Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Единство процесса обучения информатике и информационной образовательной среды школы 10
1.1. Содержание и методы обучения информатике в общеобразовательной школе 14
1.2. Состояние и тенденции развития школьного дополнительного образования в области информатики 30
1.3. Модель информационной среды школы, обеспечивающая единство учебного процесса по информатике и дополнительного образования в области информатики 40
1.4. Модель открытого курса информатики в условиях информационной среды школы 59
ГЛАВА 2. Содержание и методы обучения открытому курсу информатики в условиях информационной среды школы 68
2.1. Отбор содержания открытого курса информатики 68
2.2. Педагогические условия взаимодействия составляющих элементов информационной среды школы 74
2.3. Организация обучения в условиях открытого курса информатики 86
2.4. Организация и результаты педагогического эксперимента 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ 123
ПРИЛОЖЕНИЯ 140
- Содержание и методы обучения информатике в общеобразовательной школе
- Отбор содержания открытого курса информатики
- Педагогические условия взаимодействия составляющих элементов информационной среды школы
Введение к работе
Актуальность исследования. Глобальная информатизация общества, стремительное развитие информационных технологий формируют высокий уровень требований к образованности выпускников общеобразовательной школы. Информатизация образования становится ведущим направлением в обновлении системы общего образования в России, создает условия для реализации новой образовательной парадигмы, ориентированной на личностные подходы к обучению, непрерывность и открытость современного образования.
Существенные изменения претерпевает школьный курс информатики. Формируется новое содержание образовательной области «Информатика и информационные технологии», изменяется структура обучения, уточняется место информатики в системе учебных дисциплин общеобразовательной школы.
Школьный курс информатики создает основу для формирования базовых знаний, технологических умений в области информатики, которые расширяются и углубляются в процессе всей учебной деятельности школьников. Функционирование школьного курса информатики в рамках классно-урочной системы, ограниченность курса временными рамками не позволяют реализовать полноценную информационную деятельность школьников. Возникает потребность формирования современной информационной образовательной среды школы и организации различных видов информационной деятельности в условиях данной среды, все больший интерес проявляется к системе дополнительного образования в области информационных и коммуникационных технологий.
В системе дополнительного образования в области информатики и информационных технологий создаются условия для формирования целостного миропонимания и информационного мировоззрения, обеспечения новых компетенций, знаний и умений, способов деятельности, необходимых выпускнику школы в реальной информационной среде обитания и продолжения образования в условиях широкого использования современных информационных технологий обучения.
Сфера дополнительного образования обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными учебными дисциплинами. Обладая большей свободой в отборе содержания, форм, методов и средств обучения, здесь удается сочетать высокий уровень мотивации обучения с эффективными методами личностно-ор квитированного обучения. Однако дополнительное образование в школе нередко является самостоятельной образовательной отраслью, зачастую оторванной от целей и задач основного учебного процесса.
Проблемам формирования содержания и методики обучения
информатике в общеобразовательной школе посвящены исследования
С. А. Бешенкова, А. Г. Гейна, А. А. Кузнецова, А. Г. Кушниренко,
М. П. Лапчика, И. Г. Семакина, А. Л. Семенова, А. Ю. Уварова,
Н. Д. Угриновича, Е. К. Хеннера и др.
Широко обсуждаются проблемы места школьного курса информатики в системе традиционных школьных предметов М. П. Лапчиком, И. В. Роберт,
A. Л. Семеновым, А. Ю. Уваровым, Е. К. Хеннером и др.
Проблемы структуры и содержания современной информационной образовательной среды учебного заведения рассматриваются в работах
B. Ю. Лысковои, Н. И. Пака, Е. А. Ракитиной, И. А. Румянцева, А. Ю. Уварова
и др.
Проблема интеграции целей, содержания, методов, организационных форм и средств обучения информатике в рамках базового курса и школьного дополнительного образования в этой области в настоящее время является мало
изученной и не получила пока своего решения. Аддитивная интеграция традиционного курса информатики и дополнительного образования либо простой перенос достижений не представляются эффективными в силу специфичности данных систем. В этой связи идея педагогически эффективной организации этих двух сфер в единую открытую образовательную систему представляется актуальной, что и определило проблему настоящего исследования.
