, к. т.н., доцент. Дмитров, 2012.
Применение технологии и методики интенсификации обучения
при изучении основ программирования
В данной работе рассматриваются способы и приемы повышения интенсивности освоения учебного материала при изучении дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования», входящей в учебный план специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» на основе применения обобщающих схем, моделей и иллюстраций.
В педагогической среде хорошо известно, что в начале 1970-х гг. народный учитель СССР Виктор Федорович Шаталов разработал оригинальную новаторскую систему обучения, ставшую популярной во многих странах мира. Например, в Китае ее с успехом применяют в школах, в профессиональных и военных училищах, [4]. Шаталов использовал и развил установленные наукой закономерности, которые ранее мало использовались педагогикой. На педагогические темы Шаталовым написано множество книг, некоторые из них переведены на разные языки мира.
В своей методической системе разработал семь принципов, часть из которых он творчески заимствовал у , [2].
o Обучение на высоком уровне сложности.
o Бесконфликтность.
o Быстрое движение вперед.
o Открытые перспективы.
o Сверхмногократное повторение.
o Ведущая роль теоретических знаний.
o Гласность.
Методическая система включает в себя шесть основных элементов:
• организацию сверхмногократного повторения,
• инспекцию знаний,
• систему оценки знаний,
• методику решения задач,
• опорные конспекты,
• спортивную работу с детьми.
Подавляющее большинство педагогов ассоциирует систему Шаталова именно с опорными конспектами, хотя сам автор в своей системе отводил им последнее место.
Постоянные поиски новых образовательных методик связаны с пониманием и в педагогической среде и на высоком уровне управления образованием того факта, что, несмотря на все проведенные ранее и проводимые ныне реформы образования в России, образовательный процесс в целом демонстрирует не улучшение, а снижение здоровья и творческих потенций учащихся средней и высшей школы. Результаты всевозможных исследований показывают, что за годы обучения в средней и высшей школе происходит снижение интеллектуальной активности учащихся (так называемый «сон нервных клеток»), на фоне нарастающих процессов физического, интеллектуального и духовно-нравственного вырождения подрастающих поколений. Поэтому перед многими педагогами и системой образования в целом стояла и стоит проблема поиска таких способов обучения, которые формировали бы гармонично развитую, социально активную личность, вооруженную знаниями и проникнутую чувством ответственности за себя, за своих близких, за семью, за честь своего рода, своего народа, за порядок на своей лестничной площадке, за благополучие дома, улицы, малой родины и судьбы Отечества.
Популярность в СССР получил в 1980-е годы, когда в очередной раз назрело понимание необходимости кардинального изменения методики школьного обучения. В это время огромную известность приобрели педагоги-новаторы, чей опыт распространяли в средствах массовой информации, по радио и телевидению. Одним из таких педагогов-новаторов и был донецкий педагог , [3]. Уже первый экспериментальный класс Шаталова завершил изучение школьного курса на два года раньше программы, все 33 ученика стали студентами вузов, 17 из них получали повышенные стипендии.
В период перестройки Шаталова отметили высокими званиями и наградами: удостоили орденом Николая Чудотворца, присудили премию Сороса, избрали Президентом итальянской литературной Ассоциации «Данте Алигьери», издали книги в 17 странах.
В основе методики Шаталова лежат естественные законы усвоения информации. Если школьник или студент в начале семестра или учебного года выучит первую тему или параграф учебника, а в конце года – последний, то, скорее всего он забудет, что учил сначала. А по Шаталову материал нужно давать сразу весь, целиком.
Особенность методики состоит в том, что учитель на первом занятии читает курс полностью (например, с 6-го класса по 9-й). Конечно, никто сразу все не запомнит. Но дальше начинается работа с опорными конспектами и схемами, отражающими основное содержание курса. Дома опорный конспект, данный учителем на уроке, дети должны нарисовать и запомнить. На следующем уроке они его повторяют, задают вопросы, учитель все поясняет. И так осваивается курс. Работая дома с конспектом, кое-кто из ребят, бывает, пробует поначалу его «под копирку» срисовать. Но такое не проходит. Потому что отвечать по каждой теме устно будет каждый. Когда все на уроке друг друга слушают, то лучше запоминают – материал повторяется.
При таком подходе к обучению материал осваивают все, включая тех, кого считают «слабыми», проблем, как правило, ни у кого из обучающихся не возникает. Но никто при этом не перегружен. Домашняя работа занимает времени немного.
