и раньше, работа на компьютере была связана с необходимостью освоения большого числа технических деталей.
Так, в диссертационном исследовании Н. Л. Грохульской [13] рассматриваются вопросы методики и организации обучения школьников программированию в УПК. В этой работе обосновывается целесообразность обучения программированию на двух уровнях — общеобразовательном и углубленном. По мнению автора, «в современных условиях основная часть общеобразовательного курса «Программирование» перейдет в школу. Углубленное обучение программированию будет развиваться в УПК и достигнет уровня первоначальной профессиональной подготовки, получения квалификации».
Учитывая реалии 1986 г., с автором работы можно согласиться. Однако произошедшее с того времени широкое внедрение вычислительной техники во все сферы жизни изменило ситуацию. Сегодня говорить о начальном профессиональном обучении следовало бы в первую очередь именно в прикладном аспекте — на рынке труда велика потребность в специалистах, владеющих компьютером на уровне пользователя средней квалификации, подавляющее большинство людей, использующих компьютер в своей повседневной работе, к программированию не имеет отношения. В то же время программисты становятся достаточно узкой прослойкой, элитой среди пользователей компьютеров. Уровень знаний, необходимых для работы профессионального программиста, таков, что его можно достичь только в системе высшего образования. Поэтому изучение программирования школьниками становится не столько начальным профессиональным образованием, сколько средством профессиональной ориентации школьников, помощи им в выборе будущей профессии.
Как уже отмечено выше, со времени включения информатики в школьную программу произошел бурный рост применения компьютеров во всех сферах жизни. Люди очень многих профессий используют компьютер в своей повседневной работе, и владение компьютером рассматривается как одно из важных условий приема на работу. Таким образом, налицо потребность общества в гражданах, владеющих компьютером хотя бы на начальном уровне. Современная же школа в целом, как указано во введении, пока не способна полностью удовлетворить эту потребность. Поэтому потребность в различных формах внешкольного обучения информатике не снята с повестки дня и по сей день.
Содержание, структура и методы изучения начального (прикладного) курса информатики
Рассмотрим подробнее материал, входящий в начальный курс. Как отмечено выше, в рамках этого курса предполагается изучение основ работы в Windows, работы с Microsoft Word и Microsoft Excel. Однако каждое из перечисленных средств обладает большим числом возможностей, не все из которых реально нужны на начальном этапе освоения работы с компьютером, к тому же имеющиеся времегоше рамки не позволяют изучить все их возможности.
При изучении каждого из этих разделов следует иметь в виду, что выбранные программные средства являются лишь примерами программных средств соответствующего назначения, и всегда существует по крайней мере несколько альтернативных программных средств. Поэтому следует в первую очередь обращать внимание на общие черты, характерные для этих классов программных средств, на операции и задачи, выполняемые с их помощью, и ориентировать учащихся на возможный самостоятельный поиск конкретных способов выполнения этих задач и операций. Другими словами, несмотря на заявленную ориентацию главным образом на прикладной аспект информатики, о ее теоретической составляющей, относящейся к изучаемому материалу, также не следует забывать, и ее нужно включать в содержание курса (в основном в неявном виде).
Главным критерием при выборе изучаемых программных средств (Windows 95, Microsoft Word, Microsoft Excel) явилось их большее по сравнению с другими аналогичными средствами распространение в практике реального использования компьютера. Таким образом, учащиеся с самого начала получают возможность самостоятельно развивать полученные навыки вне стен учебного заведения — для этого не требуется никакого специального программного обеспечения, все необходимое имеется на подавляющем большинстве компьютеров. Еще одной причиной такого выбора (отчасти обусловившей предьщущую) является наличие русскоязычных версий этих программных средств, что облегчает их освоение. Кроме того, компания Microsoft проводит политику скидок на свои программные продукты для учебных заведений, что также склоняет выбор в их пользу.
Открывает курс раздел, посвященный основам работы в Microsoft Windows 95. В этой части курса предполагается освоение основных практических навыков работы с компьютером (работа с мышью, клавиатурой), знакомство с оконным интерфейсом, файловой системой (в том числе приемы работы с дискетами), системой справки. Эти навыки представляют собой абсолютно необходимый минимум для работы на компьютере, который на дальнейших занятиях используется постоянно. Поэтому, с одной стороны, знакомство с ними необходимо, но в то же время, по нашему мнению, нет смысла добиваться полного освоения этих навыков на первых занятиях — поскольку они используются постоянно, они достаточно хорошо осваиваются на последующих занятиях (сами последующие занятия строятся так, чтобы эти навыки постоянно использовались).