Проблема исследования определяется противоречием между потенциальными возможностями дополнительного образования в области информатики в расширении теоретической и технологической составляющей образовательной области «информатика» и отсутствием научно-методических основ создания открытого курса информатики в условиях информационной образовательной среды школы.
Объектом исследования является процесс обучения информатике в общеобразовательной школе.
Предмет исследования: содержание и методика организации открытого курса информатики в условиях информационной среды школы.
Цель исследования: разработка методических основ открытого курса информатики с целью совершенствования процесса обучения информатике в условиях информационной среды школы.
Гипотеза исследования. Если разработать и внедрить методическую систему обучения информатике на основе открытой модели (открытый курс информатики) в соответствии с принципами преемственности, формирования целостной деятельности, усиления учебной мотивации в условиях информационной образовательной среды школы, то это позволит повысить качество обучения информатике в общеобразовательной школе и создаст условия для формирования целостного миропонимания и информационного мировоззрения школьников.
В связи с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были сформулированы следующие задачи:
1. На основе анализа литературы и существующего педагогического опыта выявить возможности, особенности и педагогические условия взаимного влияния системы обучения информатике в школе, системы школьного дополнительного образования и информационной образовательной среды школы.
Разработать и реализовать модель открытого курса информатики в условиях информационной образовательной среды школы.
Провести отбор содержания, методов, организационных форм и средств обучения открытому курсу информатики на основе интеграции учебного процесса по информатике и информационной среды школы. Определить ведущие компоненты информационной среды, оказывающие непосредственное влияние на развитие школьной информатики и возможности их использования в системе школьного дополнительного образования.
В процессе педагогического эксперимента проверить эффективность обучения информатике по модели открытого курса информатики в условиях информационной среды школы.
Методологическом основой исследования являются фундаментальные
исследования в области методологии психолого-педагогической науки
(Ю.К.Бабанский, Б.С. Гершунский, В. В. Давыдов, Д. Дьюи, Е. И. Машбиц и
др.); концепции деятельностного подхода к пониманию развития личности
(Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, А. В. Петровский и др.); в области
педагогических технологий (В. П. Беспалько, В. М. Монахов, Н. Ю. Пахомова,
Г. К. Селевко, И. Д. Фрумин и др.); информатизации образования
(Я. А. Ваграменко, Е. П. Велихов, А. П. Ершов, В. Г. Житомирский,
В. А. Извозчиков, А. А. Кузнецов, Э. И. Кузнецов, М. П. Лапчик, Н. И. Пак,
И. В. Роберт, И. А. Румянцев, А. А. Самарский, А. Ю. Уваров, Н. Д. Угринович,
Е. К. Хеннер, и др.); теории и методики обучения информатике
(С. А. Бешенков, А. Г. Гейн, А. П. Ершов, А. А. Кузнецов, А. Г, Кушниренко, В. М. Монахов и др.).
Для решения задач использовались следующие методы исследования: моделирование, теоретический анализ, математико-статистические методы, анкетирование, педагогические наблюдения, констатирующий и формирующий эксперименты, тестирование.
Экспериментальной базой для проведения исследования являлась школа № 103 г. Железногорска Красноярского края, краевой распределенный Лицей информационных технологий при Институте математики, физики и информатики Красноярского государственного педагогического университета. Исследование проводилось несколькими этапами:
/ этап (1993-1995 гг.) - изучение и анализ литературы по теме исследования. Проведение констатирующего эксперимента. Проектирование и создание модели информационной среды школы. Формулирование гипотезы, цели и задач исследования.
II этап (1995-1997 гг.) - исследование эффективности преподавания
базового курса информатики с использованием метода проектов. Проведение
корректирующего эксперимента. Проектирование и организация системы
школьного дополнительного образования в области информационных
технологий.
III этап (1997-2001 гг.) - проведение формирующего эксперимента.
Анализ и обобщение результатов.
