Глава 3. Методы и организационные формы обучения информатике в школе

3.1. Методы обучения информатике

При обучении информатике применяются, в основ­ном, такие же методы обучения, как и для других школь­ных предметов, имея, однако, свою специфику. Напом­ним, вкратце, основные понятия о методах обучения и их классификацию.

^ Метод обучения - это способ организации совмест­ной деятельности учителя и учащихся по достижению це­лей обучения.

Методический приём (синонимы: педагогический приём, дидактический приём) - это составная часть мето­да обучения, его элемент, отдельный шаг в реализации метода обучения. Каждый метод обучения реализуется через сочетание определенных дидактических приёмов. Многообразие методических приёмов не позволяет их классифицировать, однако можно выделить приёмы, ко­торые достаточно часто используются в работе учителя информатики. Например:

• 
  показ (наглядного объекта в натуре, на плакате или экране компьютера, практического действия, умст­венного действия и т.п.);
• 
  постановка вопроса;
• 
  выдача задания;
• 
  инструктаж.

Методы обучения реализуются в различных формах и с помощью различных средств обучения. Каждый из ме­тодов успешно решает лишь какие-то одни определенные задачи обучения, а другие - менее успешно. Универсаль­ных методов не существует, поэтому на уроке должны применяться разнообразные методы и их сочетание.

В структуре метода обучения выделяют целевую со­ставляющую, деятельную составляющую и средства обу­чения. Методы обучения выполняют важные функции процесса обучения: мотивационную, организующую, обу­чающую, развивающую и воспитывающую. Эти функции взаимосвязаны и взаимно проникают друг в друга.

Выбор метода обучения определяется следующими факторами:

• 
  дидактическими целями;
• 
  содержанием обучения;
• 
  уровнем развития учащихся и сформированности учебных навыков;
• 
  опытом и уровнем подготовки учителя.

Классификацию методов обучения проводят по раз­личным основаниям: по характеру познавательной дея­тельности; по дидактическим целям; кибернетический подход по Ю.К. Бабанскому.

По характеру познавательной деятельности методы обучения делятся на: объяснительно-иллюстративные; ре-продук-тивные; проблемный; эвристический; исследова­тельский.

По дидактическим целям методы обучения делятся на методы: приобретения новых знаний; формирования умений, навыков и применения знаний на практике; кон­троля и оценки знаний, умений и навыков.

Классификация методов обучения, предложенная академиком Ю.К. Бабанским, основана на кибернетиче­ском подходе к процессу обучения и включает три группы методов: методы организации и осуществления учебно­познавательной деятельности; методы стимулирования и мотивации учебно-познава-тельной деятельности; методы контроля и самоконтроля эффективности учебно-познавательной деятельности. Каждая из этих групп состо­ит из подгрупп, в которые входят методы обучения по иным классификациям. Классификация по Ю.К. Бабанско-му рассматривает в единстве методы организации учеб­ной деятельности, стимуляции и контроля. Такой подход позволяет целостно учитывать все взаимосвязанные ком­поненты деятельности учителя и учащихся.

Приведем краткую характеристику основных мето­дов обучения.

Объяснительно-иллюстративные или информа­ционно-рецептивные методы обучения, состоят в пере­даче учебной информации в «готовом» виде и восприятии (рецепции) её учениками. Учитель не только передает ин­формацию, но и организует её восприятие.

Репродуктивные методы отличаются от объясни­тельно-иллюстративных наличием объяснения знаний, за­поминания их учениками и последующим воспроизведе­нием (репродукцией) их. Прочность усвоения достигается многократным повторением. Эти методы важны при вы­работке навыков владения клавиатурой и мышью, а также при обучении программированию.

При эвристическом методе организуется поиск но­вых знаний. Часть знаний сообщает учитель, а часть учени­ки добывают сами в процессе решения познавательных задач. Это метод ещё называют частично-поисковым.

Исследовательский метод обучения состоит в том, что учитель формулирует задачу, иногда в общем виде, а учащиеся самостоятельно добывают необходимые знания в ходе её решения. При этом они овладевают методами научного познания и опытом исследовательской деятель­ности.

