Роль загальних розумових дій і прийомів розумової діяльності у навчанні інформатики

РОЗДІЛ 1. МЕТОДИЧНА СИСТЕМА НАВЧАННЯ ІНФОРМАТИКИ

Розумові дії класифікуються за різними основами. У психолого-педагогічній літературі достатньо обґрунтоване положення про те. то в процесі навчання необхідно виділяти дві самостійні та взаємопов'язані задачі: опанування учнями змістом того чи іншого предмета і цілеспрямоване формування в них прийомів розумової діяльності.

Прийоми розумової діяльності можна поділити на дві групи за ступенем використання в різних галузях людської діяльності: Загальні розумові дії. Специфічні розумові дії.

Загальні розумові дії (операції) як механізми, необхідні для успішного протікання розумових дій, найбільш повно відображені у працях С.Л. Рубинштейна та психологів його школи. Такими діями вважають: аналіз, синтез, аналіз через синтез, порівняння, абстрагування, узагальнення, аналогія, класифікація.

Навчальну діяльність не можна звести лише до одного з цих компонентів. Тільки у взаємопоєднанні вони забезпечують повноцінну навчальну діяльність. Учень добре усвідомлює лише те, що виступає як предмет і мета його діяльності. Тому діяльність учіння передбачає виконання дій з навчальним матеріалом і перетворення матеріалу, що засвоюється, на пряму мету цих дій (розв'язування задач). Важливо, щоб з діяльності, що виконується, і її результатів учень здобував інформацію про істотні властивості реального світу. Активне формування навчальної діяльності приводить до суттєвих змін в особистості учня, в його свідомості, тобто сприяє становленню учня як суб'єкта діяльності (індивідуальності). Інтелектуальний розвиток відбувається в процесі засвоєння учнями знань і способів діяльності.

Формування таких прийомів дає можливість учневі самостійно організовувати свою продуктивну навчальну діяльність, оцінювати її результати (що є необхідною умовою для саморегуляції навчальної діяльності), коригувати її у процесі виконання.

У процесі навчання інформатики вчитель може використовувати в поєднанні стихійний, непрямий і прямий шляхи формування прийомів розумової діяльності. Залежно від індивідуальних особливостей і степеня підготовленості учнів, складності і обсягу матеріалу, що вивчається, в одних випадках вчителеві необхідно добирати спеціальну систему вправ для вивчення і закріплення нового матеріалу, за допомогою якої і формуються прийоми діяльності, в інших випадках доцільно знайомити учнів відразу із структурним складом прийому, його сутністю, правилом-орієнтиром. Такий підхід породжує деякі перехідні варіанти. Одним з таких варіантів є методика формування прийомів розумової діяльності, розроблена О.Н. Кабановою-Меллер, при якій у центрі уваги на уроці знаходяться певні прийоми розумової діяльності, але структура цих прийомів учням жорстко не задасться. Тому вони часто ставляться в умови самостійного виділення послідовності дій, яка задає прийом, або знаходження загального орієнтиру. Доцільно, щоб учні підводилися до розуміння прийомів і оволодіння ними у процесі засвоєння нових знань.

Розглянемо характеристику деяких прийомів загальних розумових дій учнів та можливості їх формування при вивченні інформатики.

Аналіз і синтез. Аналіз - розбір, розчленування цілого на частини. Розв'язування будь-якої задачі починається з аналізу умови, виділення вихідних даних (аргументів) і результатів. Далі синтезується розв'язок, зіставляються аргументи і результати. Ці процеси чітко виражені при розв'язуванні задач на побудову різного роду алгоритмів і запису їх алгоритмічною мовою або подання за допомогою графічних схем. Аналізуючи умову задачі, вихідні дані, необхідно насамперед з'ясувати, які ті або інші властивості вихідних даних виявлені в процесі аналізу, синтезуватимуться у висновки, що приведуть до розв'язку. Будь-який алгоритм утворюється в результаті синтезу окремих кроків, на кожному з яких відбувається перетворення інформації за тими чи іншими правилами або аналізується наявність певних властивостей окремих доз інформації.

Синтез - поєднання, об'єднання частин у ціле. Аналіз і синтез у методиці називається міркуванням від того, що вимагається в умові, від того, що дано, до того, що треба знайти.

Операції аналізу і синтезу мають специфіку при навчанні інформатики. Існують очевидні їх прояви: аналіз постановки задачі, синтез ЇЇ розв'язку за допомогою програмних чи інших засобів, які є s розпорядженні.

