Информатика как наука и учебный предмет в средней школе.
Информатика – в настоящее время одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации; стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий. Цели и задачи изучения информатики, как любого другого учебного предмета, связываются с формированием основ научного мировоззрения школьников, развитием мышления, способностей, подготовкой к жизни, труду, продолжению образования. Вклад информатики в научное мировоззрение школьников определяется формированием при ее изучении представления об информации как одном из трех основополагающих понятий науки: веществе, энергии и информации, на основе которых строится современная картина мира. Информатика как учебный предмет открывает школьникам для систематического изучения одну из важнейших областей действительности – область информационных процессов в живой природе, обществе, технике. Развивая единый подход к их изучению, обосновывая общность процессов восприятия, передачи, преобразования информации в системах различной природы, информатика вносит существенный вклад в формирование современного научного представления о мире, его единстве. Значительное расширение информатикой среды научного познания, формирование нового (информационного) подхода к изучению окружающей действительности имеет огромное мировоззренческое значение, которое необходимо в полной мере использовать в школьном образовании. Изучение информатики имеет важное значение для развития мышления школьников. Информатика привносит в учебный процесс новые виды учебной деятельности, многие умения и навыки, формируемые при ее изучении, носят в современных условиях общеучебный, общеинтеллектуальный характер.
Методика преподавания информатики как новый раздел педагогической науки и как учебный предмет подготовки учителя информатики.
Определение методики информатики как науки об обучении информатике само по себе еще не означает существования этой научной области в готовом виде. Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается; школьному предмету информатики уже более полутора десятка лет, но многие задачи в новой педагогической науке возникли совсем недавно и не успели получить еще ни глубокого теоретического обоснования, ни длительной опытной проверки.
В соответствии с общими целями обучения методика преподавания информатики ставит перед собой следующие основные задачи: определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы; разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей; рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.
Говоря иными словами, перед методикой преподавания информатики, как и перед всякой предметной школьной методикой, ставится традиционная триада основных вопросов:
зачем учить информатике?
что надо изучать?
как надо обучать информатике?
Методика преподавания информатики - молодая наука, но она формируется не на пустом месте. Опережающие фундаментальные дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отечественной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики, проработка важных вопросов общеобразовательного подхода к обучению информатике имеют в общей сложности почти полувековую историю. Будучи фундаментальным разделом педагогической науки, методика информатики опирается в своем развитии на философию, педагогику, психологию, информатику (в том числе школьную информатику), а также обобщенный практический опыт средней школы.
Цель - подготовить методически грамотного учителя информатики, способного: - проводить уроки на высоком научно-методическом уровне; - организовать внеклассную работу по информатике в школе; - оказать помощь учителям-предметникам, желающим использовать компьютеры в обучении.
Задачи : - подготовить будущего учителя информатики к методически грамотной организации и проведению занятий по информатике; - сообщить приемы и методы преподавания информатики, наработанные к настоящему времени; - обучить различным формам проведения внеклассной работы по информатике; - развить творческий потенциал будущих учителей информатики, необходимый для грамотного преподавания курса, поскольку курс ежегодно претерпевает большие изменения.
Стандартизация образования в области информатики. Государственный образовательный стандарт по информатике и ИТ первого поколения: назначение, структура, характеристика основных компонентов.
Государственный стандарт общего образования – это нормы и требования, определяющие обязательный минимум содержания основных образовательных программ общего образования, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся, уровень подготовки выпускников образовательных учреждений, а также основные требования и обеспечение образовательного процесса.
Государственный стандарт общего образования включает три компонента: федеральный компонент, региональный (национально-региональный) компонент и компонент образовательного учреждения.
Федеральный компонент структурирован по ступеням общего образования (начальное общее, основное общее, среднее (полное) общее образование); внутри ступеней – по учебным предметам.
Образовательный стандарт по информатике и ИКТ включает: цели изучения учебного предмета, обязательный минимум содержания основных образовательных программ, требования к уровню подготовки выпускников.
Основные позиции стандарта можно сформулировать следующим образом:
1. Структура курса информатики в учебном плане школы: начальная школа, основная школа, старшая школа – базовый или профильный уровень. При этом преподавание информатики и ИКТ обеспечено часами базисного учебного плана на всех уровнях обучения.
2. Сформулированы цели изучения информатики и информационных технологий на всех этапах обучения.
3. Обязательный минимум содержания основных образовательных программ сформулирован не только для базового курса информатики, но и для всех остальных уровней.
4. Требования к уровню подготовки сформулированы для всех уровней образования в виде: «Знать/понимать», «Уметь», «Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни».
5. Требования к технологии и средствам проверки и оценки достижения учащимися требований образовательного стандарта не представлены. Однако исходя из внедрения ЕГЭ можно предположить, что значительное место должен занять тестовый контроль.
Современное состояние нормативной базы и структура преподавания информатики. Общая характеристика ФГОС нового поколения. Структура и содержание обучения информатике согласно ФГОС нового поколения.
Прежде чем перейти к анализу документов, регламентирующих преподавание информатики, рассмотрим состояние нормативной базы преподавания информатики, весьма сложна и противоречива.
1. На территории Российской Федерации продолжают действовать документы, определяющие содержание и структуру преподавания информатики:
Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования по информатике;
Базисный учебный план 1998 года (БУП-98).
В соответствии с этими документами сложилась следующая структура обучения информатике в общеобразовательной школе:
пропедевтический этап (I–VI классы) предусматривает знакомство школьников с компьютером и информационными технологиями в целесообразной для данного учебного заведения форме обучения;
базовый курс
(VII–IX классы) обеспечивает освоение основных теоретических положений информатики, овладение научными основами, методами и средствами информационных технологий;
обязательное (Х–ХI классы) дифференцированное
по объему и содержанию обучение информатике в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников.
Рекомендации по реализация БУП изложены в информационном письме Департамента общего среднего образования Министерства образования РФ «О преподавании курса информатики в общеобразовательной школе в 2000/2001 г.»: «В соответствии с Базисным учебным планом курс информатики включен в инвариантную часть старшего звена общеобразовательных школ, то есть должен изучаться как самостоятельный курс в 10-11-х классах. Изучение информатики желательно включать в учебный план второй ступени образования (7-9 классы) за счет часов вариативной части. Пропедевтический курс информатики (начальная школа и 5-6 классы) может включаться в учебный план за счет школьного компонента и при наличии соответствующих условий (оборудованный компьютерный класс, учебно-методические пособия, квалифицированные педагоги и др.).
Решение о распределении учебных часов вариативной части базисного учебного плана принимается руководством общеобразовательного учреждения.
Минимальный обязательный объем учебных часов, отводимых на изучение информатики, – 68 учебных часов в течение двух лет. При наличии соответствующих условий можно увеличить объем учебных часов до 136 и более».
Таким образом, фактически информатика изучалась за счет федерального компонента БУП только в 10-11 классах. В остальных классах информатика изучалась (и изучается) в зависимости от возможностей и желания образовательного учреждения; количество часов в год и продолжительность изучения во всех школах различны.
В 2002 г. в статье главного специалиста Департамента образовательных программ и стандартов общего образования Министерства образования РФ М.С. Цветковой отмечается, что на современном этапе развития информатики необходимы разработка нового трехуровневого содержания предмета; разработка трехуровневого комплекта учебных пособий; создание практикумов по информатике, реализующих межпредметные связи. Трехуровневое обучение информатике может быть представлено как:
начальная ступень (II–IV кл.);
основная ступень – вводный и базовый курсы (V–VI и VII–IX кл.);
профильный курс (X–XI кл.).
Такая структура обучения в большей степени соответствует психологическим и физиологическим особенностям учащихся соответствующего возраста; реальной структуре школьного курса информатики; особенностям методики обучения информатике в разных возрастных группах.
Начальная ступень обучения информатике является этапом формирования алгоритмического мышления детей, развития их коммуникативных способностей как нового способа учебной деятельности. В связи с этим в начальной школе возможны подходы к обучению информатике как с компьютерной поддержкой, так и в форме бескомпьютерной организации обучения с межпредметной поддержкой на основе задач по информатике, имеющих актуальное предметное наполнение.
Вводный курс должен сформировать у учащихся готовность к информационно-учебной деятельности, выражающейся в умении и желании учащихся применять средства информационных и коммуникационных технологий в любом предмете для реализации учебных целей и саморазвития.
