Проблемное обучение
на уроках информатики и ИКТ.
То, что мы знаем – ограниченно, а то, что мы не знаем – бесконечно.
П. Лаплас
Обобщение опыта по теме «Проблемное обучение на уроках информатики»
Опыт моей работы представлен с целью теоретически обосновать и практически подтвердить эффективность применения проблемного обучения на уроках информатики.
Первым вопросом в деятельности учителя является вопрос о целеполагании обучения, т. е. вопрос «Зачем учить?». Исходя из ответа на этот вопрос, выстраиваются ответы на вопросы «Чему учить» (содержание предмета) и «Как учить?» (с помощью каких технологий, методов, приемов…).
Ответ на вопрос «Зачем учить?» нам даёт государство через Государственные стандарты, в которых определены цели преподавания информатики. Но каждый педагог, исходя из своих проблем и противоречий, выбирает для себя наиболее приоритетные цели.
Практические работы по информатике в значительной степени сводятся к освоению технических приемов при работе с оборудованием и стандартными программными продуктами (текстовый редактор, электронные таблицы, система управления базами данных (СУБД), мастер презентаций, браузер, графический редактор, среда программирования…). При таком подходе мы фактически обучаем детей по принципу «слушай, смотри, запоминай и повторяй». Возможно, краски здесь несколько сгущены, но все же часто в процессе преподавания информатики процессы запоминания преобладают над процессами мышления. А современная жизнь постоянно ставит перед человеком острые и неотложные задачи и проблемы, поэтому, интеллектуальное развитие учащихся всегда было и остается одной из основных общеобразовательных и воспитательных задач, что убедительно доказывает современная психология и педагогика.
Успешность обучения во многом зависит от мотивации обучения, от личностного смысла, которое оно для учащегося имеет. Личностно ориентированная дидактика основана на обеспечении индивидуального поиска ученика, заинтересованного в том, чтобы получить ответ на вопрос, который сам поставил.
Но мне могут возразить и сказать, как обычно это бывает, что информатика это самый благодатный предмет, который не требует специально организованного процесса мотивации. Мотивом для изучения информатики, конечно, в первую очередь выступает интерес к компьютеру. Он завораживает детей тайной своей могущественности и демонстрацией все новых возможностей. Он готов быть другом и помощником, он способен развлечь и связать со всем миром. В целом на уроки информатики школьники любых классов идут с удовольствием, и связано это пока с тем, что компьютер сам по себе является стимулом к изучению предмета.
Но, во-первых, проникновение компьютеров во многие сферы жизнедеятельности человека со временем притупляют этот интерес, с каждым днем для большинства детей компьютер становится фактически бытовым прибором и теряет свой таинственный ореол, а вместе с ним и мотивационную силу. Я заметила, что на уроке звучат постоянные высказывания детей «А когда мы сядем за компьютеры?» Таким образом, можно утверждать, что учащиеся не мотивированы на информатику как науку, а мотивированы на компьютер как игрушку.
Во-вторых, предмет информатика это не только компьютер, это широкая теоретическая база, понятийный аппарат, математическая логика, теория алгоритмов многое другое, что часто является сухим и неинтересным для учащихся.
Таким образом, я определила для себя приоритетом две задачи: формирование устойчивых мотивов учения и развитие мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности.
На вопрос «Чему учить?» государство также предлагает готовый инструментарий – содержание, заданное в Стандартах и требованиях к уровню подготовки учащихся.
Но так как в современное время происходит смена парадигмы образования: переход от знаниевой парадигмы к личностно-ориентированной, которая предполагает изменение содержания образования в сторону усиления его социальной и личностной значимости, то я как учитель информатики имею наибольшую возможность в отличии от других предметов, реализовывать интегративное содержание, интегрируясь со всеми предметами учебного плана ( алгебра, физика, биология, обществознание).
Использование материалов надпредметного характера, позволяет сделать содержание актуальным, полезным и личностно-значимым.
Таким образом, грамотный отбор дидактического содержания способствует развитию психических процессов ребёнка и формированию познавательного интереса.
Исходя из своего опыта работы, я определила, каким должно быть содержание, чтобы оно было наиболее развивающим и интересным.
Я определила 6 элементов, которые делают содержание развивающим:
ü Неожиданность
ü Конфликт
ü Предположение
ü Опровержение
ü Несоответствие
ü Неопределённость
Поэтому конструируя содержание материала, я включаю в него данные элементы.
Например:
1) Несоответствие.
