Статья "Проблемное обучение на уроках информатики"

ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ

Ламок В. Ю.

ФГКОУ «Аксайский Данилы Ефремова казачий кадетский корпус» Министерства обороны Российской Федерации, Россия

В статье представлен анализ применения проблемного обучения на уроках информатики. Особо значимой частью является реализация проблемной технологии. Представлен обзор мероприятий по внедрению технологии проблемного обучения в учебную деятельность.
Ключевые слова: проблемное обучение, проблемная технология, урок информатики, проблемная ситуация.

Современное общество требует высокого качества образования нового поколения: владение различными способами деятельности, умение освоиться в развивающемся информационном пространстве, способность к самостоятельному приобретению новых знаний, умение критически мыслить  и т.д. Всё это трудно развивать, используя лишь фронтальную форму проведения уроков. При решении задач кадеты сталкиваются с проблемными ситуациями. Во время работы над задачей, при выборе путей решения используется наблюдение, выдвигаются идеи и варианты решений, идет их  экспериментальная проверка, появляется интерес к разрешению проблемной ситуации.

Проблемное обучение – это особая форма работы с учениками, в ходе которой они эффективнее усваивают новые знания и приобретают навыки и умения творческой деятельности. Преимущество проблемного обучения заключается во влиянии этой технологии на развитие наблюдательности, внимания, активизации мышления и познавательной деятельности кадет. Применение технологии на уроках информатики обеспечивает развитие самостоятельности, ответственности, критичности и самокритичности, нестандартности мышления. Главной отличительной стороной технологии является доказанная экспериментальным путем стабильность приобретаемых знаний, что достигается за счет смещения фокуса в сторону практических занятий при их получении. При применении технологии проблемного обучения активируется «эффект неоконченного действия», открытый Б.В. Зейгарник в ходе проверки теории К. Левина о том, что прерванные задачи запоминаются лучше, чем завершенные, в силу сохраняющегося мотивационного напряжения.

В основу проблемного обучения легли идеи американского психолога, философа и педагога Д. Дьюи (1859–1952), который в 1894 году основал в г. Чикаго опытную школу, где основу обучения составлял не учебный план, а игры и трудовая деятельность. Концептуальные положения (по Д. Дьюи):

·        ребенок в онтогенезе повторяет путь человечества в познании;

·        усвоение знаний есть спонтанный, неуправляемый процесс;

·        ребенок усваивает материал, не просто слушая или воспринимая органами чувств, а удовлетворяя возникшую у него потребность в знаниях, являясь активным субъектом своего обучения;

·        условиями успешности обучения являются:
– проблематизация учебного материала (знания – дети удивления и любопытства);
– активность ребенка (знания должны усваиваться с аппетитом);
– связь обучения с жизнью ребенка, игрой, трудом.

Методы, приемы, новые принципы обучения, применявшиеся в школе Дьюи, носили скорее интуитивный характер, т.е. не имели на2 Басова Н.В. Педагогика и практическая психология. Ростов-н/Д: Феникс, 2000. Проблемное обучение на уроках информатики 35 учного обоснования, но получили широкое распространение в 20–30-х годах ХХ века в США и некоторых европейских странах. Надо отдать должное – это течение педагогической мысли было известно и в СССР, активно внедрялось, позиционируясь как перспективное и новаторское. Но уже в начале 30-х годов идеи Дьюи были объявлены прожектерством и запрещены.

Однако практические результаты апробации предвестников технологии проблемного обучения дали серьезную основу для исследований и формирования первых положений научной основы концепции проблемного обучения. Среди пионеров проблемного обучения в нашей стране можно выделить таких специалистов, как Т. В. Кудрявцев, И. Я. Лернер, А. М. Матюшкин, М. И. Махмутов, В. Оконь, М. Н. Скаткин и другие. Концепция проблемного обучения получила широкое распространение, и существует несколько подходов к ее трактовке. Изначально была принята трактовка В. Оконя, определявшая проблемное обучение как совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний. В начале 90-х годов развитие получили мысли В. Т. Кудрявцева, определявшего технологию проблемного обучения как тип развивающего обучения, содержание которого представлено системой проблемных задач различного уровня сложности. В процессе решения задач кадеты овладевают новыми знаниями и способами действия. Так происходит формирование творческих способностей: продуктивного мышления, воображения, познавательной мотивации, интеллектуальных эмоций.