Основная цель базового курса – формирование у учащихся знаний, соответствующих минимуму содержания по предмету.
В профильном курсе старшей школы формируются углубленные знания соответственно профилю обучения: гуманитарному, физико-математическому, технологическому, естественнонаучному, социально-экономическому.
Таким образом, курс будет реализовывать главную цель школьного образования: самоопределение личности и достижение успешности в реализации учебных и профессиональных интересов на протяжении всей жизни.
2. В ряде регионов России с 2001 года проводится эксперимент по обучению учащихся начальной школы и старшего звена по программе 12-летнего образования, в том числе по информатике.
Как отметил академик А.А. Кузнецов в интервью журналу «Информатика и образование», «предметом эксперимента станут условия, механизмы наиболее эффективной реализации… модернизации школы. Эксперимент предполагается построить вокруг трех вариантов Базисного учебного плана».
Министерством образования РФ изданы соответствующие нормативные документы. В них предложены новый обязательный минимум содержания обучения и новые требования к уровню подготовки выпускников.
«Курс информатики и информационных технологий гуманитарно-филологического и химико-биологического профиля имеет уровень «А», рассчитанный на 1 час в неделю.
Курс информатики физико-математического, технико-технологического и социально- экономического уровня имеет уровень «В», в котором на изучение отводится 2 часа в неделю.
Наконец, используя межпредметный, интегративный характер дисциплины информатики, можно организовать обучение по всем названным профилям на углубленном уровне «С», ориентируясь на 3 и более часов в неделю.
Для курсов информатики и информационных технологий уровней «А» и «В» разработаны обязательные минимумы и требования к уровню подготовки выпускника общеобразовательной школы».
Прежде всего, следует отметить, что экспериментальный обязательный минимум имеет четыре содержательные линии: «Теоретическая информатика», «Аппаратные и программные средства информатизации», «Информационные и коммуникационные технологии» и «Социальная информатика». Если первые три содержательные линии включают материал, в значительной степени известный по «Обязательному минимуму…», то социальная информатика – новый раздел школьного курса, требующий методической разработки.
Соответственно, разработаны и новые базисные учебные планы. Однако и в них остались старые проблемы курса информатики:
«Так, в базисных учебных планах (БУП) для начальных и основных образовательных учреждений (ОУ), опубликованных в № 59/2001 газеты “Первое сентября” в качестве приложения можно найти следующие варианты.
Образовательные области, к которым может относиться предмет:
– математика, информатика (БУП начальных ОУ, вариант 1);
– человек и окружающий мир (БУП начальных ОУ, вариант 2);
– информатика (БУП основных ОУ, варианты 1,2);
– технология (БУП основных ОУ, вариант 3).
Образовательные компоненты, т.е. фактически названия учебной дисциплины:
– информатика (БУП основных ОУ, вариант 2);
– информатика и информационные технологии (БУП начальных ОУ, вариант 1, БУП
сновных ОУ, варианты 1, 2);
– информационные технологии (БУП начальных ОУ, варианты 2 и 3, БУП основных ОУ, вариант 3).
Правда, в предлагаемых в том же документе примерных учебных планах авторы пришли-таки к единообразию, сведя предмет к информационным технологиям».
Остается только заметить, что по традиционному принципу построены 1-й и 2-й варианты БУП. Третий вариант содержит не только инвариантную часть, но и спецкурсы, модули, проекты и т.п., на которые отведено только число часов без определения содержания. Таким образом, названные выше проблемы курса информатики эксперимент в полной мере не решает.
В соответствии с нормативными документами по эксперименту, изучение информатики начинается со II-го класса:
«Информатика в начальной школе представлена с 2002/2003 учебного года как отдельный предмет, обладающий собственной методикой изучения, имеющий свою структуру и содержание, неразрывно связанные с минимумом содержания предмета «Информатика и информационные технологии» основной школы. Обучение информатике во II–IV классах рекомендуется проводить учителям начальной школы.
Цели обучения информатике в начальной школе: формирование первоначальных представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности с использованием компьютера.
Задачи обучения информатике в начальной школе:
Познакомить школьников с основными свойствами информации, научить их приемам организации информации и планирования деятельности, в частности учебной, при решении поставленных задач;
Дать школьникам первоначальные представления о компьютере и современных информационных и коммуникационных технологиях;
Дать школьникам представления о современном информационном обществе, информационной безопасности личности и государства. Содержательные линии обучения информатике в начальной школе соответствуют содержательным линиям изучения предмета в основной школе, но реализуются на пропедевтическом уровне».
Фактически в документах по эксперименту, с одной стороны, ввиду отсутствия стандарта, получает развитие обязательный минимум 1999 года; с другой – заложены новые идеи, которые впоследствии нашли воплощение в стандарте 2004 года.
3. Во многих регионах России в конце 1990-х – начале 2000-х гг. приняты региональные стандарты по информатике.
При этом в разных регионах стандарт разрабатывался на основании обязательного минимума 1995-99 гг., на основании проектов федерального стандарта 1997 и 2002 г., в ряде регионов разработаны независимые стандарты.
Наличие такого количества различных содержательных, методических и концептуальных подходов к преподаванию информатики, внесло неоценимый вклад в развитие методической истемы обучения информатике, оказало влияние на формирование нормативной базы преподавания информатики.
В 2002 г. опубликован проект нового стандарта, широкое обсуждение которого длилось почти два года. 4. В марте 2004 г. Министерством образования России утверждены новые стандарты по информатике, запланировано их поэтапное введение в образовательных учреждениях РФ:
По мере готовности образовательных учреждений и по решению учредителя – с
Для предпрофильного обучения в IX классах – с 2005/2006 г.,
В I, V и Х классах – с 2006/2007 г.
С 2004 года федеральный компонент становится основой для системы переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров, деятельности Федерального экспертного совета, групп по подготовке Единого государственного экзамена, авторов рабочих учебных программ и учебников.
Поэтапное введение стандарта завершится в 2010 году.
Таким образом, в настоящее время в Российской Федерации действуют различные нормативные документы регионального и федерального уровня – стандарты, БУП и учебные планы, которые в условиях существования федерального стандарта, возможно, будут в массовом порядке перерабатываться. Возможно, что и положения самого стандарта и нового БУП также будут дорабатываться, в частности, в связи с тем, что БУП рассчитан на 11-летнее, а не 12-летнее обучение в школе.
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ
Литература
1. Семякин. МПИ. 2000г. 2. Лебедев, Кушниренко. 12 лекций по МПИ. 3. Бочкин, МПИ 4. Информатика и образование – журнал 5. Информатика - приложение
МПИ как педагогическая наука, ее предмет и задачи.
МПИ изучает специфику общих закономерностей в преподавании информатики. С одной стороны МПИ исходит из общих научных закономерностей, что позволяет разработать инструментарий для использования на практике. С другой стороны теория обучения, разрабатывая общие положения, опирается на конкретные методики. В настоящее время актуальной задачей для педагогической психологии является разработка эффективных способов взаимодействия учащихся с компьютером.
Предмет – методическая система
Методическая система обучения любого предмета – совокупность 5 компонентов: целей, содержания, методов, организационных форм, средств обучения.
Методическая система по информатике претерпевает значительные изменения. Создание полноценной методической системы обучения играет ключевую роль в ее становлении как учебного предмета.
Задачи
Изучение курса МПИ направлено на решение: Образовательных задач: понять цель изучения школьного курса, места и значения курса в общем образовании школьника, освоить содержание курса, понять и использовать принципы отбора содержания, овладеть средствами и организационными формами занятий, увидеть и использовать связь информатики с другими дисциплинами, научиться анализировать процесс обучения информатики, использовать техническое и программное обеспечение.
Развивающие задачи: формирование логико-алгоритмического и системно-комбинаторного стиля мышления.
Воспитательные задачи: ф ормирование этических и эстетических компонентов информационной культуры.
Особенности МПИ проявляются в нестабильности самой информатики и как предметной области (науки) и как учебного предмета. В этих условиях плодотворным решением являются:
1. Опора на результаты общей дидактики и психологии, на конкретные методики близких дисциплин.
2. Необходимость формирования наиболее общих фундаментальных знаний, умений, навыков. Конкретные программы, технические средства должны рассматриваться как типичные представители своего класса. Надо избегать машинно-зависимых знаний и умений, которые могут оказаться бесполезными или вредными в других условиях.