Следующий раздел курса посвящен освоению Microsoft Word как типичного представителя класса текстовых процессоров. Круг задач, в которых применяется этот класс программного обеспечения, чрезвычайно широк, и его возможности также чрезвычайно обширны. Но лишь очень небольшая часть его возможностей реально нужна основной массе пользователей — подавляющее большинство пользуется лишь ограниченным набором операций.
К этим операциям относятся:
правка — работа по изменению содержания текста, — и набор текста;
форматирование — работа по изменению внешнего вида текста;
печать текста;
оформление текста с помощью таблиц и графических объектов.
Кроме того, работа с текстом постоянно требует выполнения двух видов вспомогательных операций — перемещения курсора по тексту и выделения фрагментов текста.
Остальные возможности текстовых процессоров, при всей их полезности, используются существенно реже, и из начального курса их вполне можно без ущерба исключить. Следует также иметь в виду, что пользователь, начав реальную работу с документами, может сам по мере накопления опыта осваивать новые для себя операции, поэтому в течение курса его следует познакомить с необходимым минимумом операций, отталкиваясь от которых, он мог бы осваивать остальные.
Организация экспериментального обучения информатике во внешкольном учреждении
ЗАО СОЦ производит обучение школьников информатике с осени 1996 года. Основная задача обучения — ознакомление учащихся с современными компьютерными технологиями в разных сферах их применения. Целью обучения является профессиональная ориентация учащихся, помощь в выборе ими будущей профессии. Для достижения этой цели между ЗАО СОЦ и Управлением образования Кировской районной администрации г. Новосибирска заключен договор, согласно которому обучение в ЗАО СОЦ может засчитываться вместо посещения занятий в учебно-производственном комбинате (УПК).
Основной контингент учащихся ЗАО СОЦ — школьники 7—11-х классов. Однако, поскольку освоение компьютерных технологий важно не только для школьников, есть и взрослые учащиеся. Кроме того, в порядке эксперимента производится ознакомление с работой на компьютере младших школьников по особой программе.
Обучение в ЗАО СОЦ является трехступенчатым, каждая ступень обучения занимает по времени учебный год и является сравнительно самостоятельным курсом. Учащиеся, приходящие впервые, в течение первого года осваивают общий для всех пользовательский курс первой ступени (в учредительных документах
СОЦ он называется базовым), где осваивают навыки, необходимые для всех пользователей компьютера, независимо от их профессиональной принадлежности.
После освоения этого курса учащимся предлагаются по выбору курсы второй и третьей ступеней, связанные со специализацией в том или ином направлении применения вычислительной техники. Эти направления специализации условно поделены на несколько отделений. Ниже кратко описываются существующие на данный момент отделения и курсы.
Организационно к отделению информатики относятся уже упомянутый базовый (начальный) курс и курсы программирования. Курсы программирования называются «Основы программирования» (вторая ступень) и «Практическое программирование» (третья ступень). В курс основ программирования входит освоение основных навыков и технологий программирования — основы алгоритмизации и разработки алгоритмов, технологии разработки приложений с использованием современных средств программирования. Курс практического программирования посвящен разработке крупномасштабных приложений и некоторым технологиям разработки программного обеспечения. Содержание этих курсов описано во второй части работы, далее приводится более детальное описание некоторых их фрагментов.
К отделению экономики и менеджмента относятся специальности экономического и управленческого профиля.
В экономических курсах изучаются основы экономики и применения компьютера в этой сфере. Курс второй ступени «Современная экономика» посвящен изучению основ экономической теории. Другой курс второй ступени «Бизнес-планирование» является более практическим и направлен на изучение практических навыков работы в сфере экономики. Курс третьей ступени «Маркетинг включает в себя основы маркетинга. Курс третьей ступени «Бухгалтерский учет» посвящен основам бухучета и освоению бухгалтерских приложений.
Курсы управленческого направления включают в себя изучение различных аспектов организации работы персонала офиса. Курс второй ступени «Основы управления персоналом» включает в себя освоение машинописи вслепую, основы делопроизводства и психологии делового общения. Курс третьей ступени «Менеджмент» включает в себя основы менеджмента и рекламной деятельности.
Курсы отделения графики и дизайна посвящены применению компьютера в творческих областях. На данный момент существуют только два курса второй ступени. Курс «Компьютерная графика» включает в себя изучение работы в современных графических приложениях и освоение основных навыков создания изображений на компьютере. Курс «Разработка документов для Internet» посвящен популярному на сегодня виду деятельности — Web-дизайну.
