Контекстное обучение информатике в рамках профильного обучения
Контекстным является такое обучение, в котором на языке наук с помощью всей системы традиционных и новых педагогических технологий в формах учебной деятельности, все более приближающихся к формам профессиональной деятельности, динамически моделируется предметное и социальное содержание профессионального труда. Тем самым обеспечиваются условия трансформации учебной деятельности обучающегося в профессиональную деятельность специалиста. В таком обучении преодолевается главное противоречие профессионального образования, которое состоит в том, что овладение деятельностью специалиста должно быть обеспечено в рамках и средствами качественно иной, учебной, деятельности.
Основной единицей задания содержания образования в контекстном обучении выступает проблемная ситуация во всей своей предметной и социальной неоднозначности и противоречивости (для привычных задач и заданий также есть место). Система таких ситуаций позволяет развертывать содержание образования в динамике путем задания сюжетной канвы моделируемой профессиональной деятельности и создает возможности интеграции знаний разных дисциплин, необходимых для разрешения этих ситуаций. Основной единицей деятельности обучающегося в контекстном обучении является поступок, посредством которого будущий специалист не только выполняет предметные действия в соответствии с профессиональными требованиями и нормами, но и получает нравственный опыт, поскольку действует в соответствии с нормами, принятыми в данном обществе и в данном профессиональном сообществе. Тем самым решается проблема единства обучения и воспитания.
В контекстном обучении реализуются следующие принципы:
- принцип психолого-педагогического обеспечения личностного включения обучающегося в учебную деятельность;
- последовательного моделирования в учебной деятельности обучающихся целостного содержания, форм и условий профессиональной деятельности специалистов;
- проблемности содержания обучения в ходе его развертывания в образовательном процессе;
- адекватности форм организации учебной деятельности обучающихся целям и содержанию образования;
- ведущей роли совместной деятельности, межличностного взаимодействия и диалогического общения субъектов образовательного процесса между собой;
- педагогически обоснованного сочетания новых и традиционных педагогических технологий;
- принцип открытости – использования для достижения конкретных целей обучения и воспитания любых педагогических технологий, предложенных в рамках других теорий и подходов;
- единства обучения и воспитания личности профессионала;
- принцип учета кросскультурных особенностей обучающихся.
Опираясь на исследования В.А. Далингера, выделим три типа контекстных задач для изучения информатики в профильном обучении:
1 тип – предметные контекстные задачи, в условии которых рассмотрена конкретная предметная ситуация, и для ее разрешения необходимо установить и использовать определенный комплекс связей информатического содержания, изучаемого в рамках различных разделов курса информатики;
2 тип – межпредметные контекстные задачи, в условии которых описана ситуация на языке одной из предметных областей с явным или неявным использованием языка другой предметной области (в качестве предметных областей выступают информатика и основные дисциплины выбранного профиля);
3 тип – практические контекстные задачи, в условии которых приводится практическая ситуация из профессиональной области выбранного профиля и для ее разрешения необходимо использовать знания не только из разных предметных областей (обязательно включающих информатику), но и из социального опыта обучающегося.
Отличительными особенностями контекстных задач с информатической составляющей являются:
- учебно-познавательная, профессиональная, общекультурная и социальная значимость конечного результата, что способствует обеспечению высокого уровня познавательной и профессиональной мотивации обучающихся;
- формулирование условия задачи как некоторой профессиональной проблемы, ситуации, для разрешения которой необходимы знания из разных разделов информатики, на которые нет явного указания в условии задачи;
- конкретизация области применения результата решения задачи;
- возможность предоставления данных в условии задачи в различной форме, в том числе, графической – (рисунок, схема, диаграмма, ментальная карта), что предполагает активизацию когнитивных функций обучаемого.
Рассмотренные особенности контекстных задач и их интеграция с ментальными средствами обучения, способствующая созданию условий для усиления познавательной и профессиональной мотивации обучающихся различных профилей позволяют конструировать ментально-контекстные задания (МКЗ), которые можно определить как новые актуальные инструментальные дидактические средства, состоящие из ментальной карты соответствующего раздела (темы, параграфа) с наполнением контекстными задачами разных типов, и выполняющие функции визуализации и структурирования информации, с учетом когнитивных и ментальных особенностей обучаемых в рамках профессионально направленного обучения.
Визуальная ассоциативно-структурированная модель ментально-контекстного задания содержит центральное понятие и отходящие от него ветви, соответствующие «дочерним» элементам, с адекватной степенью детализации, и позволяет охватить всю структуру учебного контента (темы, раздела и т.д.) целиком и, в то же время, выявить специфику каждого ее элемента в отдельности. Обобщенная структура МКЗ представлена на рис. 1.
Рис. 1. Обобщенная структура ментально-контекстных заданий
Примеры контекстных задач
Задача 1
В Тюмени на нефтепроводе у бригады сварщиков было несколько сварочных трансформаторов, но после длительной работы они вышли из строя и не подлежат восстановлению. Так как вахта находится в очень отдаленной местности, то доставка туда новых трансформаторов займет много времени, что впоследствии приведет к большим финансовым потерям. Поэтому бригада принимает решения самостоятельно: из подручных средств изготовить новые сварочные трансформаторы. Но для начала им нужно рассчитать сварочные трансформаторы под требуемые условия применения. Например, будем считать, что сварочный трансформатор рассчитан на рабочий ток вторичной катушки I2=160А, с выходным напряжением холостого хода U2=50В, сетевым напряжением U1=220В, значение ПР (продолжительность работы) примем, скажем, 20 %.