Перед изучением раздела «Операторы машинной графики» (6 класс) учащимися уже были изучены 2 раздела:
- «Введение в программирование», где были получены общие сведения о языке программирования QBasic и отработаны общие приемы отладки и редактирования программ
- «Метод координат», где учащиеся отрабатывают умения отмечать точки на координатной плоскости, особое внимание уделяется I координатной четверти.
В теме «Знакомство с художником DRAW» учащиеся сталкиваются с несоответствием - экран компьютера в среде программирования как бы перевернут вверх ногами и является зеркальным отражением первой координатной четверти.
2) Неожиданность
При изучении раздела «Компьютерная графика» (5 класс) и темы «Настройка инструментов» учащиеся знакомятся с меню настройки инструментов графического редактора Paint. Многие из инструментов этого редактора им знакомы и некоторые дополнительные возможности работы с инструментами (меню настройки инструментов) тоже. Но для них становится неожиданным, что третий тип закраски в меню настройки инструментов Прямоугольник, Эллипс, Скругленный прямоугольник, Многоугольник это фигура с границами и заливкой основного цвета. |
|
|
На вопрос «Как учить?», то есть какие технологии, методы, приёмы использовать, я выбираю для себя развивающие технологии, одной из которых является методика проблемного обучения, наиболее оптимальная по мнению учёных, так ученик застрахован от механического заучивания теоретического материала, ведь для разрешения проблемы поставленной перед ним учителем, вынужден применять полученные знания в нестандартных и измененных условиях, что способствует прочному усвоению системы знаний и их успешному применению для объяснения новых фактов в ходе выполнения практических заданий.
Значительный вклад в раскрытие проблемы интеллектуального развития, проблемного и развивающего обучения внесли , , , , и др.
Учёные предлагают разные определения понятия проблемное обучение, мне ближе понятие, данное
Проблемное обучение — это совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний ( Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа, 1990, 383 с ).
Проблемное обучение — это тип развивающего обучения, содержание которого представлено системой проблемных задач различного уровня сложности, в процессе решения которых учащиеся овладевают новыми знаниями и способами действия, а через это происходит формирование творческих способностей: продуктивного мышления, воображения, познавательной мотивации, интеллектуальных эмоций (, 1991).
Проблемное обучение — это такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками и умениями и развитие мыслительных способностей (, 1998).
Классификаций методов, используемых в проблемном обучении достаточно много, для меня более приемлема классификация методов обучения по степени самостоятельности и творчества учащихся, предложенная еще в 1965 году и , и которая до настоящего времени является наиболее распространенной в российской педагогической науке:
ü объяснительно-иллюстративный метод (называемый также иногда информационно-рецептивным),
ü репродуктивный метод,
ü метод проблемного изложения,
ü частично-поисковый или эвристический и
ü исследовательский метод.
Если следовать этой классификации, то идее проблемного обучения более присущи последние три метода.
Исходя из предложенных методов учёным , разработаны 10 дидактических способа организации процесса проблемного обучения
1. Побуждение учащихся к теоретическому объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними. Это вызывает поисковую деятельность учеников и приводит к активному усвоению новых знаний.
2. Использование учебных и жизненных ситуаций, возникающих при выполнении учащимися практических заданий в школе, дома или на производстве, в ходе наблюдений за природой. Проблемные ситуации в этом случае возникают при попытке учащихся самостоятельно достигнуть поставленной перед ними практической цели. Обычно ученики в итоге анализа сами формулируют проблему.
3. Постановка учебных практических заданий на объяснение явления или поиск путей его практического применения. Примером может служить любая исследовательская работа учащихся на учебно - опытном участке, в мастерской, лаборатории и т. д.
4. Побуждение учащихся к анализу фактов и явлений действительности, порождающему противоречия между житейскими представлениями и научными понятиями об этих фактах.
5. Выдвижение предположений (гипотез), формулировка выводов и их опытная проверка.
6. Побуждение учащихся к сравнению, сопоставлению и противопоставлению фактов, явлений, правил, действий, в результате которых возникает проблемная ситуация.
7. Побуждение учащихся к предварительному обобщению новых фактов. В этом случае возникает проблемная ситуация, так как сравнение выявляет свойства новых фактов, необъяснимые их признаки.
8. Ознакомление учащихся с фактами, носящими как будто бы необъяснимый характер и приведшими в истории науки к постановке научной проблемы. Обычно эти факты и явления как бы противоречат сложившимся у учеников представлениям и понятиям, что объясняется неполнотой, недостаточностью их прежних знаний.