Научная новизна. Новизна полученных результатов исследования состоит в педагогическом обосновании целесообразности построения и реализации открытого курса информатики в соответствии с принципами преемственности, формирования целостной деятельности, усиления учебной мотивации в условиях информационной образовательной среды школы.
Практическая значимость исследования состоит в реализации модели открытого курса информатики в условиях информационной образовательной
среды школы № 103 г. Железногорска Красноярского края. Предложенная модель может быть использована в педагогической практике общеобразовательных школ.
Достоверность исследования обеспечивается опорой на достижения психолого-педагогической науки и результатами педагогического эксперимента.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Открытость курса информатики в условиях информационной образовательной среды школы обеспечивается принципами единства теории и практики, преемственности, формирования целостной образовательной деятельности, усиления учебной мотивации.
Основной педагогической технологией обучения информатике по модели открытого курса является технология индивидуализированного обучения на основе метода проектов.
Функционирование открытого курса информатики в условиях информационной образовательной среды школы способствует повышению качества обучения информатике и создаст условия для формирования целостного миропонимания и информационного мировоззрения школьников.
Апробация работы. Результаты научной и опытно-экспериментальной работы по теме диссертации представлялись и обсуждались в Красноярском государственном педагогическом университете на научных семинарах кафедр информатики и методики преподавания информатики, на международных, республиканских и региональных конференциях: «Компьютерные технологии в школьном образовании» (Красноярск, 1995 г.), «Новые информационные технологии в образовании» (Воронеж, 1995 г.), «Образование XXI века: инновационные технологии, диагностика и управление в условиях информатизации и гуманизации» (Красноярск, 1999 г.), «Образование XXI века: инновационные технологии, диагностика и управление в условиях информатизации и гуманизации» (Красноярск, 2000 г.).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений.
Диссертационная работа выполнена на базе Института математики, физики, информатики Красноярского государственного педагогического университета и школы № 103 г. Железногорска Красноярского края.
Автор выражает благодарность профессору кафедры методики преподавания информатики КГПУ Яковлевой Татьяне Александровне и доценту кафедры МПИ Степановой Инге Юрьевне за методическую помощь, ценные указания и советы, особую благодарность директору ИМФИ КГПУ профессору Паку Николаю Инсебовичу за научное руководство по созданию информационной образовательной среды школы.
Содержание и методы обучения информатике в общеобразовательной школе
В практике преподавания любого иностранного языка центральное место занимает вопрос об отборе языкового материала. В.Г.Костомаров пишет по этому поводу так: "Слова - строительные камни языка, и их выбор диктуется тем, какое здание мы собираемся построить. Минимум отбирается в зависимости от того, какую ближайшую цель ставит перед собой учащийся - общаться в столовой или на семинаре по философии, читать Державина или изучать сопротивление материалов. В каждом случае минимум будет иным" /Костомаров В.Г., Принципы отбора лексического минимума. / В сборнике материалов четвертого Международного семинара преподавателей русского языка стран социализма., 1964., с. 43 /.
Отбор языкового материала является, таким образом, неотъемлемой частью любого метода и любых форм учебной работы, поскольку знание громадного количества слов, которые включает в себя любой современный высокоразвитый язык, недоступно, да и не нужно.
Каждый высокоразвитый язык, и русский в том числе, содержит более полумиллиона слов. Среднему носителю языка для говорения на нем вполне достаточно 2000 слов, а для аудирования и письма - 3,500 - 4000 слов /Бжазонь Е., Из опыта работы Над словарем-минимумом наиболее употребительных русских экономических терминов. /В сборнике: Обучение иностранным языкам в высшей школе. Выпуск 79, часть 1. М., 1973. с.35/. По подсчетам лингвистов в области устной и письменной речи, примерно 1000 слов покрывают от 90 до 94% любого текста, а 3000 - 95-97,5% /Сферы функционирования иностранного языка. Тезисы научной конференции 1995 г. под ред. Иштвана Бакони. Будапешт, 1991., с. 15./. Эта закономерность примерно одинакова для любого языка. По подсчётам языковедов, взрослый носитель языка употребляет 12-14 тыс. слов, подросток -10 тыс. слов, ребёнок - 3,5 тыс. слов. При этом наиболее употребительными оказываются 5 тыс. слов, что зафиксировано, например, в "Кратком толковом словаре русского языка" под ред. В.В.Розановой.