Очевидно, что при решении данной задачи необходимы не только знания математики, но знания по предмету сварочного производства.
Задача 2
Футбольный мяч массой m подбрасывают вертикально вверх с некоторой начальной скоростью v0. Сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости. Опишите закон движения, зная, что m=0.4 кг, сопротивление воздуха равно 0.48 Н при скорости 1 м/c. Найдите время подъема на наибольшую высоту. Чему оно равно?
В этой задаче надо применить законы физики и к ним применить математические методы решения.
Задача 3
В электронной таблице рассчитать семейный бюджет: все доходы и расходы за месяц. Просчитать доход из расчета на каждого члена семьи и сделать вывод: полагаются ли семье льготы на коммунальные платежи, право на получение детского пособия. Если данные льготы полагаются и имеется право на получение детского пособия, то подсчитать экономию бюджета при их использовании. Для этого необходимо найти в Интернете законы и документы, регламентирующие получение льгот и детского пособия в данном регионе.
В этой задаче необходимы знания элементов экономики и законодательства, которые обрабатываются средствами информационных технологий.
Задача 4
Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Передача текстового файла с результатами проверки эффективности тренинга, проводимого среди 15 групп, заняла 10 секунд. Определите количество символов в передаваемом файле, и примерное число страниц формата А4, если известно, что он был представлен в 16-битной кодировке Unicode и на одной странице примерно 1800 знаков.
Эта задача по информатике, но с психологическим наполнением, ее решение как бы находится в области профессиональной деятельности психолога.
Задача 5
В результате проведения нескольких тестов среди школьников 10 класса были получены результаты, приведенные в таблице 1.
Таблица 1
Учащиеся |
Выделение существенных признаков |
Расстановки чисел |
Значение слов |
Комбинаторные способности |
Выявление общих понятий |
Исключение изображений |
Сложные аналогии |
Нейротизм |
1 |
11 |
13 |
10 |
11 |
13 |
2 |
12 |
9 |
2 |
12 |
16 |
12 |
9 |
11 |
8 |
9 |
17 |
3 |
11 |
12 |
9 |
6 |
8 |
5 |
9 |
19 |
4 |
14 |
15 |
14 |
11 |
13 |
10 |
9 |
11 |
5 |
12 |
10 |
9 |
6 |
8 |
5 |
5 |
8 |
6 |
10 |
11 |
12 |
9 |
11 |
8 |
9 |
5 |
7 |
9 |
10 |
6 |
3 |
5 |
2 |
8 |
8 |
8 |
14 |
15 |
13 |
10 |
12 |
9 |
13 |
4 |
9 |
14 |
15 |
11 |
8 |
10 |
7 |
13 |
10 |
10 |
15 |
16 |
11 |
8 |
10 |
7 |
14 |
11 |
11 |
13 |
14 |
3 |
10 |
8 |
5 |
7 |
11 |
12 |
9 |
10 |
7 |
4 |
6 |
3 |
7 |
12 |
13 |
16 |
17 |
15 |
12 |
14 |
11 |
10 |
10 |
14 |
14 |
15 |
11 |
8 |
10 |
7 |
10 |
15 |
15 |
11 |
12 |
9 |
6 |
8 |
5 |
14 |
9 |
16 |
7 |
8 |
15 |
12 |
14 |
11 |
10 |
6 |
17 |
13 |
14 |
15 |
12 |
14 |
11 |
8 |
16 |
18 |
8 |
9 |
9 |
6 |
8 |
5 |
9 |
12 |
19 |
12 |
13 |
10 |
7 |
9 |
6 |
10 |
15 |
20 |
14 |
15 |
11 |
8 |
10 |
13 |
13 |
15 |
Определите среднее значение, характеризующее каждого из учащихся по результатам тестов Выделение существенных признаков, Значение слов и Комбинаторные способности. Вычислите медиану и моду для всех испытуемых по итогам тестов Расстановки чисел, Выявление общих понятий, Сложные аналогии и Нейротизм.
В данной задаче средствами информатики решается задача из области профессиональной деятельности психолога.
ЗАДАНИЕ 1
Разработать комплекс контекстных задач разных типов по информатике (из них 75% по программированию) (не менее 15) для выбранного (на прошлом ПЗ) профиля.
В нем должны присутствовать:
- задания по информатике с наполнением из дисциплин выбранного профиля,
- профильные задания, решаемые с использованием средств информатики
ЗАДАНИЕ 2
Средствами специализированных программных средств (IMindMap, MindJet, Xmind или др.) разработать 3 ментально-контекстных задания в рамках выбранного профиля для изучения программирования:
- изучение основных алгоритмических структур (линейные, разветвляющиеся, циклические;
- работа с массивами (одномерные, двумерные, основные операции и т.д.);
- работа со строковыми величинами.
В МКЗ обязательно должны содержаться
ЗАДАНИЕ ПО ГРУППАМ НА 2 ПАРЫ
