Авторская статья "Элементы проблемного обучения на уроках информатики"

МБОУ «Сергеевская средняя общеобразовательная школа»

Элементы проблемного обучения на уроках  информатики

Петрова Надежда Михайловна, учитель информатики, высшей квалификационной категории МБОУ «Сергеевская средняя общеобразовательная школа»

Пермский край, Гайнский МО,

п. Сергеевский

2021

         В связи с реализацией Федерального государственного образовательного стандарта второго поколения в основной школе и средней школе перед учителем информатики, преподающими в средней школе, наиболее актуально встаёт вопрос организации уроков открытия новых знаний. На мой взгляд для организации таких уроков большой интерес представляют проблемно-диалогические методы.

     Проблемно-диалогическое обучение – тип обучения, обеспечивающий творческое усвоение знаний учениками посредством специально организованного учителем диалога.

Создать проблемную ситуацию значит ввести противоречие, столкновение  с которым вызывает у детей  эмоциональную реакцию удивления или  затруднения.

Типичные задания проблемного обучения: рассмотреть явление с различных позиций, провести сравнение, обобщить, сформулировать выводы из ситуации, сопоставить факты, сформулировать самим конкретные вопросы.

 Сегодня я буду говорить о технологии постановки учебной проблемы. Поставить учебную проблему значит помочь ученикам самим сформулировать тему урока.

Существуют три основных метода постановки учебной проблемы:

·        побуждающий от проблемной ситуации диалог;

·        подводящий к теме диалог;

·        сообщение темы с мотивирующим приемом.

Сегодня мы поговорим об одном из методов      «Побуждающий от проблемной ситуации диалог». В своём выступлении я вас познакомлю с примерами применения технологии для организации уроков открытия новых знаний с помощью побуждающего диалога.

Всё примеры будут рассмотрены на темах по информатике, но любой учитель-предметник без труда сможет адаптировать её к своему предмету.

Побуждающий от проблемной ситуации диалог  – это метод, который представляет собой сочетание приёма создания проблемной ситуации и специальных вопросов, стимулирующих учеников к осознанию противоречия и формулированию учебной проблемы.

Пример 1: Информатика, 7 класс. Виды информации по форме представления     

Проблемная ситуация создаётся вопросом или практическим материалом на новый материал, сталкивающим мнения обучающихся.

Анализ	Учитель	Ученики
	– Сегодня главным героем урока станет одна очень известная особа... Для представления её я использую два способа: – Сначала я опишу внешность этой особы: Высок, строен, музыкален и носит шляпу. У него необычный цвет кожи. Кто это?  Скажите, благодаря описанию вы получили информацию? – Теперь я представлю этого героя с помощью фото. – Кто же это?	Ребята высказывают свои мнения, скорее всего они догадаются о том, кто этот герой. Да. Крокодил Гена.
Задание на новый материал	– Скажите, вы в обоих случаях получили информацию?	– Да.
Побуждение к осознанию	– Вы одинаково воспринимали информацию? – Информация была представлена в одинаковом виде?	– Нет. – Нет.
Побуждение к проблеме	– Какой возникает вопрос?	– В каком виде можно представить информацию?
Тема	– Можете сформулировать тему урока? – Корректирует и фиксирует тему урока на доске.	– Виды информации…

Пример 2: Информатика, 7 класс.

Единицы измерения информации

Проблемная ситуация создаётся предъявлением классу противоречивых фактов, теорий, мнений.

Анализ	Учитель	Ученики
Предъявление противоречивых мнений	Ваня попросил Максим записать их проект, объемом 701440 Кб на диск объемом 700Мб.                                                 – Максим утверждает, К – это означает кило-, то есть в 1Мб ровно 1000 Кб, поэтому объем проекта 701,44 Мб и на диск он не поместится. – Ваня утверждает, кило- в измерении информации 1024, то есть в 1Мб ровно 1024 Кб, поэтому объем проекта меньше 685 Мб и на диск он поместится.	Слушают (или читают текст) задачу. Осмысливают ситуацию.
Побуждение к осознанию	– Кто из мальчиков прав?	Высказывают предположения. Понимают, что возникло противоречие.
Побуждение к проблеме	– Какой возникает вопрос?	– Как выразить 1Мб в килобайтах? – Что означает приставка кило- в информатике?
Тема	– Можете сформулировать тему урока? – Корректирует и фиксирует тему урока на доске.	– Измерение информации…

Пример 3: Информатика, 7 класс. Что умеет компьютер

Проблемная ситуация создаётся в два шага. Первым шагом вопросом или практическим заданием обнажается житейское (т. е. ошибочное или ограниченное) представление обучающихся. Вторым шагом любым способом (сообщением, экспериментом, наглядностью, расчётами) предъявляется научный факт.