Изменение в системе целей изучения информатики в школе.
Официально курс информатики был введен в школу в 1985 году под лозунгом: «Программирование – вторая грамотность» (Ершов). Ершов А.М., Молохов – первый учебник «основы информатики и вычислительной техники». Последние годы внесли коррективы в содержание курса, но обозначенные основные умения и навыки в области информатики, которые необходимы каждому современному человеку, актуальны и сейчас. Это:
1. Умение планировать структуру действия для достижения заданной цели при помощи фиксированного набора средств.
2. Умение организовать поиск информации, необходимой для решения поставленной задачи.
3. Умение строить информационные структуры (модели) для описания объектов и систем.
4. Умение своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, базирующиеся на владении компьютерными технологиями.
5. Технические навыки взаимодействия с компьютером.
Первый учебник базировался на трех понятия: информация, алгоритм, ЭВМ. Предусматривая обучение, как по машинному, так и безмашинному варианту. Большая часть времени посвящалась теме «Алгоритмизация и программирование» (Бейсик). По мере оснащения школ компьютерами и накопления методического опыта формировались различные подходы к преподаванию информатики.
К концу восьмидесятых годов были разработаны 3 альтернативных учебника:- под ред. Кушниренко- под ред. Гейна- под ред. Каймина.
В школу также поступило программное обеспечение, которое позволило школьникам работать в различных редакторах. Следовательно в школу пришла установка: «Обучение компьютерной грамотности учащихся».Во всех этих учебника курс включал 4 раздела:
1. Компьютерная грамотность
2. Алгоритмизация и программирование
3. Решение задач на ЭВМ.
4. Устройство и применение ЭВМ.
Это свидетельствовало об изменении содержания школьного курса информатики, хотя основной акцент делался на изучение второго раздела, поскольку практическое изучение других разделов было затруднено из-за отсутствия прикладного программного обеспечения. В начале 90х годов было разработано и внедрено несколько учебных курсов, которые включали: учебник, методическое пособие и программное обеспечение (Кумир, Е-практикум) . Концептуально содержание информатики претерпевает некоторые изменения, что связано с возможностями НИТ (новые информационные технологии), но и реализацией общекультурной направленности гуманизации образования.
В 1993 году разработана концепция преподавания информатики, началась работа над образовательными стандартами. Проведен научный анализ предметной области для написания стандарта. Под руководством А.А. Кузнецова были разработаны содержательные линии курса информатики, разработан обязательный минимум содержания образования, выделены 3 этапа непрерывного изучения информатики в школе.
В настоящее время:
1. Осознается необходимость снижения возраста учащихся, начинающих обучение информатике. Информатика как учебный предмет в старших классах опаздывает с формированием логико-алгоритмического стиля мышления, навыков использования компьютеров. Многие формируемые навыки являются не узко предметными, а общеобразовательными, признается существенная роль информатики в развитии мышления, формировании научного мировоззрения школьников.
2. Определяется подход к информатике как к общеобразовательному, направленному на формирование информационной культуры школьника, что далеко выходит за рамки прикладных задач формирования компьютерной грамотности.
Компьютерная грамотность
Предполагает знание назначения и пользовательские характеристики основных устройств компьютера, знание основных видов программ много обеспечения, и пользовательских интерфейсов, умение производить поиск, хранение обработку различных видов информации с помощью соответствующего программного обеспечения.
Информационная культура –знание основ компьютерной грамотности, понимание закономерностей информационных процессов, умение организовывать поиск и отбор информации для решения задач, умение оценивать достоверность, полноту, объективность поступающей информации, представлять ее в различных видах, технические навыки взаимодействия с компьютером. Эффективность применения компьютера как инструмента, привычка своевременно обращаться к компьютеру, понимание компьютерных информационных технологий как совокупности средств для решения проблем человека, а не самоцель, понимание возможности и ограничений техники, ее недостатков, применение полученной информации при принятии решения практической деятельности
Цели и задачи обучения информатике в школе на современном этапе.
Подход к курсу информатики как к общеобразовательному предмету сегодня связан с выделением общеобразовательной функции, потенциальных возможностей в решении задач обучения, воспитания, развития.
Образовательные функции:
1. Мировоззренческая функция предмета, - его вклад в формирование научных представлений о мире, основополагающих понятиях, как вещество, энергия, информация. Это связано в формированием представлений о роли информации в управлении (кибернетика), специфике самоуправляемых систем (биологических, социальных, автоматизированных технических). В результате у учащихся должна быть сформирована системно-информационная картина мира. Они должны уметь увидеть и проанализировать информационные процессе, понять идеи формализации и моделирования. 2. Связана с формированием общенаучных умений и навыков, с развитием мышления (теоретическое. Операционное, модульно-рефлексивное, логико-алгоритмическое), творческих способностей учащихся, формированием приемов и анализа умственных действий. (аспект развития (алгоритмический аспект)). 3. Формирование навыков национального использования средств новых информационных технологий (пользовательский аспект) при решении учебных задач, подготовка школьников к практической деятельности в информационной обществе, формирование информационной культуры.
В настоящее время выделяются 3 этапа непрерывного изучения школьной информатики: 1. Пропедевтический (1-6 классы). Происходит первоначальное знакомство школьников с компьютером, формируются элементы информационной культуры. В процессе использования игровых учебных программ, учащихся учатся таким приемам умственных действий как поиск закономерностей, иерархическая зависимость, мышление по аналогии, классификация, нахождение общего, выделение частного, построение логических умозаключений (книга Горячев, программные средства «Роботландия» - разработка Первина, «Никита», «Малыш», «Радуга в компьютере» - разработка КиД, изучение ЛОГО).
2. Базовый курс (7-9) классы. Курс, который должен обеспечивать обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике. Он направлен на овладение учащимися методами и средствами информационных технологий решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в учебной, а затем и профессиональной деятельности. Изучение базового курса формирует представление об общности процессов получения, передачи и хранение информации в живой природе, обществе и технике. 3. Профильный уровень (10-11 классы). Предполагается продолжение образования по информатике дифференцированного по объему и содержанию и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников. Например: математические классы изучают программирование, методы методы вычислительной математики. Классы естественнонаучного профиля изучают применение компьютера для моделирования, для обработки данных эксперимента. Гуманитарные классы изучают представления о системном подходе в языкознании, литературоведении, истории.
Перспективы развития школьного курса информатики
Как проект стандарта, так и обязательный минимум не задают логику, последовательность изучения курса, введения и развития его понятий, а определяют только набор элементов содержания обучения и требований к уровню усвоения учебного материала.
Перспективы развития :
Дальнейшее совершенствование стандарта и обязательного минимума в связи с усилением общеобразовательной значимости предмета за счет выделения и вынесения на первый план при обучении общих принципов закономерностей, касающихся информации и информационных процессов.
Преодоление несовпадения предмета науки и учебной дисциплины (школьного предмета), а также обоснование содержания информатики как учебной дисциплины в школе. Современная информатика состоит из теоретической (теория информации, алгоритмов, кибернетика – управление информационными системами, математическое и информационное моделирование, искусственный интеллект), прикладной (средства информатизации, информатизационные технологии).
С другой точки зрения информатика состоит из 4 блоков :
Теоретическая информатика,
Средства информатизации,
Информатизационные технологии,
Социальная информатика.
Непрерывное изучение информатики, начинается с пропедевтического курса. Это позволит:
1. Формировать операционный стиль мышления, который может рассматриваться как совокупность следующих умений: умение планировать структуру действий, умение систематизировать свою деятельность, умение строить информационные модели.
2. Использовать приобретенные знания и умения на других учебных дисциплинах.
3. Активнее развивать познавательные способности учащихся 4. Формировать конструкторские и исследовательские навыки активного творчества.
5. Закладывать основы научного мировоззрения при работе с моделями явлений по курсу информатика.
Планирование учебного процесса по курсу информатика.
Планирование основывается на нормативных документах, которые носят регламентирующий характер.
1. Базисный учебный план регламентирует распределение учебного времени на изучение конкретных дисциплин, в частности информатики. В настоящее время изучению изучению информатики отводится 1 час в неделю для 10-11 классов за счет инвариантной части. В 7-9 классах изучение курса предполагается только за счет вариативной части регионального компонента и школьного компонента.
