Лекция 3.

Основные дидактические принципы в обучении информатике. Частнометодические принципы применения программных средств в учебном процессе. Образовательные, развивающие и воспитательные цели обучения информатике. Алгоритмическая культура как исходная цель преподавания информатики. Информационная культура как современная цель преподавания школьного курса информатики

Основные дидактические принципы в обучении информатике

В содержании образования всегда выделяют три компоненты: воспитание, обучение, развитие. При этом обучение занимает центральное положение. Содержание общего образования включает в себя информатику двояким образом – как отдельный учебный предмет и через информатизацию всего школьного образования.

На отбор содержания школьного курса информатики влияют две группы основных факторов, которые находятся между собой в диалектическом противоречии:

Научность и практичность.

Доступность и общеобразовательность.

Школьный курс информатики, с одной стороны, должен быть современным, а с другой – быть элементарным и доступным для изучения. Совмещение этих двух во многом противоречивых требований является достаточно сложной задачей.

Частнометодические принципы применения программных средств в учебном процессеПонятие "педагогическая технология" в образовательной практике употребляется на трех иерархически соподчиненных уровнях:

Общепедагогический (общедидактический) уровень: общепедагогическая (общедидактическая, общевоспитательная) технология характеризует целостный образовательный процесс в данном регионе, учебном заведении, на определенной ступени обучения. Здесь педагогическая технология синонимична педагогической системе: в нее включается совокупность целей, содержания, средств и методов обучения, алгоритм деятельности субъектов и объектов процесса.

Частнометодический (предметный) уровень: частнопредметная педагогическая технология употребляется в значении "частная методика", т.е. как совокупность методов и средств для реализации определенного содержания обучения и воспитания в рамках одного предмета, класса, учителя (методика преподавания предметов, методика компенсирующего обучения, методика работы учителя, воспитателя).

Локальный (модульный) уровень: локальная технология представляет собой технологию отдельных частей учебно-воспитательного процесса, решение частных дидактических и воспитательных задач (технология отдельных видов деятельности, формирование понятий, воспитание отдельных личностных качеств, технология урока, усвоение новых знаний, технология повторения и контроля материала, технология самостоятельной работы и др.).Различают еще технологические микроструктуры: приемы, звенья, элементы и др. Выстраиваясь в логическую технологическую цепочку, они образуют целостную педагогическую технологию (технологический процесс).

Образовательная, развивающая и воспитательная цели обучения информатике

Общие цели обучения информатике определяются с учетом особенностей информатики как науки, ее роли и места в системе наук, в жизни современного общества. Рассмотрим, как основные цели, характерные для школы в целом, могут быть отнесены к образованию школьников в области информатики и ИКТ.

Образовательная и развивающая цели обучения информатике в школе - дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представление о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть учащимся значение информационных процессов в формировании современной научной картины мира, а также роль информационной технологии и вычислительной техники в развитии современного общества.

Изучение школьного курса информатики призвано также вооружить учащихся теми базовыми умениями и навыками, которые необходимы для прочного и сознательного усвоения этих знаний, а также основ других наук, изучаемых в школе. Усвоение знаний из области информатики, как и приобретение соответствующих умений и навыков призвано также существенно повлиять на формирование таких черт личности, как общее умственное развитие учащихся, развитие их мышления и творческих способностей.

Практическая цель школьного курса информатики - внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учеников, то есть вооружить их теми знаниями, умениями и навыками, которые могли бы обеспечить подготовку к трудовой деятельности после окончания школы. Это означает, что школьный курс информатики должен не только знакомить с основными понятиями информатики, которые развивают ум и обогащают внутренний мир ребенка, но и быть практически ориентированным - учить школьника работе на компьютере и использования средств новых информационных технологий.

С целью профориентации курс информатики должен давать учащимся сведения о профессиях, непосредственно связанных с ПК и информатикой, а также различными приложениями, изучаемых в школе наук, опирающихся на использование ПК. Наряду с производственной стороной дела практические цели обучения информатике предусматривают также и «бытовой» аспект - подготавливать молодых людей к грамотному использованию компьютерной техники и других средств информационных и коммуникационных технологий в быту, в повседневной жизни.

Воспитательная цель школьного курса информатики обеспечивается, прежде всего, мировоззренческим воздействием на ученика, предоставляющем осознание возможностей и роли вычислительной техники и средств информационных технологий в развитии общества и цивилизации в целом. Вклад школьного курса информатики в научное мировоззрение школьников определяется формированием представления об информации как одно из трех основных понятий науки: вещества, энергии и информации, лежащих в основе строения современной научной картины мира. Кроме того, при изучении информатики на качественном уровне формируется культура умственного труда и такие важные общечеловеческие характеристики, как умение планировать свою работу, рационально ее выполнять, критично соотносить начальный план работы с реальным процессом ее выполнения.

Изучение информатики, в частности, построение алгоритмов и программ, их реализация на компьютере, требующие от учащихся умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логической и развитого воображения, должны способствовать развитию таких качеств личности, как настойчивость и целенаправленность, творческая активность и самостоятельность, ответственность и трудолюбие, дисциплина и критичность мышления, способности аргументировать свои взгляды и убеждения. Школьный предмет информатики, как никакой другой, предъявляет особый стандарт требований к четкости и лаконичности мышления и действий, так как точность мышления, изложения и написание - это важнейший компонент работы с компьютером.