Анализ	Учитель	Ученики
Вопрос на «ошибку»	– Вася просит маму купить ему компьютер. Он утверждает, что на большом экране компьютера мама сможет даже смотреть новости и кино. – Согласны ли вы с мнением Васи?	Ответы учеников будут разными, поскольку многие из них считают, что компьютер – это монитор…
Предъявление научного факта расчетами	– В магазине Консультант Пётр сказал, что главное хороший системный блок с качественным содержимым. Тогда компьютер будет уметь всё. – Что вы думаете об этом мнении?	Учащиеся высказываются.
Побуждение к осознанию	– Что вы предположили? – А как на самом деле?	– Что и Вася прав, и консультант Пётр тоже. – ? – Может быть компьютер – это что-то особенное?
Побуждение к проблеме	– В чём же возникла проблема?	– Не знаем точно что-такое компьютер и что он умеет делать.
Тема	– Как можем сформулировать тему урока? Корректирует и фиксирует тему урока на доске.	– Что такое компьютер и что он умеет делать.

Пример 4: Информатика, 8 класс.

Сложение чисел в двоичной системе счисления

Проблемная ситуация создаётся в два шага. Первым шагом предъявляется практическое задание, сходное с предыдущим, выполняя которое обучающиеся применяют уже имеющиеся у них знание и допускают ошибку. Вторым шагом доказывается, что задание школьниками выполнено неверно.

Анализ	Учитель	Ученики
Предъявление противоречивых мнений	–Петя складывает два числа: В десятичной системе счисления 1010 + 1110 = 2110. В двоичной системе счисления больших отличий не будет, так как она также является позиционной, но так как цифры 2 в двоичной системе нет, то 22 = 112, поэтому 102 + 112 = 1112. – Коля утверждает, что Петя на прав. – В двоичной системе счисления переполнение разряда происходит, когда в одной позиции собирается 2 единицы. Обычно при переполнении разряда мы пишем 10, поэтому 102 + 112 = 1012.	Слушают (или читают текст) задачу. Осмысливают ситуацию.
Побуждение к осознанию	– Кто из мальчиков прав?	Высказывают предположения. Понимают, что возникло противоречие.
Побуждение к проблеме	– Какой возникает вопрос?	– Как правильно сложить числа в двоичной системе счисления?
Тема	– Можете сформулировать тему урока? – Корректирует и фиксирует тему урока на доске.	– Сложение чисел в двоичной системе счисления…

Пример 6. Информатика, 8 класс. Объекты и модели.

Информационные модели

 Урок с соподчинёнными проблемами.

Анализ	Учитель	Ученики
ПОСТАНОВКА Создание проблемной ситуации	– Разделите слова на 2 группы: Человек, компьютер, манекен, кот, фотография кота, движение поездов, автомобиль, описание внешности человека, схема компьютера, рисунок автомобиля, скелет человека, скелет кота, автомодель, расписание движения поездов, манекенщица.  – Что у вас получилось? – По какому принципу вы делили слова и словосочетания на группы? – Каким одним словом можно назвать условное представление любого объекта?	Пытаются выполнить задание. Высказываются. – В 1 группе названия объектов. – Во второй группе различные представления этих объектов. Высказываются. – Автомодель можно просто назвать моделью. – Манекенщицу просто называют моделью.
Формулирование проблемы (темы и целей урока)	– Какой будет тема урока? – На уроках информатики мы будем изучать только те модели, которые «нельзя потрогать», они являются описаниями объектов. – Описание объекта об этом объекте несёт какую-то информацию. Как тогда называют модели-описания? Фиксирует тему урока на доске.	– Модели и виды моделей. – Может быть информационными?
	Информационные модели.
	– Что же нам необходимо сделать? Выслушивает ответы обучающихся, корректирует, кратко фиксирует на доске (или, например, на слайде)	Обучающиеся высказываются. – Узнать что такое модель. – Узнать какие бывают модели. – Узнать, что такое информационная модель. – Рассмотреть примеры.
ПОИСК Открытие нового знания 1. Выдвижение гипотез 2. Проверка гипотез.	– Что такое модель? Что называется и является информационной моделью? Какие у вас есть предположения? – Проверьте правильность своих гипотез. Организует самостоятельную работу учащихся по проверке гипотез.	Высказывают гипотезы. Проверяют гипотезы.
ЗАДАНИЯ Формулирование нового знания Первичное применение нового знания	– Что вы узнали? По ответам обучающихся строит на доске (или слайде) схему-классификацию информационных моделей. – Вернёмся к исходному заданию. – По какому принципу делятся слова и словосочетания?	Высказываются. Фиксируют схему в тетради. – в 1 группе – объекты-прототипы, во 2 группе – модели объектов. Можно выделить информационные модели (фотография кота, описание внешности человека, схема компьютера, рисунок автомобиля, расписание движения поездов)