Рассказ - это последовательное изложение учебного материала описательного характера. Обычно учитель рас­сказывает историю создания ЭВМ и персональных компь­ютеров, и т.п.

Объяснение - это изложение материала с использо-ва-нием доказательств, анализа, пояснения, повтора. Этот метод применяют при изучении сложного теоретического материала, используя средства наглядности. Например, учитель объясняет устройство компьютера, работу процес­сора, организацию памяти.

Беседа - это метод обучения в форме вопросов и от­ветов. Беседы бывают: вводные, заключительные, инди­видуальные, групповые, катехизические (с целью прове­рить усвоение учебного материала) и эвристические (по­исковые). Например, метод беседы используется при изу­чении такого важного понятия, как информаци. Однако, применение этого метода требует больших затрат време­ни и высокого уровня педмастерства учителя.

Лекция - устное изложение учебного материала в логической последовательности. Обычно применяется лишь в старших классах и редко.

Наглядные методы обеспечивают всестороннее, образное, чувственное восприятие учебного материала.

Практические методы формируют практические умения и навыки, имеют высокую эффективность. К ним относятся: упражнения, лабораторные и практические ра­боты, выполнение проектов.

Дидактическая игра - это вид учебной деятельно­сти, моделирующий изучаемый объект, явление, процесс. Её цель - стимулирование познавательного интереса и ак­тивности. Ушинский писал: «... игра для ребенка это сама жизнь, сама действительность, которую ребенок сам кон­струирует». Игра готовит ребенка к труду и учению. Разви­вающие игры создают игровую ситуацию для развития творческой стороны интеллекта и широко применяются в обучении, как младших, так и старших школьников.

Проблемное обучение является очень эффективным методом для развития мышления школьников. Однако во­круг понимания его сути нагромождено много нелепостей, непонимания, искажений. Поэтому остановимся на нём подробно [4].

Метод проблемного обучения стал широко исполь­зоваться с 1960 годов после выхода монографии В. Оконя «Основы проблемного обучения», хотя исторически он восходит к «сократовским беседам». К.Д. Ушинский при­давал этому методу обучения большое значение. Но, не­смотря на достаточно длительную историю, среди методи­стов, а тем более среди учителей широко распространены заблуждения и искажения его сущности. Причина, на наш взгляд, отчасти лежит в названии метода, которое крайне неудачно. В переводе с греческого слово «проблема» зву­чит как задача, но тогда искажается смысл - что означает «задачное обучение»? Это что, обучение решению задач или обучение путем решения задач? Смысла мало. Но ко­гда используют термин «проблемное обучение», то на этом можно спекулировать, ведь у всех есть проблемы, есть они и в науке, и в обучении, тогда можно говорить, что учителя применяют современные методы обучения. При этом часто забывается, что в основе проблемы всегда лежит противоречие. Проблема возникает лишь тогда, ко­гда есть противоречие. Именно наличие противоречия создает проблему - будь то в жизни или в науке. Если про­тиворечие не возникает, то тогда это не проблема, а про­сто задача.

Если мы на учебных занятиях будем показывать, соз­давать противоречия, то мы и будем применять метод проблемного обучения. Не избегать противоречий, не ухо­дить от них, а наоборот, выявлять, показывать, вычленять и использовать для обучения. Часто можно видеть, как учитель легко и просто, без сучка и задоринки объясняет учебный материал, так у него все гладко получается - го­товые знания просто «вливаются» в головы учеников. А, между тем, добывались эти знания в науке тернистым пу­тем проб и ошибок, через постановку и разрешение про­тиворечий, проблем (иногда на это уходили годы и деся­тилетия). Если мы хотим, в соответствии с принципом на­учности, методы обучения приблизить к методам науки, то надо учащимся показывать, каким путем знания были по­лучены, моделировать тем самым научную деятельность, поэтому должны использовать проблемное обучение.

Таким образом, сутью проблемного обучения явля­ется создание и разрешение на занятиях проблемных (противоречивых) ситуаций, в основе которых лежит диа­лектическое противоречие. Разрешение противоречий и является путем познания, не только научного, но и учебно­го. Структуру проблемного обучения можно представить схемой, как показано на рис. 3.1.