2. На основании базисного учебного плана и проекта стандарта разработан «Обязательный минимум содержания образования по информатике для двух уровней А и В. Уровень А предполагает изучение курса за 68 часов (2 года по 1 часу), уровень В предполагает 136 часов и соответствует требованию вступительных экзаменов в ВУЗы. В ближайшее время планируется разработка курса С для углубленного изучения курса информатики.
На основании нормативных документов создаются документы, носящие рекомендательный характер:
1. Примерная учебная программа по предмету. Она является образцом, по которому разрабатываются рабочие программы (региональные, районные, школьные программы).
2. Экзаменационные материалы, итоговые, аттестационные тесты для выпускников.
3. Учебники, рекомендованные Министерством образования, которые собраны в каталоге-справочнике «Российский учебник» (газета «Информатика» – приложение к газете «1 сентября». – Семакин, Кушниренко, Гейн). На основании данных документов каждый учитель разрабатывает календарно-тематический план (рабочая программа), в которой указывается количество часов, отведенных на раздел, на тему; в какой форме будет изучаться материал, виды контроля, использование литературы.
Реализация методов и форм обучения информатики.
1. На уроке информатики используются и словесные методы и наглядность, и практические методы. Но своеобразие состоит в том, что практическим методам уделяется большее время, своеобразие наглядных методов в демонстрации.
2. Анализ возможен при постановке задачи (необходимо выделять что дано, что надо найти). Целью анализа может быть выяснение причин ошибки в алгоритме.
3. Синтезом является решение задачи с использованием имеющихся средств, создание мысленной идеальной модели, сборка алгоритма из отдельных блоков.
4. Сравнение используется для ввода и освоение смысла понятия. Целесообразно вначале указывать сходства, а затем различия.
5. Классификация связана с освоением большого объема материала и упорядочением знаний.
6. Индукция используется при умозаключении. О правильности алгоритма на основании конечного числа тестов. При введении нового понятия, основываясь на системе примеров.
7. Дедуктивной является задача поиска ошибки в алгоритме.
8. Аналогия и перенос часто используются на уроках: если в текстовом редакторе имеется возможность редактировать и форматировать символы, то в таблице возможны аналогичные действия над текстом.
9. Абстракция и конкретизация связана с компьютерным моделированием: исходная задача всегда ставится конкретно, а затем переводится на абстрактный язык. Полученные же результаты должны быть интерпретированы «переведены» на язык пользователя)
10. Метод организации учебной деятельности:
Репродуктивный
Проблемно поисковый,
Исследовательский,
Ролевая игра (ребенок отождествляет себя с компьютером)
11. Методы контроля:
Письменный
Самоконтроль
Машинный.
Организационные формы:
Фронтальная
2. Групповая
Парная (лучше пары непостоянные) при изучении сложного материала, например база данных.
3. Индивидуальная. Помимо урока возможны факультативные занятия, кружки, проведение экскурсий.
Факультативные занятия:
1. Цель – углубление знаний в области информатики, изучение которой связано с использованием компьютера, с профессиональной ориентацией.
2. Характерно: большая самостоятельность, самоуправление, меньшее число обучаемых.
3. Факультативы могут быть
Общего направления (применение компьютеров на уроке математики, компьютер в управлении школой)
Где компьютер или программное обеспечение выступают в роли объектов изучения (графические редакторы, язык программирования)
Кружок – более гибкая и индивидуальная форма работы, в которой участвуют учащиеся разных возрастов и меньшее по численности группа, использующие задания-проекты. В настоящее время необходимость реализовывать личностно-ориентированный подход в обучении вызывает такие педагогические технологии как - метод проектов (его суть заключается в решении конкретной значимой задачи и предполагает достижение значимого результата)- обучение в сотрудничестве (обучение проводится в малых группах. Отметку получают, единую на всю группу. Любой ученик из группы должен знать, уметь, выполнять, комментировать. Состав группы не постоянный.) - разноуровневое обучение (создаются группы разного уровня на потоке А-базовый, Б-продвинутый, С-углубленный.) На протяжении обучения действует система зачетов и тестирования на основании, которого учащихся переводят из одной группы в другую.
Структура урока информатики.
На уроке информатики используются традиционно сложившиеся элементы урока, которые возможно комбинировать при составлении схемы конкретного урока. Своеобразие урока информатики в систематическом использовании средств новых информационных технологий (СНИТ – компьютеры и программное обеспечение). При использовании компьютера на уроке целесообразно предусмотреть применение демонстрационного компьютера (экраны, проекторы) прежде чем учащиеся начнут работать с техникой самостоятельно.
Этапы работы с демонстрационным компьютером:
1. Визуальная адаптация к программе (вызвать эмоциональное отношение к программе, снять психологический барьер перед программой) – подготовка ученика к работе с программой
2. Постановка цели. Каково назначение программы.
3. Введение алгоритма работы с программой его объяснение, закрепление алгоритма работы.
Деятельность учителя:
2. Деятельность учителя, проговаривает цели.
3. Учитель объясняет и демонстрирует.
4. Учащиеся говорят алгоритм, а учитель выполняет действия, демонстрирует и корректирует. Фронтальная работа – разбор ошибочных ситуаций (ошибки: логические, синтаксические, семантические), постановка задачи для самостоятельной работы за компьютером. Показ перспективы работы с данной программой.
Структура и содержание разделов школьной информатики.
Структура разделов школьной информатики. Для информатики характерно многообразие внутрипредметных связей, поэтому изучение основных понятий курса происходит с последующим их обогащением. Общедидактический принцип последовательности изучения материала реализован в форме цикличности (дидактической спирали), что предполагает овладение знаниями и умениями в усложняющемся контексте, предполагает обогащение, развитие и обобщение изучаемых вопросов. Принцип дидактической спирали является одним из факторов структуризации курса. На протяжении всего курса изучаются базовые понятия как информация, алгоритм, исполнитель на разных уровнях сложности, принципу «от простого к сложному».
Любая тема или задача курса информатики может быть представлена как комбинация уровней этих параметров, а все содержание курса в виде модели параллелепипеда, состоящего из отдельных кубиков.
Последовательность изучения идет от левого нижнего угла к правому верхнему и в разных учебниках различно. Например у Кушниренко при одном типе данных разбираются все типы алгоритмов. У Гейна на одном типе алгоритма разбираются все типы данных. При возврате в начало следующей колонки происходит снижение сложности либо типа данных, либо типа алгоритма, поэтому авторы учебников сочетают такое движение в диагональным, т.е. сложность данных и алгоритмов увеличивается попеременно. С учетом третьего направления получается спиральное движение и раскрывается принцип цикличности.
Дидактическая спираль должна проходить через основные темы согласно следующим принципам:
1. От простого к сложному
2. Принцип преемственности, так если новая тема появляется из предыдущей.
3. Продвигающее повторение. Введенный уровень понятия участвует в формировании нового уровня и повторяется в новом контексте. Несмотря на огромное количество учебников, содержание курса в целом стабильно, хотя разделы в разных учебниках могут отличаться по объему и по порядку их объявления.
Анализ школьных учебников по информатике
В связи с появлением учебных учреждений разного типа, разных программ у учителя появляется новый компонент деятельности – оценочный, который связан с экспертизой программ и учебников (предлагаемого материала).
Для проведения данной оценки необходимо:
Иметь информацию, какие учебники допущены и рекомендованы к изданию
Знать и уметь использовать критерий оценки.
Информация может быть найдена в документе (федеральный набор учебников по информатике), который ежегодно формируется в Министерстве Образования и публикуется в «Вестнике образования»
I часть
1. Гейн А.Г. и др. Информатика. 10 (11) кл. 2000 Просвещение 2. Юдина А.Г. Практикум по информатике в среде Logo-Writer. Ч. 1, 2. (8-9 кл., 10 -11 кл). 1999, 2000 Мнемозина
II часть
3. Кушниренко А.Г. и др. Информатика. 7-9 кл. 2000 Дрофа 4. Кушниренко А.Г. и др. Информационная культура. 9-10 кл. 1997-2000 Дрофа 5. Кушниренко А.Г. и др. Информационная культура.11 кл. 1999,2000 Дрофа 6. Семакин И.Г. и др. Информатика. 7-9 кл. 1998,2000 Лаборатория базовых знаний 7. Под ред. Семакина И.Г., Хеннера Е.К. Задачник-практикум по информатике. Ч. 1, 2 (7-9, 10-11 кл.). 2001 Лаборатория базовых знаний 8. Гейн А.Г. и др. Информатика. 7-9 кл.1998-2000 Дрофа 9. Кузнецов А.А. и др. Информатика. 8-9 кл. 1999,2000 Дрофа 10. Семенов А.Л. и др. Алгоритмика. 5-7 кл. (Для углубленного изучения.) 1998-2000 Дрофа
11. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. 10-11 кл. (Для углубленного изучения.) 2001 Лаборатория базовых знаний 12. Шафрин Ю.А. Информационные технологии. 10-11 кл. Ч. 1, 2. (Для естественно-научного профиля.) 1999,2000 Лаборатория базовых знаний 13. Под ред. Макаровой Н.В. Информатика. 10-11 кл. (Для естественнонаучного профиля.) 1999,2000 Питер
Ершов.