Сущность отбора языкового материала состоит в создании минимумов, которые должны быть усвоены учащимися. Речь идет, прежде всего, о создании:
1. Лексического минимума
2. Грамматического минимума.
Отбор лексического минимума обусловлен словарным обеспечением тех коммуникативных ситуаций, которые рассматриваются в ходе первых двух этапов обучения русскому языку в венгерском экономическом вузе. На последующих этапах обучения лексика насыщена специальными терминами, поэтому методы создания словарного минимума и его состав также специфичны. Что касается грамматического минимума, то требования к его составу обусловлены лексическим содержанием каждого этапа обучения. Кроме того, начиная с третьего этапа обучения, следует уделить большое внимание классификации и отбору минимально необходимых знаний в области стилистических особенностей письменного и устного делового общения, научных докладов и дискуссий.
В целом, требования к комплексу минимально необходимой лексики и грамматики заключаются в следующем:
1. Он обеспечивает овладение учащимися навыками и умениями, предусмотренными учебной программой.
2. Дает студентам большую практическую пользу (т.е. обеспечивает возможность общения в разнообразных коммуникативных ситуациях).
3. Соответствует этапам, а также конкретным условиям учебной работы.
Наибольшие трудности возникают при отборе лексического минимума в силу следующих обстоятельств:
- лексические знания являются базовыми в любой языковой системе.
- при огромном количественном объеме массив лексических знаний является наименее структурированным и вследствие этого содержит множество уникальных лексических явлений, которые нельзя объяснить какими-либо обобщенными правилами с той же четкостью и полнотой, с какими излагается грамматическая система языка.
Отбор лексического минимума требует решения более частных задач, а именно:
1. Определения единицы отбора.
2. Определения принципов и критериев отбора
3. Определение технологии процедуры отбора
Детальное определение единицы лексического отбора приводит В.Л.Скаткин /Скаткин В.Л., Типическая коммуникативная ситуация как структурно-тематическая основа обучения устной иноязычной речи., РЯЗР, № 5, 1979. стр. 26-30/, который классифицирует их следующим образом:
1. Однозначные слова (всегда, школа, стакан)
2. Лексико-семантический вариант (класс, кран)
3. Супплетивные формы (брать-взять)
4. Сокращения (ликбез, комсорг)
5. Сложные лексические единицы (прийти в голову, с целью, в связи с)
Современная методика не располагает универсальным принципом и критериями отбора лексики. В поисках наиболее совершенной меры ценности слова в последнее время выдвигаются все новые и новые критерии отбора. В то же время наиболее авторитетными считаются следующие принципы отбора:
1. статистический;
2. дидактический;
3. лингвистический;
Иногда, в тех случаях, когда авторы заменяют термин "принцип" словами "подход" или "метод" рассматриваются такие разновидности указанных принципов как лингво-дидактический, интуитивно-эмпирический, индуктивно-коммуникативный и дедуктивно-лексикографический.
Статистический принцип отбора лексики включает в себя следующие критерии:
- частотность - суммарное количество употреблений отдельного слова в одном источнике или группе источников.
- распространенность - количество источников, в которых выбранное слово встречается хотя бы один раз.
- употребительность - показатель, равно учитывающий частотность и распространенность, являющийся объединенном показателем ценности данного слова. Указанный критерий имеет математическое выражение - коэффициент стабильности, значение которого рассчитывается по формуле /93/. Кроме того, учитываются ассоциативно-психологические признаки употребительности слов.
Безусловно, в группе указанных критериев самым эффективным является употребительность слова. Однако, одного только статистического принципа отбора лексики совершенно недостаточно, и требуется дополнительная опора на дидактический и лингвистический принципы.
Дидактический принцип отбора заключается в соответствии учебного лек-сико-грамматического материала целям и задачам обучения. На основе дидактического принципа выделяются следующие критерии отбора языкового материала:
- тематический критерий - способ определения ценности отдельного слова в зависимости от того, насколько оно необходимо для лексического обслуживания конкретной учебной темы.
