Применение проблемного подхода в обучении информатики

Муниципальное  бюджетное общеобразовательное  учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №12»

городского округа город Октябрьский Республики Башкортостан

Городская научно-практическая конференция учителей

«Современный образовательный процесс:

опыт, проблемы, перспективы»

Секция:

«Инновационная деятельность образовательных организаций

по реализации системно - деятельностного подхода.

Новые образовательные стандарты как инструмент развития одаренности обучающихся»

Применение проблемного подхода в обучении информатики

Сведения об авторе:

Кокунина Софья Викторовна

учитель информатики

МБОУ СОШ №12

г.Октябрьский

2017г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………….………………….3

I.     ПРОБЛЕМНЫЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ…………………..……………7

1.     Задачный и проблемный подход……………………..………………7

2.     Типы и способы создания проблемной ситуации………...……….10

II.     ПРИМЕНЕНИЕ ПРОБЛЕМНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКЕ………………………………………………………………………13

1.     Виды проблемных заданий по информатике……..………………..13

2.     Текстовый процессор: общий вид, назначение, основные функции (проблемная ситуация в 5 классе)……………………………….……..…….15

3.     Критерии оценивания использования проблемного обучения…...16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….…18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………….……………………………………20

ВВЕДЕНИЕ

Великий педагог Адольф Дистервег писал: «Плохой учитель преподносит истину, хороший – учит её находить». Эти слова как никакие другие подчеркивают основную цель использования методики проблемного обучения в школе.

Проблема развития мышления в процессе обучения занимает видное место в исследованиях педагогов и психологов. На основе этих исследований были сделаны выводы о взаимосвязи процесса обучения и развития мышления, было показано, что развитие творческого мышления школьников возможно только с помощью проблемного обучения.

Основной целью является: выявление возможных путей реализации проблемного подхода в обучении информатики, для ее достижения была спроектирована система следующих задач:

1.       установить значение проблемного обучения в изучении информатики;

2.       выяснить содержание проблем;

3.       показать взаимосвязь процесса обучения и развития творческого мышления с помощью проблемного обучения;

4.       формировать знания, умения и навыки с помощью проблемного обучения как методики активизирующей мыслительную деятельность учащихся.

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.

                                                                                                  I.     ПРОБЛЕМНЫЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ

1.       Проблемный и задачный подходы

Традиционное обучение, научные основы которого были заложены еще в 17 веке, оказывается абстрактной, «виртуальной» моделью жизни, во многом это относится и к лингвистическому образованию.

Как приблизить обучение к этим реалиям, интегрировать образование, науку и практику, не утратив мощности теоретического знания? Это предполагает не отказ от изложения теории и не лозунг «назад к практике», а психологически, педагогически и методически обоснованное модельное ее «замещение».

Нужно, прежде всего, определиться с подходом к выбору адекватной единицы проектирования и усвоения содержания обучения. Традиционно в качестве такой единицы выступают «порция информации», задание и задача. С информацией вроде бы ясно – это форма и средство представления теории. Но почему задача (задание), а не проблемная ситуация и проблема?

В жизни и в обучении есть, конечно, задачи, и их нужно решать, владея известными способами решения. Прекрасно справляется с самыми сложными задачами компьютер, «вспоминая» заранее вложенный в нее алгоритм. Значит ли это, что у компьютера есть мышление? Нет, конечно. Мышление возникает только при наличии какого-то противоречия, которое машина просто не приспособлена понимать. Единицей мышления является не задача, а проблема.

Задача и проблема имеют общий источник – проблемную   ситуцию. Это реальная или описанная на каком-то языке совокупность объективных обстоятельств и условий, содержащая какое-то противоречие. Осознание противоречия человеком, который включается в эту ситуацию, приводит к появлению у него потребности в новых знаниях, в том неизвестном, которое позволило бы разрешить данное противоречие. В результате анализа проблемной ситуации она может быть преобразована либо в задачу, либо в проблему. Все это и обусловливает необходимость включения мышления.

Учебная задача – это обобщенная знаковая модель множества прошлых проблемных ситуаций из практического или исследовательского опыта людей. «Очищенные» от противоречий и неопределенностей, эти ситуации преобразуются в задачи (задания), в своего рода «культурные консервы», которые, наряду с теоретической информацией, и составляют содержание обучения. Вместе с формулировкой условий задачи учащимся дается алгоритм (способ) ее решения, который нужно просто запомнить. Мышление здесь не требуется.

Проблема также берет начало в проблемной ситуации. Однако если задача как «вырожденная» проблемная ситуация может существовать объективно (скажем в составе задачника), то проблема вне познающего субъекта и его мышления не существует. Проблема определяется как психическое состояние человека в данной проблемной ситуации, характеризующееся осознанием невозможности ее разрешения с помощью имеющихся у него знаний, средств и способов действий.