Проблемное обучение

Проблемная ситуация

Противоречие

Рис. 3.1. Схема метода проблемного обучения

Используя этот метод обучения, надо четко пред­ставлять, что возникающее противоречие является обычно противоречием для учащихся, а не для учителя или науки. Поэтому в этом смысле оно субъективно. Но так как проти­воречие возникает по отношению к обучаемому, то оно объективно.

Противоречия могут возникать и быть обусловлены свойствами субъекта, воспринимающего учебный матери­ал. Поэтому можно создавать проблемные ситуации, ос­нованные на противоречиях, связанных с особенностями восприятия учебной информации. Их можно создавать на формальном или неглубоком понимании материала, су­жении или расширении рамок применяемых формул и ис­пользуемых законов и т.п.

Например, на вопрос, что является плодом у карто­феля, большинство школьников, не задумываясь, отвеча­ют, что картофелина. Услышав такой ответ, учитель сразу может создать проблемную ситуацию путем выстраивания системы последовательных вопросов и рассуждений, под­водящих учащихся к выявлению и осознанию противоре­чия. Спрашивается, а почему же тогда цветы у картофеля находятся не в земле, где, на ваш взгляд, образуются пло­ды? Налицо возникает противоречие - у всех растений плоды завязываются после цветения и развиваются на месте цветка, кроме того, плоды всегда содержат семена, а внутри картофелины семян нет. Путем наводящих вопро­сов выясняется, что у картофеля на месте цветка тоже по­является плод, похожий на маленький помидор, а карто­фелина есть просто утолщение на корнях, поэтому её на­зывают клубнем, корнеплодом. Здесь проблемная ситуа­ция возникает на формальном усвоении учебного мате­риала и житейских представлениях детей о плодах куль­турных растений: плоды - это то, «что едят люди».

Другой пример создания проблемной ситуации - по­сле изучения единиц измерения информации можно за­дать учащимся серию вопросов:

• 
  «Может ли количество информации быть меньше одного бита?».
• 
  «Если для кодирования одной буквы или цифры требует­ся объем памяти в один байт, тогда что можно закодиро­вать одним битом? Ведь в этом случае бессмысленно представлять, что один бит нужен для кодирования одной восьмой части буквы или цифры?». Затем путем организа­ции эвристической беседы учитель организует обсуждение и разрешает возникшее противоречие.

Следующий пример создания проблемной ситуации основан на использовании шуточного стихотворения не­обычного содержания, который можно зачитать перед на­чалом изучения двоичной системы счисления [22].

Ей было 1100 лет.

Она в 101 класс ходила.

^ В портфеле по 100 книг носила.

Всё это правда, а не бред.

Когда пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И 10 загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И 10 тёмно-синих глаз

Оглядывали мир привычно.

Но станет всё совсем обычным,

Когда поймёте наш рассказ.

Учащиеся весьма живо начинают обсуждать описы­ваемую в стихотворении ситуацию, выдвигая самые фанта­стические предположения о персонаже: что это иноплане­тянин, мутант, животное и т.п. Учителю следует лишь чутко следить за высказываемыми предположениями, аргумен­тировать доводы и выдвигать контрдоводы, направлять дискуссию в нужное русло, подвести учащихся к необхо­димости изучения двоичной и других систем счисления.

Создавая проблемные ситуации, мы добиваемся то­го, что само незнание приобретает активную форму, сти­мулирует познавательную учебную деятельность, ибо процесс разрешения противоречия есть процесс выработ­ки нового знания. Проблемная ситуация и процесс разре­шения противоречия побуждает задавать вопросы и, тем самым, развивает творческие способности.

Проблемная ситуация тогда становится для учащихся проблемной, когда заинтересовывает их, как говорится, «задевает за живое». Мастерство учителя как раз и состоит в том, чтобы повернуть учебный материал такой гранью, которая высветит противоречие.