Создание психологической проблемной ситуации сугубо индивидуально. Ни слишком трудная, ни слишком легкая познавательная задача не создают проблемной ситуации для кадет. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. Преподаватель создает проблемную ситуацию, направляет кадет на ее решение, организует поиск решения. Таким образом, ребенок ставится в позицию субъекта своего обучения, и – как результат – у него образуются новые знания, он овладевает новыми способами действия. Трудность управления проблемным обучением в том, что возникновение проблемной ситуации – акт индивидуальный, поэтому от учителя требуется использование дифференцированного и индивидуального подхода. Часто под проблемным обучением предполагают внедренные элементы самостоятельного поиска ответа на сложный вопрос. Данные случаи не являются элементами проблемного обучения. Придать проблемный характер уроку или элементу урока можно, используя приемы создания проблемных ситуаций, когда преподаватель:

• подводит кадет к противоречию и предлагает им самим найти способ его разрешения;

• сталкивает противоречия практической деятельности;

• излагает различные точки зрения на один и тот же вопрос;

• предлагает классу рассмотреть явление с различных позиций (например, командира, юриста, финансиста, педагога);

• побуждает кадет делать сравнения, обобщения, выводы из ситуации, сопоставлять факты;

• ставит конкретные вопросы (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения);

• определяет проблемные теоретические и практические задания (например, исследовательские);

• ставит проблемные задачи (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» и др.). Для реализации проблемной технологии необходимы:

• отбор самых актуальных, сущностных задач;

• определение особенностей проблемного обучения в различных видах учебной работы;

• построение оптимальной системы проблемного обучения, создание учебных и методических пособий и руководств;

• личностный подход и мастерство преподавателя, способные вызвать активную познавательную деятельность у кадет.

Основные типы проблемных ситуаций на уроках информатики, а потом подобно разберем некоторые из них.

·        Так, к первому типу проблемной ситуации стоит отнести случаи, когда кадет осознает недостаточность прежних знаний для объяснения нового факта. Например, при изучении темы «Оператор присваивания» кадетам предлагается решить задачу: Есть две переменные  с разными значениями. Одна равна 5, другая 15. Необходимо поменять значения переменных местами. Анализируя возможное решение, кадеты понимают, что без третьей переменной не обойтись. И вот тут всплывает проблема – как? Для ее решения и используется оператор присваивания. Ученики решают задачу, а в качестве усложнения можно предложить еще и просуммировать переменные и вывести результат на экран.

·        Второй тип проблемной ситуации – ситуации, в которых кадетам необходимо использовать ранее усвоенные знания, применив их к новым условиям. К примеру, работая над темой «Массив», поставить кадет перед проблемой сортировки элементов массива. Зная способ создания массива, а также имея навык сортировки чисел, полученный еще в теме «Ветвления», кадеты могут объединить имеющиеся знания и добиться результата самостоятельно, что гораздо эффективнее разбора листинга готовой программы.

·        Третий тип – задачи, возникающие при наличии противоречия между теоретически возможным путем решения и практической неосуществимостью данного способа.

·        Четвертый тип – проблемная ситуация, возникающая при появлении противоречия между достигнутым результатом и имеющимся набором теоретических заданий для его объяснения.