Ориентирован на безмашинный вариант работы. Первый учебник 1985 год. В основе учебника лежит язык. Информатика понимается как наука. Целью обучения является формирование алгоритмической культуры (см. 1 лекцию). Содержание: «+» Определение алгоритма хотя содержит понятие исполнителя, но далее исполнитель почти не встречается и дидактические возможности его не используются. Не обсуждается понятие информация. В настоящее время часть фактического материала устарела. «–» Хорошо проработан раздел алгоритмы, алгоритмический язык, хороший подбор задач на составление алгоритмов, большое количество решенных задач, разработан учебный алгоритмический язык (УАЯ). Структурные схемы используются как способ объяснения составленных команд. В целом учебник заложил стереотип и способствовал выработке педагогического опыта.
Каймин
(89-97 годы) Сейчас не переиздается. Были впервые рассмотрены логические основы и доказательства правильности алгоритма по математической индукции. Введен язык Prolog.
Гейн.
В основе учебника лежит модель. Компьютер – инструмент используемый в разных сферах деятельности. Поэтому основная цель курса – научить решению задач на ЭВМ. Следовательно необходимо обучать трем технологиям:
Составление модели задачи
Составление алгоритма
Использование программного обеспечения Содержание: «+» программные средства были специально разработаны для курса: были разработаны 3 исполнителя (чертежник, робот, вычислитель), специальное программное обеспечение для курса (особые редакторы). Он отказался от изучения физических основ компьютера. Хорошо изложены основы алгоритмизации, обоснована последовательность введения алгоритмических структур «–» Однако запись программ на языке Бейсик не структурна (использует номера строк), поэтому перевод на язык программирования затруднен и не воспринимается учащимися как технология.
Кушниренко.
В основе учебника лежит алгоритмизация (продолжает идеи Ершова). Информатика – фундаментальная дисциплина и одна из целей – умение алгоритмизировать.
Содержание: Алгоритмизация и программирование не различаются (разработан язык программирования «Кумир» – аналог УАЯ Ершова. «+» Отказ от решения математических задач в начале курса, максимальное привлечение средств наглядности, исполнителей, действующих в графической обстановке (робот, чертежник). Команда присваивания объясняется с применением наглядности. «–» Нет сведений о конкретных редакторах, не изложена техника работы с ЭВМ (современным компьютерным обеспечением), не рассматриваются вопросы реализации алгоритма на язык программирования.
Шафрин.
В основе учебника лежит его мысль о необходимости четко разграничить программный компонент курса от общеобразовательного. Необходим подход к информационной технологии как целостной системе, а не беспорядочному набору операций. Содержание: «+» Выверена терминология. Изложение материала методически продумано. На простых примерах ставится задача, излагается принцип ее решения, а затем неоднократно возвращается к ним при описании конкретных операций. Дана система примеров, упражнений и заданий. «–» Первое издание написано в инструктивно-пользовательском ключе. Задачи курса рассматриваются узко.
Вместе с введением в школу общеобразовательного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» началось формирование новой области педагогической науки – методики преподавания информатики , объектом которой является обучение информатике. Курс методики преподавания информатики появился в вузах страны в 1985 году, а в 1986 году начался выпуск методического журнала «Информатика и образование».
Важную роль в развитии методики преподавания информатики сыграли дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отечественной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики и т.д.
К теории и методике обучения информатике нужно относить исследование процесса обучения информатике везде, где бы он ни проходил и на всех уровнях: дошкольный период, школьный период, все типы средних учебных заведений, высшая школа, самостоятельное изучение информатики, дистанционные формы обучения и т.п. Каждая из перечисленных областей в настоящее время ставит свои специфические проблемы перед современной педагогической наукой.
Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается; школьному предмету информатики уже почти двадцать лет, но многие задачи в новой педагогической науке возникли совсем недавно и не успели получить еще ни глубокого теоретического обоснования, ни длительной опытной проверки.
В соответствии с общими целями обучения методика преподавания информатики ставит перед собой следующие основные задачи: определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы; разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей; рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.
Содержание учебного предмета методики преподавания информатик определяет его два основных раздела: общая методика, в которой рассматриваются общие теоретические основы методики преподавания информатики, совокупности основных программно-технических средств, и частная (конкретная) методика – методы изучения конкретных тем школьного курса информатики.
Методика преподавания информатики – молодая наука, но она сформировалась не сама по себе. Являясь самостоятельной научной дисциплиной, в процессе формирования она вобрала в себя знания других наук, а в своем развитии опирается на полученные ими результаты. Эти науки – философия, педагогика, психология, возрастная физиология, информатика, а также обобщенный практический опыт методик других общеобразовательных предметов средней школы.
Современный учитель информатики это не только предметник, это проводник современных идей и технологий обучения с использованием компьютера в школе. Именно в школе закладывается отношение к средствам информационных технологий: либо страх и отчуждение, либо интерес и умение использовать для решения практических задач. Курс «Теория и методика обучения информатике», должен охватить и сегодняшнее состояние школ в области компьютеризации, и завтрашнее, когда дистанционное общение и обучение школьников станет обычным явлением.
В предлагаемом курсе отражены особенности обучения информатике по возрастам, выделяя три уровня: учащиеся младших, средних и старших классов. Стремясь отобразить особенности содержания образования, выделяют следующие направления:
общеобразовательный уровень,
углубленное обучение,
профильное обучение, т. е. особенности преподавания информатики в классах с техническим, математическим, гуманитарным и эстетическим уклоном.
Одна из проблем курса информатики - это программное обеспечение. Большое разнообразие типов школьных ПЭВМ, а также современная тенденция стремительного прогресса в разработке программных средств не позволяет сделать сколько-нибудь полный обзор педагогических программных средств.
Предмет предназначен дать теоретическую и практическую подготовку учителей в области методики преподавания информатики.
Цель курса - подготовить методически грамотного учителя информатики, способного:
проводить уроки на высоком научно-методическом уровне;- организовать внеклассную работу по информатике в школе;
оказать помощь учителям-предметникам, желающим использовать компьютеры в обучении.
Задачи курса :
подготовить будущего учителя информатики к методически грамотной организации и проведению занятий по информатике;
сообщить приемы и методы преподавания информатики, наработанные к настоящему времени;
обучить различным формам проведения внеклассной работы по информатике;
развить творческий потенциал будущих учителей информатики, необходимый для грамотного преподавания курса, поскольку курс ежегодно претерпевает большие изменения.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен:
понимать роль информатики в формировании всесторонне развитой личности;
знать основные концепции обучения информатике, а также программы и учебники, разработанные на их основе;
уметь использовать программную поддержку курса и оценивать ее методическую целесообразность;
уметь организовывать занятия по информатике для учащихся различных возрастных групп.
введение
цели и задачи обучения информатике в школе
базовый курс информатики
дифференцированное обучение информатике на старшей ступени школы
организация обучения информатике в школе
Связь методики преподавания информатики с наукой информатикой, психологией, педагогикой и другими предметами
Дисциплина «Теория и методика обучения информатике», являясь самостоятельной научной дисциплиной, вобрала в себя знания других наук: информатики, психологии, педагогики. Поскольку объектом изучения в курсе методики обучения информатике являются понятия информатики, курс учитывает их специфику, любое изложение материала проводится в соответствии с основными понятиями информатики: информация, модель, алгоритм.
При отборе методов и организационных форм работы в классе необходимо учитывать субъективные психологические характеристики учащихся, знания об этом предоставляет наука психология.