Использование проблемных ситуаций требует от учи­теля определенного опыта и мастерства. Необходим осо­бый такт, уважительная деловая атмосфера, психологиче­ский комфорт, ведь учащийся сталкивается с противоречи­ем, испытывает затруднения, ошибается. Учителю надо проявлять при этом деликатность, тактичность, поддержи­вать учеников, внушать уверенность в своих силах. Учени­ки должны видеть заинтересованность учителя и его ис­креннее желание научить их. Часто учителю требуется умение непредвзято оценить решения, которые предла­гают ученики. Бывают случаи, когда сами ученики подме­чают противоречие в объяснении учителя или в учебном материале, в этом случае от учителя требуется особая де­ликатность и умение быстро сориентироваться в ситуации.

Существует довольно распространённое мнение, что разрешить проблемную ситуацию должны сами ученики. Однако этого вовсе не требуется, но обязательным являет­ся условие, чтобы они были эмоционально подготовлены к её разрешению.

Как отмечают психологи, творческие способности не создаются от рождения, а «высвобождаются» в процессе обучения и воспитания. Поэтому проблемное обучение в большой степени способствует «высвобождению» творче­ских способностей учащихся, повышению их интеллекту­ального уровня.

Часто можно слышать мнение, что проблемное обу­чение возможно использовать при работе лишь с подго­товленными учащимися в старших классах. Однако это не так, противоречие может возникнуть в любой момент обу­чения и для любых учеников, поэтому проблемное обуче­ние можно применять для детей любого возраста и уровня подготовки.

Необходимо отметить, что проблемное обучение требует от учителя хорошего знания учебного материала, опыта, даже чутья на проблемные ситуации. Затраты учеб­ного времени при этом достаточно велики, особенно по сравнению с традиционными методами обучения, но они окупаются возможностью организовать поисковую дея­тельность, эффективно развивать диалектическое мышле­ние учащихся. Проблемное обучение решает принципи­ально иные задачи обучения, которые трудно и даже не­возможно решать другими методами.

Блочно-модульное обучение - это метод обучения, когда содержание учебного материала и его изучение оформляется в виде самостоятельных законченных блоков или модулей, подлежащих изучению за определённое время. Обычно его применяют в вузах совместно с рейтин­говой системой контроля знаний. В старших классах мо­дульное обучение позволяет выстраивать для учащихся индивидуальную траекторию освоения информационных технологий путем комплектования профильных курсов из набора модулей.

Программированное обучение - это обучение по специально составленной программе, которая записана в программированном учебнике или в обучающей машине (в памяти компьютера). Обучение идет по следующей схе­ме: материал делится на порции (дозы), составляющие по­следовательные шаги (этапы обучения); в конце шага про­водится контроль усвоения; при правильном ответе выда­ется новая порция материала; при неправильном ответе обучаемый получает указание или помощь. На таком принципе построены компьютерные обучающие програм­мы.

В обучении информатике описанные выше методы имеют свою специфику. Например, достаточно широко применяются репродуктивные методы, особенно на на­чальном этапе работы на компьютере - обучение пользо­вания мышью, клавиатурой. При этом учителю часто при­ходится «ставить руку» ученикам. Принцип «Делай как я!» может эффективно использоваться там, где есть локальная компьютерная сеть или демонстрационный экран и учи­тель может одновременно работать со всеми учениками при кажущемся сохранении индивидуальности обучения. Затем постепенно происходит переход от «Делай как я!» к «Делай сам!». Репродуктивные методы используются при изучении алгоритмов и основ программирования, когда ученики копируют части готовых программ и алгоритмов при выполнении своих индивидуальных заданий.

Использование локальной компьютерной сети по­зволяет эффективно организовать коллективную дея­тельность учащихся, когда одна большая задача разби­вается на ряд подзадач, решение которых поручается от­дельным ученикам или их группам. Участие в коллектив­ной работе вовлекает школьника в отношения взаимной ответственности, заставляет их решать не только учебные, но и организационные задачи. Всё это способствует фор­мированию активной личности, умеющей планировать и оптимально организовывать свою деятельность, соотно­сить её с деятельностью других.