- ассоциативно-ситуативный критерий, дающий возможность отбора слов на основе их ассоциаций с заданным словом или ситуацией
- семантический критерий, заключающийся в том, что при отборе предпочтение отдается словам, отражающим наиболее важные понятия в пределах отдельной темы.
Общая черта критериев в отборе лексики, входящих в систему статистического и дидактического принципов, заключается в том, что они учитывают свойства слова, определяемые целостной лексической системой языка.
Лингвистический принцип отбора позволяет выделить те слова, свойства которых обеспечивают легкое оперирование ими в речи.
Критерии, входящие в систему лингвистического принципа отбора лексики следующие:
- Критерий словообразовательной ценности, обеспечивающий отбор так называемых базовых слов. Знание таких слов обеспечивает возможность се-мантизации производных от базовых сложных слов, не изученных ранее.
- Критерий сочетаемости слов, то есть степени легкости, с которой они могут давать большое количество словосочетаний.
- Критерий многозначности слова. Предпочтение отдается словам, имеющим большое количество значений.
- Критерий стилистической неограниченности, при использовании которого выбираются стилистически нейтральные общеупотребительные слова.
- Критерий образуемости слова, то есть его свойства служить моделью словообразования.
Критерии, основанные на лингвистическом принципе отбора, также не являются единственно достаточными. Например, для того, чтобы определить словообразовательную или стилистическую ценность данного слова, необходимо иметь строгое математическое выражение показателей этих величин, а они в лингвистике отсутствуют.
Отбор содержания открытого курса информатики
Содержание образования является педагогической категорией и переводит социальный заказ на язык педагогики, конкретизируется средствами частных дидактик. Формирование модели содержания образования на всех уровнях определяется объемом и структурой предметной области, закономерностями обучения, реальной спецификой средств реализации [108]. Основные компоненты содержания образования выделены следующим образом (Б. С. Гершунский [36]):
система знаний, усвоение которых обеспечивает формирование научной картины мира и вооружает правильным методологическим подходом к познавательной и практической деятельности;
система общих интеллектуальных и практических умений и навыков, лежащих в основе множества конкретных видов деятельности;
основные черты творческой деятельности, обеспечивающие готовность к поиску решения новых проблем, к творческому преобразованию действительности;
система норм отношений людей к миру и друг к другу» то есть система мировоззренческих и поведенческих качеств личности.
Понятие «содержание обучения» имеет самостоятельный дидактический статус и тесно связано с категориями «учебный предмет» и «учебный материал». «Под содержанием обучения следует понимать педагогически обоснованную, логически упорядоченную и текстуально зафиксированную в учебной программе научную информацию о подлежащем изучению материале, представленную в свернутом виде и определяющую содержание обучающей деятельности педагога и учебно-познавательной деятельности учащихся для достижения целей обучения» [36]. Определяя содержание обучения любому предмету, целесообразно ориентироваться не только на формирование соответствующих знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков, но и на развитие мировоззренческих, поведенческих и творческих качеств личности каждого обучаемого. «Содержание обучения характеризуется единством содержательного и процессуального аспектов обучения в их конкретной реализации». Отбор содержания связан с обоснованием целей обучения, отражающих на конкретном учебном материале предмета общую структуру содержания образования [145].
Следуя целям открытого курса информатики в части использования ресурсов ИС школы, отбор содержания ОКИ проводится с учетом принципов построения традиционного курса информатики, что соответствует педагогическому npumfuny адекватности, и принципа единства учебного процесса и информационной среды школы [92, 136]. Для изучения базовой ступени курса сохранен временной промежуток с 7 по 9 класс.
Тематическое планирование ОКИ (Приложение 2) отвечает требованиям обязательного минимума содержания образования по информатике, распределение изучения линий которого по учебным четвертям представлено в таблице 2.