Пример 5. Информатика, 9 класс. Вещественные числа

     Проблемная ситуация создаётся практическим заданием, сходным с предыдущим.

Анализ	Учитель	Ученики
Задание на известный материал Задание на новый материал	VAR A,B,C:INTEGER; BEGIN C := A * B; WRITE (C); End. – Поменяйте третью строчку программы так, чтобы с стало частным чисел A и B. Проверьте результат на компьютере.	Задание выполняют легко, но большинство учащихся испытывают затруднение, так как не понимают, что С обязательно должно стать вещественным. Среда программирования выдаёт ошибку.
Побуждение к осознанию	– В чем затруднение? – Может быть нужно обратить внимание на типы переменных?	– Не знаем, что делать. Учащиеся высказываются
Побуждение к проблеме	– Как вы можете сформулировать тему урока?	– Действия с вещественными числами.
Тема	– Корректирует и фиксирует тему урока на доске.

Пример 7. Информатика, 8 класс. Единицы измерения информации

«Проблемная ситуация»

Создаётся ситуация противоречия между известным и неизвестным. Например,

·        расположите единицы измерения длины в порядке их увеличения: километр, метр, миллиметр, сантиметр

·        расположите единицы измерения массы в порядке их увеличения: грамм, тонна, килограмм, тонна

·        расположите единицы измерения информации в порядке их увеличения: терабайт, байт, мегабайт, бит.

В качестве «яркого пятна» могут быть использованы сказки и легенды, фрагменты из художественной литературы, случаи из истории науки, культуры и повседневной жизни, шутки, словом, любой материал, способный заинтриговать и захватить внимание учеников, но все-таки связанный с темой урока. Второй приём актуальность состоит в обнаружении смысла, значимости предлагаемой темы для самих учащихся, лично для каждого.  

«Нестандартный вход в урок»

Универсальный прием, направленный на включение учащихся в активную мыследеятельность с первых минут урока.

Ну что ж, мы вошли в рабочий ритм, и я предлагаю вам посмотреть на слайд. Здесь изображены 3 ситуации: ученик отвечает перед классом домашнее задание, человек набирает текст на компьютере,  мама разговаривает с сыном по телефону.

Подумайте, что объединяет эти ситуации?… (в них происходит передача информации) Это и есть тема нашего сегодняшнего урока. Мы обсудим, какие составляющие необходимы для осуществления передачи информации и всегда ли этот процесс возможен. Постараемся рассмотреть как можно больше примеров и способов передачи информации от древних до самых современных, которые мы с вами сейчас можем использовать.

Любопытные и невероятные факты об Интернете продолжаются. Вы знаете, какой святой является покровителем Интернета? В 2003 году Папа Римский Иоанн Павел II назвал Католического святого Исидора Севильского покровителем Интернета. По мнению церковных историков святой Исидор Севильский был самым образованным человеком того времени. Он является автором первой 20 томной энциклопедии «Этимология».

Сегодня мы с вами начинаем новый раздел информатики, который я надеюсь, для вас не будет очень сложным, хотя на самом деле он действительно очень сложный. И то, что мы сегодня его начнём  далеко не означает, что вы его закончите очень, очень скоро, т.к. вы с ним будете  встречаться и в  10 классе и в 11 классе. И даже  если кто-то из вас надумает сдавать ОГЭ и ЕГЭ, то это вам пригодиться.