Метою аналізу може бути з'ясування причин помилки. При цьому процес виконання програми розчленовується на кроки, а процес зміни даних - на послідовність переривань і повторних запусків програми. Якщо пошук помилки виконується за допомогою комп'ютера, шляхом трасування програми, то це «грубий» аналіз розкладання; якщо помилка шукається за столом, це - уявне виділення частин чи етапів процесу відшукання розв'язку. Сутність пошуку помилки полягає в тому, щоб відшукати той момент, коли прогнозований результат використання алгоритму розходиться з фактичним.

До виконання розумової дії аналізу ведуть, наприклад, завдання на виконання обчислень за різними формулами в середовищі електронних таблиць. Особливість методичного прийому полягає в тому, що учні одержують в надрукованому вигляді таблиці, в яких містяться результати обчислень за деякими формулами для конкретно сформульованого завдання. Коли учні починають самостійно при роботі в середовищі електронних таблиць вводити потрібні формули і тим самим одержувати конкретні результати, то саме аналіз вхідних даних, одержаних результатів та остаточних правильних результатів дозволяє адекватно оцінити свої дії та зробити правильні висновки.

При навчанні інформатики необхідно продовжувати формувати евристичні прийоми розумової діяльності і в першу чергу прийом "аналіз через синтез". Сутність його полягає в тому, що "об'єкт в процесі мислення включається у все нові й нові зв'язки і завдяки цьому виступає в інших якостях; з об'єкта таким чином ніби вичерпується досі невідомий зміст, об'єкт немов би повертається кожного разу іншою своєю стороною, в ньому виявляються нові й нові властивості.

Передусім необхідно виявити суттєві і несуттєві ознаки вказівки про надання значення.

Суттєві ознаки: наявність знака:=; ліворуч від знака:= правильно записаної вказівки про надання значення подано ім'я деякої змінної величини; праворуч від знака" правильно записаної вказівки про надання значення записується деякий вираз (зокрема константа), який визначає правило одержання одного конкретного значення певного типу; тип імені, вказаного ліворуч від знака:-, повинен збігатися з типом значення, одержуваного за правилом, вказаним праворуч від знака:=.

Несуттєві ознаки: типи величин; кількість символів у тому чи іншому імені; складність виразу, записаного праворуч від знака:= вказівки про надання значення.

Аналогія. При засвоєнні учнями нових знань, умінь і навичок і їх застосуванні значну роль відіграє використання аналогії. Наприклад, порівняння записів окремих вказівок і алгоритмів навчальною алгоритмічною мовою і конкретною мовою програмування дає змогу з'ясувати спільне в записах вказівок навчальною алгоритмічною мовою і конкретними мовами програмування, такими як Бейсік, Паскаль і т. д., а також виявити відмінності у записах основних алгоритмічних конструкцій вказівок про надання значення, розгалуження, повторення, посилання на допоміжні алгоритми га ін. Таке порівняння сприяє з'ясуванню спільних рис і відмінностей різних алгоритмічних мов, глибшому усвідомленню їх суттєвих і несуттєвих особливостей, переваг і недоліків кожної з них_: правил описування алгоритмів конкретними мовами програмування, міцному їх запам'ятовуванню і запобіганню помилок.

Використання аналогії вимагає і вивчення основ роботи з прикладним програмним забезпеченням: текстовим і графічним редакторами, електронними таблицями, базами даних та іншими. Для них аналогічними с правила збереження файлів, однак формати збереження різні; правила пошуку файлів за різними ознаками окремо або в їх сукупності; правила встановлення параметрів сторінки та друкування файлів; правила використання буферу обміну та можливості використання OLE-технології тощо.

Використання аналогії надає вчителеві можливість вирішувати методичні завдання при навчанні теми "Пошук Інформації в інтернет за допомогою пошукових машин", оскільки принципи організації простого пошуку інформації у глобальній мережі повністю аналогічні пошуку потрібної інформації, наприклад, у довідниковій системі операційної системи Windows.

При вивченні правил описування алгоритмів різних типів мовою Паскаль доцільно дотримуватися схеми, поданої у таблиці, яка водночас є схемою трансляції записів алгоритмів з навчальної алгоритмічної мови чи близьких до неї використовуваних на практиці мов програмування типу Паскаль.