Основанием интеграции являются содержательные линии школьного курса информатики: «Компьютер», «Информационные технологии», «Алгоритмы и исполнители» (Схема 7). В урочное время по отобранным направлениям преобладает изучение теоретического материала, практическая деятельность осуществляется в условиях системы дополнительного
Содержание базового курса информатики получает расширение и углубление в деятельности структурных звеньев школьного дополнительного образования в области информатики, в процессе самостоятельной работы учащихся по выполнению учебных проектов. Теоретические вопросы и основа практических знаний предъявляются ученику на уроках информатики. В школьном дополнительном образовании и внеурочное время при выполнении групповых или индивидуальных учебных проектов происходит отработка практических навыков, а также углубление и расширение теоретического материала, изученного на уроках.
Особенностью вводимого курса является организация целостной деятельности учащихся на основе использования единого метода - метода проектов в урочное и внеурочное время в структурах информационной среды школы.
Содержание обучения ОКИ в условиях информационной среды школы по сравнению с традиционным курсом информатики претерпело следующие изменения:
акцент поставлен на освещение теоретических вопросов;
изучение программного обеспечения проводится в ознакомительном порядке, для чего широко используются приемы аналогии и обобщения;
отработка практических знаний выполняется в групповых и индивидуальных учебных проектах;
овладение программным обеспечением на уровне навыка выносится в информационную среду школы.
Педагогические условия взаимодействия составляющих элементов информационной среды школы
Содержание образования, являясь сущностной частью образовательной технологии, во многом определяет и ее процессуальную часть (совокупность методов и средств). При изменении содержания образования в конкретной предметной области, как правило, изменяются цели обучения, а изменение целей обучения влечет за собой изменение методик, технологий обучения (И. Н. Фалина [154]). «Принцип педагогической деятельности состоит в единстве образовательной, воспитывающей и развивающей функций обучения. Нужны специальные усилия, чтобы его обеспечить» [129].
Цели ОКИ по повышению качества подготовки учащихся в области информатики реализуются в сформированной информационной среде школы, элементы которой специальным образом созданы и взаимодействуют.
Создание данной адаптивной системы образования в области информатики явилось результатом решения ряда педагогических, дидактических, организационно-правовых и других задач.
При внедрении в педагогическую практику программы непрерывного образования в области информатики была соблюдена следующая последовательность мероприятий перехода. Определены стратегические и тактические направления развития общеобразовательной политики школы в области информатизации в условиях информационной среды, для чего: разработаны звенья школьного дополнительного образования, определена структура и содержание образования в урочной и внеурочной формах, сформирована деятельность по проектному методу; на основе нового содержания образования и структуры образовательного процесса сформирована программа поэтапного перехода на непрерывное образование учащихся в области информатики.
Реализация учебного плана в ИС школы представлена системой непрерывного обучения информатике с I по 11 класс, реализующей три этапа в информационном образовании школьников.
Адаптивность системы непрерывного образования осуществлена согласно рекомендациям [95, 133] через обеспечение:
полной преемственности образовательных программ младшего, среднего, старшего звеньев школы и школьного дополнительного образования на всех ступенях обучения;
оперативного обновления содержания образования вариативной части учебного плана с учетом меняющейся структуры рынка труда;
обновления технологии образования с учетом изменяющихся требований общества (метод проектов).
В соответствии с решением коллегии Минобразования РФ от 22.02.95 № 4/1 с 1996 года был осуществлен переход в ряде классов к непрерывному изучению информатики: пропедевтический (I-VI классы), базовый (VII-IX классы), профильный (Х-1 классы).
На изучение пропедевтического курса информатики отведены часы вариативной и факультативной частей Базисного учебного плана. Для классов начального звена добавляются часы занятий групп продленного дня. На изучение базового курса информатики выделяются часы вариативной части Базисного учебного плана. На прохождение профильного курса обучения информатике используются часы инвариантной части образовательных областей «Математика» и «Технология», а также вариативной части Базисного учебного плана (табл. 4).
Принимая во внимание тот факт, что число людей, занятых в сфере информационных технологий, достигло в развитых странах 60 процентов трудоспособного населения и снижения данной тенденции не предвидится акцент в преподавании информатики в X - XI классах смещен от курса программирования к курсу исследования информационных процессов и структур.
Похожие диссертации на Содержание и методы обучения открытому курсу информатики в условиях информационной среды школы