Что бы понять, что это за раздел такой, без которого, принципе, не смогли бы существовать информационные технологии, без которого бы работа компьютера была бы просто невозможна, я предлагаю вам  посмотреть на экран. Я думаю это ваш любимый канал ТНТ. И вы смотрели данное телешоу.

На экране отрывок из телешоу «Где логика».

Какие у вас мысли? Как вы думайте, что объединяет эти картинки?

Это всё название конфет.

В этом шоу, как и в принципе в нашей жизни мы постоянно ищем логику. Те варианты, которые предлагали вы и участники шоу, они имеют право быть?

У человека логика вариативна, т.е. мы с вами можем использовать различные формы мышления. А для компьютера это подошло бы? Нет

Компьютер выполняет алгоритмы, т.е. программисты закладывают в нём законы, по которым он должен работать. И мы с вами должны чётко понимать, что если у нас есть исходные данные и алгоритм работы, то мы должны получить некий результат. Т.е. вся работа компьютер подчиняется неким законам, и чтобы понять эти законы мы должны начать изучать с азов.

Может быть мне, кто-то скажет, какую тему мы начали изучать? (Логика)

Визуальный приём целеполагания «Исключение».

Детям необходимо через анализ общего и отличного, найти лишнее, обосновывая свой выбор.
Тема «Устройства  вывода информации» (5 класс)
 (смотреть презентация «Найди  лишнее» )

На каждом слайде презентации размещены несколько изображений устройств ввода, изученных ранее, и одно устройство вывода. Учащимся необходимо найти лишнее, обосновывая свой выбор и называя известные ему устройства.

На последнем слайде собрано всё «лишнее».

 Вопросы:

 - Для чего используются все эти устройства?

  - Можете ли вы их назвать?

  - Что вы хотели бы о них узнать?

Визуальный приём целеполагания «Домысливание».

Определить причину объединения предметов, проводя анализ закономерности и опираясь на свои знания.

Тема урока «Рабочий стол» (5 класс)

На экране представлены два изображения: рабочий стол и Рабочий стол компьютера.

 (смотреть  презентация «Рабочий стол»)

Что объединяет эти изображения? Сравните картинки и  сформулируйте цели урока.

Тема: «Системы счисления»  (9  класс)

Прочитать или разместить на слайде презентации  стихотворение: «Странная девочка» (А. Стариков).

Ей было 1100 лет,

Она в 101-й класс ходила,

В портфеле по 100 книг носила -

Все это правда, а не бред.

Когда пыля десятком ног,

Она шагала   по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато 100-ногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И 10 загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И 10 темно-синих глаз

Рассматривали мир привычно.....

Но станет все совсем  обычным,

Когда поймете наш рассказ.

      9 класс «Модели и объекты»

 «В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец «Кэптен». Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль и все находящиеся на нем люди. Это было совершенно неожиданно для всех, кроме английского ученого-кораблестроителя В.Рида, который предварительно провел исследования, создав модель броненосца, и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему, как казалось тогда, несерьезные опыты с «игрушкой», не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое…

- Как учёный предугадал гибель корабля?

- Как вы думайте, о чём пойдет речь сегодня на уроке? 

- Исходя из темы урока, сформулируйте задачи нашей деятельности.

Ссылки на источники информации

1.     http://aneks.spb.ru/metodicheskie-razrabotki-i-posobiia-po-ikt/elementy-problemnogo-obucheniia-na-urokakh-informatiki.html

2.     https://urok.1sept.ru/articles/210344

3.     https://ped-kopilka.ru/blogs/blog34697/doklad-yelementy-problemnogo-obuchenija-na-urokah-informatiki.html

Краткое описание документа:

Проблемно-диалогическое обучение – тип обучения, обеспечивающий творческое усвоение знаний учениками посредством специально организованного учителем диалога.Создать проблемную ситуацию значит ввести противоречие, столкновение с которым вызывает у детей эмоциональную реакцию удивления или затруднения. Типичные задания проблемного обучения: рассмотреть явление с различных позиций, провести сравнение, обобщить, сформулировать выводы из ситуации, сопоставить факты, сформулировать самим конкретные вопросы.