Ни одна из перечисленных выше основных целей обучения информатике не могут быть достигнуты изолированно друг от друга, они крепко связаны. Нельзя получить воспитательный эффект предмета информатики, не обеспечив получение школьниками основ общего образования в этой области, так же как нельзя добиться последнего, игнорируя практические, прикладные стороны содержания обучения.

Проектирование конкретных целей школьного предмета информатики должно основываться, прежде всего, на анализе фундаментальных основ науки информатики, ее положение среди других наук и роли, которую она выполняет в обществе на современном этапе его развития.

В соответствии с общими целями обучения методика обучения информатике ставит перед собой следующие основные задачи:

определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы;

разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей;

рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.

Алгоритмическая культура как исходная цель преподавания информатикиУченые‐методисты обратили внимание на большое общеобразовательное влияние ЭВМ и программирования, как новой области человеческой деятельности, на содержание обучения в школе. Они указывали, что в основе программирования лежит понятие алгоритмизации, рассматриваемое как процесс разработки и описания алгоритма средствами заданного языка. Любая человеческая деятельность, процессы управления в различных системах сводятся к реализации определенных алгоритмов. Представления учащихся об алгоритмах, алгоритмических процессах и способах их описания неявно формируются при изучении многих школьных дисциплин и особенно математики. Но с появлением ЭВМ эти алгоритмические представления, умения и навыки стали получать самостоятельное значение, и постепенно были определены как новый элемент общей культуры современного человека. По этой причине они были включены в содержание общего школьного образования и получили название алгоритмической культуры учащихся. Основными компонентами алгоритмической культуры являются:

• понятие алгоритма и его свойств;
• понятие языка описания алгоритма;
• уровень формализации описания;
• принцип дискретности (пошаговости) описания;
• принципы построения алгоритмов: блочности, ветвления, цикличности;
• выполнение (обоснование) алгоритма;
• организация данных.

В 80-е годы в качестве конкретной цели обучения информатике в школе была объявлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности достаточно быстро стало одним из новых понятий дидактики. Постепенно выделили следующие компоненты, определяющие содержание компьютерной грамотности школьников:

понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания, понятие о программе как форме представления алгоритма для ЭВМ;

основы программирования на одном из языков;

практические навыки обращения с ЭВМ;

принцип действия и устройство ЭВМ;

применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.

Компьютерная грамотность (КГ) является расширением понятия алгоритмической культуры (АК) учащихся путем добавления некоторых "машинных" компонентов. Поэтому ставилась задача завершить формирование алгоритмической культуры как основы формирования компьютерной грамотности, что можно представить схемой: АК → КГ.

В компонентах компьютерной грамотности учащихся можно выделить следующее содержание:

• Умение работать на компьютере.
• Умение составлять программы для ЭВМ.
• Представления об устройстве и принципах действия ЭВМ.

Представление о применении и роли компьютеров на производстве и других отраслях деятельности человека, а также о социальных последствиях компьютеризации.

Компоненты компьютерной грамотности можно представить четырьмя ключевыми словами: общение, программирование, устройство, применение. Если в обучении школьников делать акцент на каком-либо одном компоненте, это приведет к изменениям в достижении конечных целей преподавания информатики. Например, если доминирует компонент общение, то курс информатики становится преимущественно пользовательским и нацеленным на освоение компьютерных технологий. Если акцент делается на программировании, то цели курса сведутся к подготовке программистов.

Информационная культура как современная цель преподавания школьного курса информатикиПервая программа курса ОИВТ 1985 года достаточно быстро была дополнена понятием "информационная культура учащихся". Требования этой версии программы, взятые в минимальном объеме, ставили задачу достижения первого уровня - компьютерной грамотности, а взятые в максимальном объеме – воспитание информационной культуры учащихся. Содержание информационной культуры (ИК) было образовано путем некоторого расширения прежних компонентов компьютерной грамотности и добавления новых. Эта эволюция целей образования школьников в области информатики представлена на схеме: АК → КГ → ИК → ?

Как видно из схемы, в конце цепочки целей поставлен знак вопроса, что объясняется динамизмом целей образования, необходимостью соответствовать современному уровню развития науки и практики. Например, сейчас возникла потребность включения в содержание понятия информационной культуры представлений об информационно‐коммуникационных технологиях, владение которыми становится обязательным элементом общей культуры современного человека.

В информационную культуру школьника входят следующие компоненты:

• Навыки грамотной постановки задач для решения с помощью ЭВМ.
• Навыки формализованного описания поставленных задач, элементарные знания о методах математического моделирования и умения строить простые математические модели поставленных задач.
• Знание основных алгоритмических структур и умение применять эти знания для построения алгоритмов решения задач по их математическим моделям.
• Понимание устройства и функционирования ЭВМ, элементарные навыки составления программ для ЭВМ по построенному алгоритму на одном из языков программирования высокого уровня.
• Навыки квалифицированного использования основных типов современных информационно‐коммуникационных систем для решения с их помощью практических задач, понимание основных принципов, лежащих в основе функционирования этих систем.
• Умение грамотно интерпретировать результаты решения практических задач с помощью ЭВМ и применять эти результаты в практической деятельности.