Из всего арсенала, входящего в технологию проблемного обучения, относительно информатики выделяют следующие методические приемы создания проблемной ситуации на уроках информатики:

· использование жизненных явлений и фактов, их анализ с целью теоретического объяснения;

· использование задач метапредметного, прикладного и предпрофессионального характера с целью теоретического объяснения;

· использование исторического или занимательного материала (биографий, фактов и т.д.);

· организация практической работы исследовательского характера, в ходе которой творчески и теоретически (научно) обосновываются выводы, полученные эмпирическим путем;

· исследовательские задания, в ходе которых ученики должны дать теоретическое обоснование обнаруженным практическим путем закономерностям и связям.

В качестве примера можно рассмотреть задание, которое реализуется в 8 классе при освоении навыков программирования. Для разбора используется простая текстовая запись, чтобы не возникло путаницы. Смысл задания – составить программу, которая вычисляет периметр и площадь прямоугольника. На самом деле, для 8 класса это – чрезвычайно простая задача. Лучше, конечно, ориентироваться на площадь, но тут, учитывая ярко выраженную межпредметную связь, стоит опираться на готовность класса. Пользователи вводят длины сторон, и программа вычисляет значение. Казалось бы, все не так трудно. Но после того как программа заработала, преподаватель вводит дополнительное условие – «построить такой прямоугольник». Можно даже предложить стороны, скажем 5, 3, 4 и 6. И вот тут возникает проблема. Прямоугольник-то не построить. Что же считает наша программа? Как нам ее улучшить? В диалоге кадеты, направляемые учителем, приходят к выводу, что в программе надо встроить проверку на существование прямоугольника, для которого ведется расчет. Данное задание превращается из обычного в проблемное. Проверить существование прямоугольника нетрудно. У прямоугольника стороны должны быть попарно равны. Кадеты должны найти решение задачи, используя полученные ранее знания и расширив их. В итоге кадеты изменяют написанную ранее программу, вводя две проверки, и получают результат, при котором программа будет считать площадь (или периметр, смотря что мы задали в условии) только для существующего прямоугольника. Решение такой проблемной ситуации на уроке заканчивается еще одним заданием. Это может быть задание на дом или задание, которое кадеты выполняют на следующем уроке. Суть его в новой проблеме. Мы рассчитали лишь частный случай – программу для прямоугольника. Реализовать ее, к примеру, для треугольника – вот следующий этап задачи. Что касается задания «начертить» прямоугольник средствами языка программирования, то тут каждый преподаватель сам принимает решение. Использование «графических» надстроек имеет смысл только в случае, если класс реально готов и это соответствует содержанию программы. Такое дополнение может стать неплохой новой проблемной ситуацией, но только в случае, если больше половины кадет класса в состоянии эту тему освоить. Иначе стоит остановиться на программе, рассчитывающей площадь прямоугольника. Если же нужно усложнение, например, для 2–3 самых передовых учеников, то можно предложить им модернизацию программы. Пусть она определяет тип треугольника - равнобедренный, прямоугольный, равносторонний или прямоугольника (прямоугольник, квадрат) т.д.

Учебно-методическое и информационное обеспечение:

1. Зейгарник Б.В. Запоминание законченных и незаконченных действий. 1927.

2. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М.: Директ-Медиа, 2014.

3. Омарова А.А. Современная технология проблемного обучения // Современные наукоемкие технологии. Пенза: Академия естествознания, 2011. – № 1. – С. 73–75.

4. Проблемное обучение в школе и вузе: активные методы и формы обучения: материалы I Западно-Сибирской международной научнопрактической конференции «Образование на грани тысячелетий» / отв. ред. Е.В. Ковалевская. Нижневартовск: НГГУ, 2006.

5. Сафиуллина И.А. Концепция проблемного обучения М.И.Махмутова как дидактическая система: дисс. ... канд. пед. наук. Казань, 2001.

Краткое описание документа:

В статье представлен анализ применения проблемного обучения на уроках информатики. Особо значимой частью является реализация проблемной технологии. Представлен обзор мероприятий по внедрению технологии проблемного обучения в учебную деятельность.

Ключевые слова: проблемное обучение, проблемная технология, урок информатики, проблемная ситуация.