Ориентируясь на подход , я использую при изучении дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования» в нашем колледже его систему и отдельные элементы его методики следующим образом.
При подготовке конспектов к занятиям по новой теме, а затем в процессе изложения материала, я в самом начале использую обобщающий иллюстративный материал по теме в виде схем, рисунков и таблиц, дающий общее представление о рассматриваемых понятиях, о взаимосвязи понятий, о классификации и т. д. Этот обобщающий материал я в начале изложения новой темы по ходу объяснения демонстрирую студентам на экране с помощью компьютерного проектора. Этим я, на мой взгляд, реализую принципы обучения на высоком уровне сложности (при изучении нового раздела это новая и достаточно сложная информация для студентов) и бесконфликтности (поскольку излагаемый материал логически последователен и непротиворечив). Принципы быстрого движения вперед и открытых перспектив реализуются тем, что студенты уже в начале изучения нового раздела видят (и я обращаю на это их внимание), в каком направлении идет логическое развитие последовательности тем.
С целью закрепления полученного представления об общих свойствах и понятиях по изучаемой теме, я предлагаю студентам зарисовать в конспект предлагаемые иллюстрации с пояснениями. В дальнейшем, при изучении последующих частей курса, я многократно возвращаюсь к этим иллюстрациям, снова и снова обращая внимание студентов на использование изученных ранее понятий в новых разделах и примерах решения новых задач. Это, на мой взгляд, реализует принцип (и одновременно элемент системы Шаталова) сверхмногократного повторения, упомянутый выше.
В частности, при рассмотрении очередной темы в процессе изучения языка программирования ТурбоПаскаль, я в начале объяснения акцентирую внимание студентов на общих понятиях, важных для понимания последующих частей темы и всего курса, например таких, как алфавит изучаемого языка, типы данных, понятие идентификатора, стандартные математические функции, форматы вывода информации и т. п., используемых в данном языке. При изучении отдельных операторов я применяю синтаксические диаграммы, которые являются опорными схемами правил записи этих операторов в тексте программы. Это, на мой взгляд, является еще и доказательством применения элемента системы, названного «опорные конспекты».
Для повышения эффективности усвоения нового материала я демонстрирую на экране соответствующие таблицы, схемы, блок-схемы команд и алгоритмов, а также структуры, иллюстрирующие изучаемые понятия и их взаимодействие, которые нахожу по данной теме в учебниках, в книгах, в Интернете. В процессе изложения я предлагаю студентам делать записи основных определений и правил в конспект для последующего их использования на практических занятиях и в процессе выполнения лабораторных работ. Это, на мой взгляд, является еще одним подтверждением использования и принципа многократного повторения, и принципа опорных конспектов.
Например, при изучении тем «Программирование ветвящихся алгоритмов» или «Программирование циклических алгоритмов» я обращаю внимание студентов на роль логического выражения, его структуру, правила вычисления и напоминаю изученные ранее понятия логической величины, логической операции и логического выражения с демонстрацией уже знакомых иллюстраций для этих понятий. Во время объяснения я стараюсь периодически приводить примеры и ставить перед студентами вопросы, чтобы поддерживать их внимание и познавательную активность.
Очень важным элементом обучения по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» является проведение практических занятий и решение на них примеров задач с применением новых знаний и их детальный разбор непосредственно после изложения нового материала. Я считаю, что использую при этом важный элемент системы Шаталова – даю студентам методику решения задач. Это позволяет вовлекать студентов как в процесс решения задач, так и в процесс анализа различных вариантов решения. При подборе задач я стараюсь, с одной стороны, максимально охватить все аспекты изучаемого материала и использую любую возможность для демонстрации применения новых изучаемых понятий в различных, порой неожиданных областях. С другой стороны, я не упускаю возможности при решении каждой задачи предусмотреть повторное указание на уже изученные понятия, определения и правила с привлечением уже знакомых иллюстраций (сверхмногократность повторения).
Положительным моментом здесь является возможность оперативного контроля усвоения нового материала и фиксация результатов этого контроля в журнале успеваемости. На этапе изучения основ алгоритмизации (до изучения языка программирования) оперативный контроль усвоения нового материала я реализую путем проведения самостоятельных и контрольных работ, например, по таким темам, как ветвящиеся алгоритмы, логические основы программирования, циклы и др.