9. Организация межпредметных связей.
10. Варьированные задачи, переформулировка вопроса.
Дидактическая ценность этой классификации обусловлена тем, что она помогает учителю избрать конкретные пути создания проблемных ситуаций.
Исходя из предложенной классификации методов и способов я разработала для себя определённый набор приёмов создания проблемной ситуации
Методические приемы создания проблемных ситуаций:
Подведение учащихся к противоречию и предложение им самим найти способ его разрешения;
Изложение различных точек зрения на один и тот же вопрос;
Столкновение учащихся с неоднозначным способом решения
Предложение рассмотреть задачу с различных позиций;
Задания на сравнение, обобщение, выводы из ситуации, сопоставление фактов;
Постановка конкретных вопросов (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения);
Определение проблемных теоретических и практических заданий (например, исследовательских);
Постановка проблемных задач (например, с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, с ограниченным временем решения, на преодоление “психологической инерции”).
Данные приёмы я постараюсь продемонстрировать через основные категории проблемного обучения, которыми являются
ü проблемный вопрос
ü проблемная задача
ü проблемная ситуация
Проблемная ситуация создаётся при использовании педагогом проблемного вопроса, проблемной задачи. Проблемная ситуация с точки зрения психологической науки – это ситуация, когда человек не может достичь цели с помощью известных ему знаний и способов действий, это вызывает в нем искреннее недоумение «Почему не получается?». Появляется личная заинтересованность и внутренняя потребность ученика разобраться в данной проблеме. Вот эти возникшие эмоции включают дополнительное внимание к задаче, заставляют вновь и вновь проверить, на каком шаге и почему появляется неразрешимая ситуация. К тому же специфика предмета информатика такова, что быстрые темпы НТП создают такое количество проблем для учителя, с какими не сталкиваются учителя других предметов (постоянная смена операционных систем, программ, технических устройств и мн. др). Это не целенаправленно организованные ситуации, но педагогу необходимо находить способы их решения.
Не каждый вопрос является проблемным. Если вопрос окажется слишком лёгким для учащихся, то он будет затрагивать зону актуального развития детей, и не будет являться мотивирующим началом для познания, не будет являться проблемой для ребёнка. Если заданный вопрос окажется чрезмерно сложным, то он также не будет мотивировать, так как учащиеся не имеют базы знаний и умений, достаточных для ответа на данный вопрос.
Если использовать терминологию , то проблемная ситуация должна находиться в «зоне ближайшего развития», когда учащийся может разрешить ее только на границе своих возможностей, при максимальной активации своего интеллектуального, творческого и мотивационного потенциала.
Например:
1) Очень эффективно “срабатывает” преднамеренное создание проблемной ситуации в названии темы урока.
Интересная формулировка тем встречается в учебнике «Информатика и ИКТ. Начальный уровень» под ред. «Что скрывается в строке меню?», «Один помощник – хорошо, а два – лучше», «Алгоритмы в нашей жизни». Но уже в среднем и старшем звене таких тем не встречается.
Поэтому я сама преобразовываю тему, формулируя ее проблемно.
«Как измерить количество информации?» вместо “Единицы измерения информации”.
“Алгоритм – это … ” вместо обычного “Понятие алгоритма”.
«Функции «редактора» вместо «Редактирование документа»
2) Вопросы, задаваемые в ходе урока. В учебниках информатики предложено много заданий и вопросов. Например:
· Что такое информационная модель?
· Какие действия можно выполнять над папками?
· Что такое чип?
· Назовите основные устройства компьютера.
· Что понимается под производительностью компьютера?
Все эти вопросы направлены на то, чтобы, прочитав учебник или выслушав объяснение учителя, дети могли воспроизвести информацию, которую они поняли и запомнили. В действие включаются такие познавательные процессы, как внимание, восприятие, память, представление. Но можно ли утверждать, что, отвечая на эти вопросы, дети мыслят? воображают? Скорее всего - нет. Почему? Потому что вопросы носят репродуктивный характер и не включают школьников в состояние умственного затруднения, противоречия. Иначе говоря, вопросы не создают проблемной ситуации. Очевидно, что без репродуктивных вопросов в обучении не обойтись, так как они позволяют контролировать степень понимания и усвоения школьниками информации, фактического материала. Известно, что "пустая голова не рассуждает" (). Однако нельзя обходиться только репродуктивными вопросами, можно их переформулировать, превратив их в проблемные.