Появление проблемы в сознании человека обусловлено вероятностным характером, избытком или недостатком каких-то условий в проблемной ситуации, наличием двух или больше альтернатив выбора, дефицитом времени для принятия решения, множественностью или неопределенностью его критериев, наличием разных точек зрения на ситуацию при совместном принятии решения и т.п. Проблема – это осознание пробела в своих знаниях, получение "информации о незнании" (К. Поппер). Образно говоря, проблема – это "дыра" в познании, которая закрывается вопросами, заданными самому себе, другим людям, природе.

В отличие от заранее определенного автором задачника или учителем искомого задачи центральным звеном проблемы является неизвестное. Его раскрытие требует от учащегося выдвижения гипотез относительно сущности неизвестного и области его поиска, а также организации исследования, подтверждающего или опровергающего эти гипотезы.

Какой подход может обеспечить возможности творческого развития учащегося, его творческого мышления – задачный, или проблемный?

Сравним траекторию и содержание действий учащегося в случае задачного и проблемного подходов.

Задачный подход:

Анализ условий готовой задачи             Припоминание способа решения              Решение             Формальная сверка с эталонным ответом

Познавательная деятельность ученика здесь репродуктивна, исполнительская. Элементы исследования могут быть представлены только на этапе анализа условий задачи. Решение стандартных задач – чисто учебная процедура.

Проблемный подход:

Анализ проблемной ситуации             Постановка проблемы            Поиск недостающей информации и выдвижение гипотез             Проверка гипотез и получение нового знания             Перевод проблемы в задачу (задачи)           Поиск способа решения              Решение             Проверка решения            Доказательство правильности решения задачи.

Путь познавательной деятельности ученика при проблемном подходе намного более содержателен, интересен и продуктивен. Ученик находится в исследовательской позиции, требующей включения мышления, на всех этапах работы кроме одного – этапа практического решения им самим сформулированной задачи.

Сравнение этапов и содержания действий ученика в обоих случаях убеждает, что только проблемный подход обеспечивает возможности развития его мышления. Это не означает, что нужно отказаться от использования задач или заданий; речь идет о реализации в содержании обучения и в самом образовательном процессе принципа проблемности как ведущего.

В традиционном обучении исследовательские действия остались прерогативой авторов научных теорий, составителей задачников, учителей, проектирующих образовательный процесс. Решение задач осуществляется учениками строго индивидуально, монологично, тогда как во многих психологических исследованиях показано, что мышление рождается в сотрудничестве, диалоге с другими людьми.

2.     Типы и способы создания проблемной ситуации

Особенности организации процесса проблемного обучения в том, что основным элементом всех этапов учения становится проблемная ситуация – главное средство активизации мыслительной деятельности учащихся.

Л.М. Матюшкин (1972) сформулировал шесть правил создания проблемных ситуаций, четыре правила управления процессом усвоения в проблемной ситуации, пять правил, определяющих последовательность проблемных ситуаций. Выделяют следующие типы проблемных ситуаций.

Первый тип следует считать наиболее общим и распространенным: возникновение проблемной ситуации при условии, что учащиеся не знают способа решения проблемы, дать объяснение новому факту в учебной или жизненной ситуации.

  Второй тип возникает при столкновении учащихся с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях.

  Третий тип проблемная ситуация легко возникает в случае противоречия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа.

  Четвертый тип возникновение проблемной ситуации. При противоречии между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического обоснования.

  Можно указать несколько основных методических приемов 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

·           проблемный вопрос

·           проблемная задача

·           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 научно-технического прогресса 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.

Если использовать терминологию Л.С. Выготского, 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.

                              II.     ПРИМЕНЕНИЕ ПРОБЛЕМНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКЕ

1.     Виды проблемных заданий по информатике

  Приведем примеры создания проблемных ситуаций.

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. Макаровой Н.В. «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 тему преобразовывать можно самому, формулируя ее проблемно.

«Как измерить количество информации?» вместо «Единицы измерения информации».

«Что такое алгоритм»  вместо обычного «Понятие алгоритма».

«Текстовый редактор: основные функции» 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. 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, ученика 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 Правка      Заменить, где два пробела заменяются на один во всем документе сразу.

2.     Текстовый процессор: общий вид, назначение, основные функции (проблемная ситуация в 5 классе)

Каждая программа обладает определенным назначением. У каждой программы есть свои определенные функции. Встает вопрос: «Как или откуда Вы можете узнать об этих функциях?»

Выслушиваются варианты ответов учащихся (работают в парах). Из предлагаемых ответов учащимся дается задание самим сформулировать функции текстового процессора (проблемная ситуация: учащиеся еще не знают функций текстового процессора), при этом раздаются карточки каждой паре и представляется задание в электронном виде, в которое нужно внести коррективы и отобразить на странице исправленный текст.