Методика является частью дидактики, которая в свою очередь является частью педагогики. Поэтому в ней используются методы исследования педагогики, выполняются законы и принципы дидактики. При обучении информатике используются все известные методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности, а именно, обще дидактические методы обучения: информационно-рецептивные, методы проблемного изложения, эвристический, исследовательский и пр.
Формы организации занятий - фронтальные, индивидуальные и групповые, или в другой классификации: лекция, беседа, опрос, экскурсия, лабораторная работа, практикум, семинар и т. д.
Можно установить связи методики преподавания информатики практически с любыми науками.
Преподавание информатики на современном уровне опирается на сведения из различных областей научного знания: биологии (биологические самоуправляемые системы, такие как человек, другой живой организм), истории и обществоведения (общественные социальные системы), русского языка (грамматика, синтаксис, семантика и пр.), логики (мышление, формальные операции, истина, ложь), математики (числа, переменные, функции, множества, знаки, действия), психологии (восприятие, мышление, коммуникации).
При обучении информатике необходимо ориентироваться в проблемах философии (мировоззренческий подход к изучению системно-информационной картины мира), филологии (изучение текстовых редакторов, системы искусственного интеллекта), математики и физики (компьютерное моделирование), живописи и графики (изучение графических редакторов, системы мультимедиа) и пр. Таким образом, учитель информатики должен быть широко эрудированным человеком, причем постоянно пополняющим свои знания
Технологический прогресс общества неизменно сказывается на структуре минимально необходимого образовательного уровня каждого человека. Развитие вычислительной техники и ее популяризация обусловило внедрение в базовый школьный курс такого предмета как информатика.
Информатика в средней школе представлена с 1984/85 учебного года как отдельный предмет, обладающий собственной методикой изучения, имеющий свою структуру и содержание, неразрывно связанные с минимумом содержания науки информатики.
Анализируя методологическую и содержательную составляющие курса информатики в средней школе, можно выделить следующие основные этапы:
1984-1988 г.г. – апробация курса информатики в средней школе и преподавание ее на основе методики безмашинного варианта;
1988-1996 г.г. – разработка основного методического содержания курса информатики в средней школе и преподавание ее на основе КУВТ отечественного производства;
2000 г. – по н.в. – интеграция информационных технологий в учебный общеобразовательный процесс, переход к использованию телекоммуникаций в учебном процессе.
Таким образом, четко прослеживается тенденция предмета «Информатика» от простой теоретической дисциплины, до обязательного основополагающего предмета среднего образования.
Эта тенденция является определяющей в разработке и исследовании различных методических и психолого-педагогических моментов преподавания информатики в курсе средней школы.
Теория и методика обучения информатике
«Основные цели и задачи изучения курса «Информатика»
в школе»
Абросимова Яна Валерьевна
Технологический прогресс общества неизменно сказывается на структуре минимально необходимого образовательного уровня каждого человека. Развитие вычислительной техники и ее популяризация обусловило внедрение в базовый школьный курс такого предмета как информатика.
Информатика в средней школе представлена с 1984/85 учебного года как отдельный предмет, обладающий собственной методикой изучения, имеющий свою структуру и содержание, неразрывно связанные с минимумом содержания науки информатики.
Анализируя методологическую и содержательную составляющие курса информатики в средней школе, можно выделить следующие основные этапы:
1984-1988 г.г. – апробация курса информатики в средней школе и преподавание ее на основе методики безмашинного варианта;
1988-1996 г.г. – разработка основного методического содержания курса информатики в средней школе и преподавание ее на основе КУВТ отечественного производства;
1996-2000 г.г. – переход к новому техническому и программному обеспечению, отвечающему мировым стандартам и разработка новой методологической концепции преподавания информатики в средней школе;
2000 г. – по н.в. – интеграция информационных технологий в учебный общеобразовательный процесс, переход к использованию телекоммуникаций в учебном процессе.
Таким образом, четко прослеживается тенденция предмета «Информатика» от простой теоретической дисциплины, до обязательного основополагающего предмета среднего образования.
Эта тенденция является определяющей в разработке и исследовании различных методических и психолого-педагогических моментов преподавания информатики в курсе средней школы.
Тема настоящей методической работы – «Развитие логического и алгоритмического мышления учащихся на уроках информатики».
Основной целью курса ОИВТ является обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися основами знаний о процессах преобразования, передачи и использования информации, роли информационных процессов в формировании современной научной картины мира, привитие учащимся навыков сознательного и рационального использования ЭВМ в своей учебной, а затем и в профессиональной деятельности.
Цели обучения информатике в школе: формирование у учащихся представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности с использованием компьютера.
Задачи обучения информатике в школе:
Анализ государственного стандарта, а также базовых нормативных документов, в частности примерного календарного планирования по предмету, показал, что в своем первоначальном виде курс ОИВТ, предлагаемый школам содержит в себе множество недостатков и не адаптирован к условиям непрерывного развития информационных технологий.
Именно этот факт и послужил отправной точкой для разработки непрерывного курса обучения ОИВТ в школе (2-11 классы), апробация которого ведется с 2003-2004 учебного года. В настоящее время учителя информатики гимназии работают по данной программе.
Программа в основном состоит из базового школьного курса ОИВТ и дополнена темами, содержащимися в вопросах вступительных экзаменов (тестов) по информатике в высших учебных заведениях.
Преимуществом программы является ее четкая структурированность по основным разделам информатики и по годам обучения, что позволяет безболезненно варьировать содержание курса ОИВТ в зависимости от современного состояния развития информационных и телекоммуникационных технологий, и в то же время оставаясь в рамках требований госстандарта и нормативных методических положений. Структура программы показана на рисунке.
2 класс | «Введение в информатику» |
3 класс |
|
4 класс |
|
5 класс | Первоначальное представление об ОС. Освоение графического редактора Paint. Основы создания текстовых документов. Работа с программой «Блокнот» |
6 класс |
|
7 класс | Базовый курс пользователя ЭВМ |
8 класс | Изучение ПО. |
9 класс | Основной курс пользователя ЭВМ Основы алгоритмизации |
10 класс | Программирование (на базе языка Бейсик) Основы информационных и Интернет-технологий |
11 класс |
Цель программы достигается при решении следующих задач:
Овладение языком информатики и умение использовать его для построения информационных моделей;
Формирование умений использовать компьютер и программное обеспечение для решения практических задач.
В соответствии с программой и требованиями госстандарта
Учащиеся должны знать:
Учащиеся должны уметь:
При проведении урока информатики ученики каждого класса делятся на две группы, занятия в которых по глубине изучения тем программы курса проводятся дифференцировано согласно состава группы.
Курс пользователя
Значимость “Курса пользователя ПЭВМ” с каждым годом всё возрастает в связи с компьютеризацией жизни общества.
Необходимость большого количества часов индивидуальной практической работы на ПЭВМ для более качественного усвоения материала привело к тому, что данный раздел информатики выделен из основной программы, как наиболее приоритетный.
Целью данного курса является - привить учащимся навыки сознательного и рационального использования ПЭВМ в своей учебной, а затем и профессиональной деятельности.
Базовый курс ОИВТ
Задача данного раздела учебной дисциплины: формирование интереса, вооружение школьников навыками программирования на ПК. В содержании курса должна раскрываться социальная значимость предмета ”информатика”, формироваться информационная культура.
В старших классах планируется последовательное изучение отдельных, но логически взаимосвязанных тем, направленное на достижение следующих целей: развитие системного, логического и алгоритмического мышления учащихся, навыков и умений построения информационных, математических или физических моделей, технических навыков взаимодействия с компьютером, который выступает в роли технического средства обучения.
Особое внимание хочется обратить на курсовое проектирование и решение прикладных задач. Решение прикладных задач предполагает слияние двух дисциплин: информатики и математики (физики). Некоторые задачи из курса высшей математики с помощью информатики возможно рассмотреть уже в средней школе. Это позволяет достичь следующих целей:
Этим же целям служит курсовое проектирование. Это новаторство в преподавании информатики. Методика курсового проектирования предусматривает решение учащимися задачи, формулируемой в какой-либо предметной области и связанной с формализацией и последующим решением с помощью ЭВМ. Такая задача, как правило, требует значительного времени для решения, системного подхода при разработке, имеет большой объем программирования. В процессе курсовой работы отрабатываются навыки программирования и отладки программ, учащиеся ощущают существенно новый социально-значимый уровень компетентности, развивают проф-определяющие качества личности, происходит ранняя социализация.