Что такое информационная модель? | Можно ли эту модель назвать информационной? |
Какие действия можно выполнять над папками? | Какие действия можно выполнять над папками, но нельзя над файлами (или наоборот)? |
Что такое чип? | Чип – это микропроцессор? |
Назовите основные устройства компьютера. | Мышь является основным устройством компьютера? |
Что понимается под производительностью компьютера? | Количество элементарных операций, выполняемых за одну минуту – это производительность компьютера? |
Эти вопросы уже являются проблемными. Их основная особенность состоит в том, что они вызывают у субъекта, школьника состояние осознаваемого им противоречия между знанием и незнанием, выходом из которого может стать только поиск ответа на вопрос. Это состояние и есть проблемная ситуация.
3) Вопросы при отработке и закреплении материала.
Завершая изучение темы «Редактирование текстовых документов» даю учащимся задание: отредактировать текст в файле, который мы «скачали» с Интернета – убрать лишние пробелы, пустые строки и т. д., но сделать это нужно быстро. Каким образом? После некоторого рассуждения дети приходят к мнению, что нужно использовать команду меню ПравкаàЗаменить, где два пробела заменяются на один во всем документе сразу.
Проблемная задача, в отличие от проблемного вопроса предполагает уже ряд действий и учащимся необходимо самостоятельно провести частичный поиск способа действий или недостаточных данных. Выделяют проблемные задачи с неопределённостью условий, с разными противоречивыми, неожиданными способами решения, с противоречивыми, недостающими данными, избыточными, или частично неверными данными.
Одна и та же задача может являться или не являться проблемной, в зависимости, в первую очередь, от уровня развития учащихся. Задача становится проблемной, если она носит познавательный, а не закрепляющий, тренировочный характер.
1) Вашему вниманию предлагается проблемная задача с противоречивым способом решения.
Изучая тему «Виды адресации в электронной таблице MS Excel» (8 класс), предлагаю задачу по суммированию чисел из двух столбцов. Непременное требование задачи – формулу суммы обязательно копировать. Решение задачи проходит без видимых проблем с использованием функции автозаполнения.
Далее предлагаю решить задачу по формированию прайс-листа туристической фирмы. Для этого я использую жизненную ситуацию. Ученица 11 класса выиграла олимпиаду, проводимую спонсором, который предложил ей выбрать путевку. Задача учащихся – помочь ей определить стоимость путевки в рублях. Условие копирования формулы сохраняется.
Для решения задачи ученики пишут формулу =B3*C1.
При копировании формулы в столбце С будут получаться самые неожиданные результаты. При помощи вопросов (что у вас получается в столбце С? Что должно получаться? Почему вы не получаете то, что нужно?) разговор подводится к понятию «абсолютная адресация».
Таким образом, данная задача создаёт проблемную ситуацию, которая была выстроена мною целенаправленно.
Задача способствовала активизации мышления учащихся, формированию умения увидеть проблему, сформулировать, выдвинуть гипотезу о её возникновении, предложить и апробировать разные способы решения этой проблемы.
Через актуальное, личностно-значимое содержание она вызывает эмоциональный отклик.
Данная задача это демонстрация частично-поискового метода, так как вызывает поисковую деятельность и приводит к активному усвоению новых знаний.
Использован приём столкновения учащихся с неоднозначным способом решения.
2) Как пример проблемной задачи, которая требует творческой, а не репродуктивной деятельности учащихся и является приемлемой для поддержания неослабевающего интереса и активности учащихся, я предлагаю следующую:
При изучении темы «Программирование на языке Pascal» в начале урока я предлагаю следующую задачу: Найти наибольшее число из трех заданных чисел. На доске записываю несколько троек чисел: 568, 742, 390.
Учащиеся называют максимальное число: 742. Задаю вопрос: “Каким образом вы определили, что данное число максимальное?” (сравнили числа друг с другом). Ставлю проблему: “А как компьютер сравнит три числа?” Обращаю внимание ребят, что машина может сравнивать только два числа. Предлагаю обозначить одно число буквой А, второе число буквой B, третье число – буквой С.
Учащиеся предлагают такой вариант решения проблемы: надо сравнивать первые два числа, а затем, большее из них с третьим числом. Составляют программу и проверяют правильность работы программы, вводят заданные числа и проверяют результат.
Ставлю следующий проблемный вопрос: А может ли измениться исходное значение переменной А в процессе работы программы? Как? Ответ обоснуйте.