С целью закрепления новых знаний в программе дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования» предусмотрены лабораторные работы, и здесь важно на основе индивидуального общения донести до каждого студента связь между теоретически изученными понятиями, определениями, правилами и их применением для выполнения конкретного задания, которое студент получает в каждой лабораторной работе. Желательно при этом иметь достаточно широкий набор вариантов заданий, исключающий возможность пассивного копирования решения задания для отдельных студентов. Принцип ведущей роли теоретических знаний, на мой взгляд, реализуется именно при проведении практических и лабораторных работ акцентированием внимания студентов на правилах записи операторов в тексте программы, на правилах выполнения этих операторов в компьютере, которые были рассмотрены на теоретических занятиях.
Реализация принципа гласности и таких элементов методической системы Шаталова, как инспекция знаний, оценка знаний, на мой взгляд вполне обеспечиваются регулярностью проведения контрольных и самостоятельных работ с обсуждением их результатов на общих занятиях, а также устными опросами с простановкой оценок в журнале учета успеваемости. А если внести в эти в общем-то рутинные процессы элемент соревнования, то можно реализовать и такой элемент системы, как спортивная работа.
В конце изучения новой темы я стараюсь выделить заключительную часть в виде обзора изученной темы с обобщением рассмотренного материала, акцентом на наиболее важных моментах, и, по возможности, с демонстрацией главных, опорных схем, диаграмм и таблиц. Например, в заключительной части темы «Ветвящиеся алгоритмы» я практикую напоминание о рассмотренных примерах задач и демонстрирую на экране таблицу стандартных функций, связывающих различные типы данных. Эти функции ранее были использованы при решении некоторых задач по этой теме.
Хочу отметить, что помимо системы Шаталова я применяю на своих занятиях по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» и другие образовательные технологии и их элементы, например, теорию поэтапного формирования умственных действий (автор ), технологию укрупнения дидактических единиц – УДЕ, (автор ), технологию на основе системы эффективных уроков (автор ) и, разумеется, компьютерные технологии обучения.
В частности, подтверждением использования теории поэтапного формирования умственных действий является разработанный мной комплект из девяти лабораторных работ возрастающей сложности по рассматриваемой дисциплине (к стати, комплект дорабатывается, и предполагается добавить еще пять лабораторных работ). Например, тема первой лабораторной работы по дисциплине названа «Основные понятия языка программирования Паскаль. Простейшие конструкции. Программирование расчетов по формулам». А девятая по порядку лабораторная работа из этого комплекта называется «Файлы в ТурбоПаскале». Из названий работ видно, что первая лабораторная работа охватывает темы первого знакомства с языком программирования, а содержанием девятой является уже значительно более сложная работа с переменными файлового типа, процессами записи информации в файлы и считывания из файла.
Подтверждением применения технологии УДЕ считаю тот факт, что в упомянутом комплекте лабораторных работ в каждой отдельной работе обобщаются знания нескольких тем, сгруппированных в разделы. Дополнительным подтверждением является, на мой взгляд, использование для контроля знаний в процессе обучения самостоятельных и контрольных работ, которые также ориентированы на обобщение знаний по нескольким темам.
Подтверждением применения технологии, основанной на системе эффективных уроков , я считаю, во-первых, проведение отдельных уроков (или использование части уроков), на которых студенты возвращаются к ранее изученным понятиям и операторам (например, при анализе вариантов учебных программ), и во-вторых, акцентирование внимания студентов при защите лабораторных работ на использование в учебных программах ранее изученных приемов и операторов.
В заключение хочу отметить, что приемы и способы использования технологии интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала и методической системы , описанные в данной работе, а также применение элементов других образовательных технологий, упомянутых здесь, позволяет значительно повысить эффективность освоения студентами учебного материала по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования». Об этом свидетельствуют результаты проверки знаний по этой дисциплине и высокие показатели успеваемости студентов.
Использованная литература:
1. Метод Шаталова. Соловейчик Симон, «Комсомольская правда», 1971, 3 ноября.
2. Методика . , , Дидактика, Ростов-на-Дону, «Феникс», 2004 г., с. 241-242.
3. Методика Шаталова попирает законы индустрии образования. Виноградов: http://www. *****/news/.
4. Приемы объяснения нового материала. http://www. *****/show_article _830.