Таким образом, данная программа курса информатики способствует инициализации различных видов деятельности: познавательной, практической, эвристической, поисковой и личностно-ориентированной.
Курс информационных технологий
Обучение предполагает постепенное расширение и существенное углубление знаний, развитие умения и навыков учащихся, более глубокое изучение материала.
Умение использовать компьютер для решения задач основывается на глубоком понимании смысла звеньев основной технологической цепочки (объект - информационная модель - алгоритм - программа - результат - объект) и отношений между ними. При этом ключом к умению правильно и эффективно использовать компьютер является понимание метода информационного моделирования.
В данном курсе должен быть осуществлен перенос акцента со средства (компьютер и его программное обеспечение) на цель (решение конкретных задач), т.е. технологическая цепочка "объект - информационная модель - алгоритм - программа - результат - объект" должна изучаться во всей ее полноте с акцентом на ведущем звене "объект- информационная модель".
Цель курса: научить методу компьютерного моделирования и применения его в различных (выбранных) предметных областях.
Общей целью всей программы является выработка комплекса специалиста.
Под комплексом специалиста понимается:
Таким образом, использование данной программы не только делает школьный курс информатики «реальным», т.е. отражающим современное состояние развития ИКТ, но и методически обоснованным для использования в учебном процессе средней школы.
Познавательные процессы: восприятие, внимание, воображение, память, мышление, речь – выступают как важнейшие компоненты любой человеческой деятельности. Для того, чтобы удовлетворить свои потребности, общаться, играть, учиться и трудиться, человек должен воспринимать мир, обращать внимание на те или иные моменты или компоненты деятельности, представлять то, что ему нужно делать, запоминать, обдумывать, высказывать суждения. Поэтому, без участия познавательных процессов человеческая деятельность невозможна, они выступают как ее неотъемлемые внутренние моменты. Они развиваются в деятельности, и сами представляют собой особые виды деятельности.
Развитие человеческих задатков, превращение их в способности – одна из задач обучения и воспитания, решить которую без знаний и развития познавательных процессов нельзя. По мере их развития, совершенствуются и сами способности, приобретая нужные качества. Знание психологической структуры познавательных процессов, законов их формирования необходимо для правильного выбора метода обучения и воспитания.
Чтобы успешно развивать познавательные процессы в учебной деятельности, необходимо, искать более современные средства и методы обучения. Использование компьютера с его огромными универсальными возможностями и будет являться одним из таких средств.
С развитием современной информационной технологии, система “человек и компьютер” быстро превратилась в проблему, которая касается всех членов общества, а не только специалистов, поэтому воздействие человека с компьютером должно быть обеспечено школьным образованием. Чем раньше мы это начнем, те быстрее будет развиваться наше общество, так как современное общество информации требует знаний работы с компьютером.
Предмет исследования – процесс развития познавательных процессов школьников, а именно – логического и алгоритмического мышления на уроках информатики.
Доказано, что процесс обучения школьников может быть более эффективным, если при объяснении определенных заданий будет использован компьютер, так как:
Компьютер естественно вписывается в жизнь школы и является еще одним эффективным техническим средством, при помощи которого можно значительно разнообразить процесс обучения. Каждое занятие вызывает у детей эмоциональный подъем, даже отстающие ученики охотно работают с компьютером, а неудачный ход урока вследствие пробелов в знаниях побуждает часть из них обращаться за помощью к учителю или самостоятельно добиваться знаний.
С другой стороны, такой метод обучения очень привлекателен и для учителей: помогает им лучше оценить способности и знания ребенка, понять его, побуждает искать новые, нетрадиционные формы и методы обучения. Это большая область для проявления творческих способностей для многих: учителей, методистов, психологов, всех, кто хочет и умеет работать, может понять сегодняшних детей, их запросы и интересы, кто их любит и отдает им себя.
Кроме того, компьютер позволяет полностью устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием, значительными пробелами в знаниях. Работая на компьютере, ученик получает возможность довести решение задачи до конца, опираясь на необходимую помощь. Одним из источников мотивации является занимательность. Возможности компьютера здесь неисчерпаемы, и очень важно, чтобы эта занимательность не стала превалирующим фактором, чтобы она не заслоняла учебные цели.
Компьютер позволяет качественно изменить контроль за деятельностью учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом. Компьютер позволяет проверить все ответы, а во многих случаях он не только фиксирует ошибку, но довольно точно определяет ее характер, что помогает вовремя устранить причину, обуславливающую ее появление. Ученики более охотно отвечают компьютеру и если компьютер ставит им «двойку», то горят желанием как можно скорее ее исправить. Учителю не нужно призывать учащихся к порядку и вниманию. Ученик знает, что если он отвлечется, то не успеет решить пример или выполнить задание.
Компьютер способствует формированию у учащихся рефлексии своей деятельности, позволяет учащимся наглядно представить результат своих действий.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод об оптимальности и необходимости использования компьютера в качестве технического средства обучения, причем не только на уроках информатики. Единственным ограничением в этом плане являются санитарно-гигиенические нормы использования ПК в учебном процессе.
Предмет информатика очень легко реализует межпредметные связи, то есть при его изучении целесообразно практические задания по информатике наполнять различным предметным содержанием. Некоторые из примеров такой интеграции показаны в таблице.
Информатика | Русский язык | Литература | Математика | Естественные науки |
Алгоритм Последовательность действий Последовательность состояний Поиск ошибок в последовательности | Последовательность действий при: 1.разборе предложе-ний; 2) разборе слов Установление связи слов в предложении Проверка безударных гласных в корне | Последовательность действий при разборе и осмыслении произведений Развитие сюжетов в произведениях (сказках, рассказах) Последовательность постановки вопросов к тексту | Последовательность действий при решении задач и вычислении выражений | Последовательность действий при выполнении опытов Последовательность действий в быту Последовательность действий в школьной жизни Последовательность происходящего в природе |
Свойства объектов Узнавание объектов по заданным свойствам Сравнение двух или более объектов по набору признаков Разбиение объектов на группы в соответствии с заданными свойствами | Признаки: Слов (звуко-буквенный анализ, разбиение по слогам); Частей речи (род, число…), и т. д. Частей предложе-ния (анализ предложения) | Названия признаков в характеристиках персонажей Характеристики персонажей через значения признаков Сравнение персонажей и разбиение их на группы | Характеристики чисел (кратность, число знаков) Характеристики фигур (форма, размер) Составные части задачи | Сравнение по признакам предметов в природе, обществе, технике Классификация предметов и явлений в соответствии со значением признаков в природе, обществе, технике |
Логика высказываний Высказывания Истинность и ложность высказываний Логические операции Логические функции | Высказывания, относящиеся к словам, частям речи, членам предложения, предложениям. Правила русского языка по схеме "если... то..." | Доказательство теорем Метод индукции Алгебра высказываний | Высказывания, относящиеся к предметам в природе, обществе, технике Логические рассуждения о процессах в природе, обществе, технике. Выводы из наблюдений |
Учебный процесс по информатике, направленный на формирование у учащихся навыков логического а вкупе с ним и алгоритмического мышления состоит из трёх этапов:
Первый этап - подготовительный - учащиеся знакомятся с некоторыми разделами точного знания, составляющими фундамент вышеупомянутого комплекса специалиста.
Второй этап - изучение техники работы - ученики овладевают методами и приёмами работы на ЭВМ, несколькими языками программирования и приобретают навык решения прикладных задач.
Третий этап - решение больших задач - ученик погружается в большую задачу, настолько сложную и трудоёмкую, что её можно считать задачей для профессионального программиста. Целью данного этапа является освоение методологии проектирования большой и логически сложной программы.
Основные методические принципы и идеи
Это означает, что теория:
Даёт метод решения задачи.
Объясняет происходящие процессы и явления. (Данный пункт особенно важен, так как согласно ему, учащемуся, предлагается теоретическое знание не имеющее прямого применения к задаче, но необходимое для его развития.
Для каждого вида работ, выполняемого учеником, существует некий минимум самостоятельности, который определяется в значительной степени интуитивно, из опыта работы с конкретным учащимся. Предполагается, что невыполнение данного минимума означает обыкновенную лень. Обязательный минимум имеет обыкновение повышаться в процессе обучения. Это разумно, - так как ученик в процессе обучения не просто овладевает суммой знаний, а развивает свои способности к обучению, к мышлению вообще. Иначе говоря, процесс обучения имеет не только скорость, но и ускорение.