Решение:
1. Находим наибольшее из первых двух данных чисел A и B, а затем – максимальное из полученного числа и третьего данного числа С.
Program MAX1;
Var A, B, C, max: real;
begin
writeln (‘Введите три числа A, B, C’);
readln (A, B, С);
if A>B then max:=A else max:=b;
if C > max then max:=C;
writeln(‘Максимальное значение=’,max);
end.
Задаю вопрос: Как вы думаете, можно ли решить задачу другими способами?
Учащиеся продолжают поиск решения задачи.
Предполагаемые решения учащихся:
2 способ. При решении задачи можно проверить, является ли первое число A максимальным и если не является, то сравниваем второе и третье число B и C. Program MAX2; | 3 способ. Можно решить задачу, сравнивая попарно все числа. Program MAX3; |
Чтобы убедиться в правильности выполнения программы, желательно рассмотреть ее выполнение с помощью таблицы значений. При проверке правильности выполнения программы необходимо рассматривать все возможные варианты А>В>С, А>С>В, В>С>А, С>В>А, В>А>С, С>А>В.
Следующая проблема: А можно написать программу, чтобы она выстраивала числа в порядке возрастания или убывания?
Таким образом, данная задача создает проблемную ситуацию, следствием которой будет столкновение учащихся с неопределенностью, интеграция с математикой, то есть через содержание, через прием сопоставления фактов, рассмотрение задачи с различных позиций.
Метод частично-поисковый, так как учащимся нужно решить несколько проблем – определить измениться ли исходное значение переменной А в процессе работы программы и как, находят другие способы решения задачи, выстраивают числа в порядке возрастания или убывания.
Через решение данной задачи усиливается роль самостоятельного образования, инициативность. Самостоятельный поиск решения проблемной ситуации развивает чувство ответственности, повышает самомотивацию, волю учащихся.
Результативность применения проблемного обучения
Работа по применению мной методики проблемного обучения на уроках информатики привела к определённым результатам.
Так как основными целями применения проблемного обучения я ставлю интеллектуальное развитие и повышение мотивации, то и результативность я рассматриваю по этим двум параметрам.
Результаты ответов учащихся на отдельные вопросы также представлены на диаграммах и отражают, на мой взгляд, результаты проблемного обучения.
Источники
1. Баксанский обучение: обоснование и реализация // Наука и школа. - 2000 г. - 1 - с.19-25.
2. Давыдов развивающего обучения: Опыт теоретического, экспериментального психологического исследования. М.: Педагогика, 1986. - С. 165.
3. Ильницкая ситуации.- М.,- 1985- с.356
4. Кудрявцев обучение: истоки, сущность, перспективы// Педагогика и психология. 1991 г.,- 4- с. 201
5. Кудрявцев творческого потенциала и интеллектуальной готовности детей к развивающему школьному обучению. М.: РИНО, 1999.
6. , , Основы информатики: 8-9 кл. М.: Дрофа, 1999
7. Лапчик преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. Вузов / М. П Лапчик, , ; Под общей редакцией . 2-е изд., стер. М.: Издательский центр Академия, 2005. 624 с.
8. Применение эффективных технологий обучения // Учитель. - 2003. - 1.
9. Лернер обучение.- М., 1974 г.- с.267
10. Макарова . 8-9 класс. Базовый курс. Практикум по информационным технологиям СПб.: Питер, 2009. 288 с.: ил.
11. Махмутов проблемного обучения в школе. М.: Просвещение, 1977.
12. Введение в общую дидактику.- М.,1990 г.-с.246.
13. Оконь, В. Основы проблемного обучения. Варшава, 1967.
14. Селевко образовательные технологии: Учеб. пособие. М., 1998. С. 3438.
15. Семакин базового курса информатики в средней школе: Методическое пособие / , . 3-е изд., испр. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 416 с.: ил.
16. Угриноич . Базовый курс: Учебник для 7 класса 2-е изд., испр. и доп. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. 173 с.: ил.
17. Чошанов технология проблемно-модульного обучения. М, Народное образование, 1996 г. '); //-->
18. http://www. allsoch. ru/ Куликова метод обучения в процессе подготовки учителя.
19. http://www. eduworld. ru/ , Каланов методы обучения.
20. http://www. monax. ru/ Чанова. проектов в системе проблемного обучения.
21. http://www. revolution. ru/ Васильева мыслительных способностей учащихся через использование методов проблемного обучения.