Пример текста:

Президенту фирмы «ЭЛИТАР»
дангулову В.П.
Господин Дангулов В.П.!
Фирма LEND васпрннимает любые публикации насвой счет, в том числе и нигативные. Сожалеем, что Вы незаметили ничего положиттельнаго в работе фермы LEND. в отличии от другихх ферм в Москве, фирма LEND выполняет «жесткие» условия закасчека в сжатые сроки. Фирма LEND не скрывает сваих цеен, ни  поставщекоф, ни методов работы с закасчеком. При трогатилном раставании с фирмой LEND былы даны гаранттии, что в случае неудавлетвариттелной работы апаратури Вы сможете заменить ее на любую другую или Вашей фирме будут васвращены деньги.

Учащимся раздаются карточки, которые они должны заполнить:

Функции текстового процессора:
1.	4.
2.	5.
3.	…

В процессе выполнения практического задания учащиеся самостоятельно записывают функции в карточки.

После выполнения практического задания у учителя есть возможность показать те функции текстового процессора, которые не были раскрыты учащимися, а учащиеся пытаются сформулировать их самостоятельно (проблемная ситуация).

3.     Критерии оценивания использования проблемного обучения

Результативность использования проблемного обучения на уроках информатики можно оценить с помощью критериев:

·  наличие у ученика положительного мотива к деятельности в проблемной ситуации («Хочу разобраться, хочу попробовать свои силы, хочу убедиться смогу ли разрешить эту ситуацию…»);

·  наличие у учащихся положительных изменений в эмоционально – волевой сфере («Испытываю радость, удовольствие от деятельности, мне это интересно, могу с усилием воли концентрировать свое внимание…»);

·  переживание учащимися субъективного открытия («Я сам получил этот результат, я сам справился с этой проблемой, я вывел закон…»);

·  осознание учеником усвоения нового как личностной ценности («Лично мне это нужно, мне важно научиться решать эти ситуации, мне будут эти знания нужны…»);

·  овладение обобщенным способом подхода к решению проблемных ситуаций: анализом фактов, выдвижением гипотез для их объяснения, проверкой их правильности и получением результата деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ознакомившись с работами известных педагогов, анализируя содержание курса информатики и цели современного образования, можно придти  к выводу, что на данном этапе проблемное обучение просто необходимо.

Достоинства технологии проблемного обучения: обеспечивает особый тип мышления, глубину убеждений, прочность усвоения знаний и творческое их применение в практической деятельности. Кроме того, оно способствует формированию мотивации достижения успеха, развивает мыслительные способности обучающихся. C его помощью формируется гармонически развитая творческая личность способная логически мыслить, находить решения в различных проблемных ситуациях, систематизировать и накапливать знания, способная к высокому самоанализу, саморазвитию и самокоррекции.

Недостатки: требует больших затрат времени для усвоения одного и того же объема знаний по сравнению с другими типами обучения.

Считаю особенно эффективным использование технологии проблемного обучения на уроках информатики в силу специфики данного предмета: жизненный опыт учащихся не всегда помогает им при решении задач. Налицо противоречие между привычным и необычным рассмотрением предмета, между научными и житейскими знаниями.

Анализируя свою работу, прихожу к выводу, что уроки с использованием элементов проблемного обучения лучше запоминаются учащимся, они с большей готовностью включаются в работу, даже слабым ученикам удается проявить себя, что повышает их самооценку и делает урок более эффективным.  Заинтересовавшись темой на уроке, ученики по собственной инициативе принимают участие во внеклассной работе, участвуют и побеждают в конкурсах и олимпиадах по предмету.

Постоянная постановка перед ребенком проблемных ситуаций приводит к тому, что он не «пасует» перед проблемами, а стремится их разрешить, тем самым мы воспитываем творческую личность всегда способную к поиску.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.            Гузеев В.В. Методы и организационные формы обучения – М.: Народное образование, 2001.

2.            Кудрявцев В.Т. Проблемное обучение – М.: Знание, 1991.

3.            Лернер И.Я. Развитие мышления школьников в процессе обучения: Пособие для учителей – М. Просвещение, 1992.

4.            Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении –  М.: Педагогика, 1972.

5.            Махмутов М.И. Проблемное обучение – М.: Педагогика, 1975.

6.            Вербицкий А.А. Компетентностный подход и теория контекстного обучения – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004.

7.            Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие – М., 1998.

8.            Бородин М. Н. Информатика. УМК для основной школы: 5 – 6, 7 – 9 классы (ФГОС). Методическое пособие для учителя – М.:БИНОМ, 2013.