^ 3.2. Метод проектов при обучении информатике

В преподавании информатики нашел новое продол­жение давно забытый метод проектов, который органиче­ски вписывается в современный деятельностный подход к обучению. Под методом проектов понимают такой способ осуществления учебной деятельности, при котором уча­щиеся приобретают знания, умения и навыки в ходе выбо­ра, планирования и выполнения специальных практиче­ских заданий, называемых проектами. Метод проектов применяют обычно при обучении компьютерным техноло­гиям, поэтому он может использоваться как для младших, так и для старших школьников. Как известно, метод проек­тов возник в Америке около ста лет назад, а в 1920 годы широко применялся в советской школе. Возрождение ин­тереса к нему обусловлено тем, что внедрение информа­ционных технологий обучения позволяет передать часть функций учителя средствам этих технологий, а сам он на­чинает выступать в качестве организатора взаимодействия учеников с этими средствами. Учитель всё более выступает как консультант, организатор проектной деятельности и её контроля.

Под учебным проектом понимается определенным образом организованная целенаправленная деятельность учащихся по выполнению практического задания-проекта. Проектом может быть компьютерный курс изучения опре­деленной темы, логическая игра, компьютерный макет ла­бораторного оборудования, тематическое общение по электронной почте и многое другое. В простейших случаях в качестве сюжетов при изучении компьютерной графики могут быть проекты рисунков животных, растений, строе­ний, симметричных узоров и т.п. Если в качестве проекта выбрано создание презентации, то для этого обычно ис­пользуют программу PowerPoint, которая достаточно про­ста для освоения. Можно применять более продвинутую программу Macromedia Flash и создавать добротные ани­мации.

Перечислим ряд условий использования метода про­ектов:

1.
Учащимся следует предоставить достаточно широ­кий выбор проектов, как индивидуальных, так и коллек­тивных. Дети с большим увлечением выполняют ту работу, которую выбирают самостоятельно и свободно.

2.
Детей надо снабжать инструкцией по работе над проектом, учитывая индивидуальные способности.

3.
Проект должен иметь практическую значимость, целостность и возможность законченности проделанной работы. Завершенный проект следует представить в виде презентации с привлечением сверстников и взрослых.

4.
Необходимо создавать условия для обсуждения школьниками своей работы, своих успехов и неудач, что способствует взаимообучению.

5. Желательно предоставлять детям возможность
гибкого распределения времени на выполнение проекта,
как в ходе учебных занятий по расписанию, так и во вне-
урочное время. Работа во внеурочное время позволяет
контактировать детям разного возраста и уровня владения
информационными технологиями, что способствует взаи-
мообучению.

6. Метод проектов ориентирован, в основном, на ос-
воение приёмов работы на компьютере и информацион-
ных технологий.

В структуре учебного проекта выделяют элементы

[3]:

• формулировка темы;

• 
  постановка проблемы;
• 
  анализ исходной ситуации;
• 
  задачи, решаемые в ходе выполнения проекта: орга­низационные, учебные, мотивационные;
• 
  этапы реализации проекта;
• 
  возможные критерии оценки уровня реализации проекта.

Оценка выполненного проекта является непростым делом, особенно если он выполнялся коллективом. Для коллективных проектов необходима публичная защита, которую можно провести в виде презентации. При этом необходимо выработать критерии оценки проекта и зара­нее довести их до сведения учащихся. В качестве образца для оценки можно использовать таблицу 3.1.

В практике работы школы находят место межпред­метные проекты, которые выполняются под руководством учителя ин-

5. Дизайн
6. Цветовое оформление
7. Использование мультимедиа
8. Соответствие стандартным требованиям
^ Защита проекта
9. Обоснованность темы проекта и предлагаемых решений
10. Качество доклада при защите
11. Проявление степени знаний по теме
^ Общий балл

форматики и учителя-предметника. Такой подход позво­ляет эффективно осуществлять межпредметные связи, а готовые проекты использовать как наглядные пособия на уроках по соответствующим предметам.

В школах Европы и Америки метод проектов широко применяется в обучении информатике и другим предме­там. Там считается, что проектная деятельность создаёт условия для интенсификации развития интеллекта с по­мощью компьютера. В последнее время также становится популярным организация занятий в школе на основе про­ектного метода обучения с широким использованием средств информационно-коммуникацион-ных технологий.