Учащийся совершенствуется, идя от задачи к задаче. Каждая задача, - это его небольшой, но наглядный, практический успех, дающий заряд на дальнейшее движение. Трудная задача побуждает на получение недостающих знаний. Трудоёмкая задача побуждает на отработку своих трудовых навыков и умений организации интеллектуального труда. Большая задача развивает умение взаимодействовать с партнёрами по её разработке и т.д.
В таких случаях возможны два варианта действий:
перед учащимся ставится задача, в решении которой главная проблема - использование языковых конструкций или специального метода (собственная же сложность задачи невелика);
учащийся продолжает заниматься как обычно, но задачи, которые он получает, настоятельно требуют нового метода.
Возможно, это слишком громко сказано, но ведь у каждого свой уровень знаний, и исследованием можно заниматься и в области арифметики. Никто не гарантирует ученику, что он знает всё, необходимое для решения задачи. По большому счёту никто не гарантирует даже того, что эта задача решаема! Вполне может оказаться, что условие сформулировано, не вполне корректно, может случиться так, что потребуется специальное исследование, чтобы выяснения, что на самом деле делает программа. В конечном итоге ученик должен не просто решить задачу и проверить её парой - тройкой тестовых примеров - он должен быть способен защитить своё решение перед лицом любой критики.
Никто не знает точно возможностей ученика. Ясно лишь то, что он должен стремится к наращиванию своей базы знаний. Видимо, учитель из своего опыта и знаний может предположить какой путь будет для ученика наиболее эффективным. Поэтому учитель определяет набор проблем, которыми ученик может заниматься, но этот набор достаточно широк, и учащийся имеет возможность выбирать (начало учебного процесса составляет исключение. Думается, что когда человек совершенно или почти совершенно не владеет предметом, он и не может иметь мнения (обоснованного) куда ему двигаться.).
Параллельно с решением задач по разработке программ наиболее способные ученики стимулируются к изучению научных дисциплин. Такое изучение учеником ведётся полусамостоятельно, учитель играет роль консультанта.
Основные требования к использованию метода проектов заключаются в следующем:
К темам занятий можно применить следующие определения. Во-первых, соблюдена типичность , т.е. предполагается освоение методов решения наиболее типовых задач. Во-вторых, обеспечена содержательность заданий, и, в-третьих, реализована нетривиальность , т.к. курс содержит минимум похожих задач, решаемых по одному алгоритму.
Общую же схему изучения материала можно представить в виде такой схемы:
Т.о., используя весь арсенал доступных форм и методов работы с учащимися, основываясь на технологии дифференцированного обучения, и применяя широкую интеграцию с предметами школьного цикла, можно получить значительные результаты в развитии мышления школьников, что не сможет не сказаться на общих результатах успеваемости и качества знаний.
Конечно, пока рано говорить еще о каких-то конкретных результатах, поскольку работа по авторской программе идет только третий год, но можно с уверенностью сказать уже сегодня, что такая комплексная реализация методики преподавания спецпредмета, вкупе с информационными технологиями и подобной интеграцией способна дать определенные результаты.
Можно сделать вывод, что при развитии логического и алгоритмического мышления учащихся появляются новые возможности для развития:
социальной и познавательной активности детей: имеется в виду уровень субъективного контроля ученика, интеллектуальная инициатива;
компетентности школьника как ученика: имеется в виду его самостоятельность, информационная грамотность, уверенность в себе, проявляющиеся в способности принять решение, а также ориентация на задачу и конечный результат, ответственность, социальная независимость;
способности ребенка к самореализации: в частности, стремление к реализации знаний в программных продуктах, в познавательной внеучебной деятельности, успешность реализации, удовлетворенность результатами деятельности;
Гармоничная индивидуальность, соотношение практического и вербального интеллекта, эмоциональная стабильность, соотношение гуманитарных интересов и информационных потребностей, активности ребенка и его компетентности. НИТ детерминирует специальную педагогическую деятельность, обеспечивающую создание условий для развития интеллектуальной активности детей, гибкого открытого мышления, способности к коллективной деятельности, для воспитания ответственности за принимаемые решения.
И задача педагогов-исследователей, искать, апробировать и внедрять новые формы и методы работы, приводящие к таким результатам.
Агапова Р. О трех поколениях компьютерных технологий обучения в школе. //Информатика и образование. –1999. -№2.
Видинеев Н.В. Природа интеллектуальных способностей человека. –М., 1996.
Гершунский Б.С. Компьютеризация в среде образования. –М., - 1997.
Гончаров В.С. Типы мышления и учебная деятельность: Пособие по спецкурсу. –Свердловск, 1998.
Гребенев И.В. Методические проблемы компьютеризации обучения в школе. //Педагогика – 1994. - №5.
Заничковский Е.Ю. Проблемы информатики – проблемы интеллектуального развития общества. // Информатика и образование. – 1994. - №2.
Калмыкова З.Н. Продуктивное мышление как основа обучаемости. –М., 1987.
Кубичев Е.А. ЭВМ в школе. –М.: Педагогика, 1986.
Лапчик М. Информатика и технология: компоненты педагогического образования. // Информатика и образование. – 1991. -№6.
Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. –Н.; Педагогика, 1982
Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. –М.: Педагогика, 1988.
Сутирин Б., Житомирский В. Компьютер в школе сегодня и завтра. //Народное образование, -1996. - №3. – С 21-23.
Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. – М., Педагогика, 1988.
Общая психология. –М., 1986.
Простое и сложное в программировании. / Авт. предисл. Е.П. Великов. –М.: Наука, 1988.
Развитие личности школьника в условиях новых информационных технологий. –М., 2001.
Развитие творческой активности школьников. –М., 2003.
Некоторые сокращения и обозначения
КУВТ – комплекс учебной вычислительной техники
ВТ – вычислительная техника
ОИВТ – основы информатики и вычислительной техники
ЭВМ – электронно-вычислительная машина
ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина
ПК – персональный компьютер
ИКТ – информационные и коммуникационные технологии
На этой странице кратко представлены тематика и содержание лекционных занятий. Фактически здесь расположены ссылки на краткие конспекты в виде сокращенного текста лекций, либо на так называемые опорные конспекты, содержащие рисунки, диаграммы, таблицы и другую информацию, помогающую осмыслить и запомнить материал лекции. Некоторые вопросы теории рассмотрены достаточно подробно, другие - нет, поэтому существует необходимость в посещении "живых" лекций преподавателя.
Лекция 1. Отличительные особенности дисциплины «Теория и методика обучения информатике». Цели и задачи дисциплины «Теория и методика обучения информатике». Взаимосвязь основных компонентов процесса обучения информатике. Связь методики обучения информатике с наукой информатикой и другими науками. Информатика и кибернетика, соотношение понятий.
Лекция 2. Информатика как учебный предмет. Становление школьного курса информатики в СССР в 60-80 годы. Компьютерная грамотность как основная цель преподавания информатики в 80-90 годы. Информатизация образования за рубежом. Безмашинный и машинный варианты преподавания информатики в 80-90 годы.
Лекция 3. Основные дидактические принципы в обучении информатике. Частнометодические принципы применения программных средств в учебном процессе. Образовательные, развивающие и воспитательные цели обучения информатике. Алгоритмическая культура как исходная цель преподавания информатики. Информационная культура как современная цель преподавания школьного курса информатики.
Лекция 4. Стандартизация школьного образования в области информатики. Критерии отбора содержания образования. Программа по информатике как основной нормативный документ учителя информатики.
Лекция 5. Место курса информатики в учебных планах школ. Учебно-методическое обеспечение школьного курса информатики (школьные учебники, периодические методические издания, методические пособия по информатике для учителей). Требования к школьным учебникам. Программные средства учебного назначения (направления использования, структура технологии применения программных средств в учебном процессе, критерии эффективности этой технологии).
Лекция 7. Урок как основная форма организации учебного процесса. Классификация уроков информатики по объему и характеру использования компьютера. Анализ урока. Непосредственная подготовка учителя к уроку. Методические требования к конспекту. Классификация уроков по основной дидактической цели. Характеристика основных типов уроков информатики. Организация предварительной подготовки учителя к уроку.
