Формирование учебно-познавательной компетентности учащихся в процессе обучения информатике

В настоящее время в связи с попытками
реализовать средствами стандарта личностную
ориентацию образования, его деятельностную и
культурологическую составляющую необходимо
определить общепредметное содержание
образования.

Одним из элементов общепредметного
содержания образования являются ключевые
образовательные компетенции, в число которых
входят ценностно-смысловая, общекультурная,
учебно-познавательная, информационная,
коммуникативная и социально-трудовая
компетенции. Одной из важнейшей компетентности
учащихся является учебно-познавательная
компетенция (УПК), которая представляет собой
совокупность компетенций ученика в сфере
самостоятельной познавательной деятельности,
включающей элементы логической,
методологической, общеучебной деятельности,
соотнесенной с реальными познаваемыми
объектами. Сюда входят знания и умения
организации целеполагания, планирования,
анализа, рефлексии, самооценки
учебно-познавательной деятельности. По
отношению к изучаемым объектам ученик
овладевает креативными навыками продуктивной
деятельности: добыванием знаний непосредственно
из реальности, владением приемами действий в
нестандартных ситуациях, эвристическими
методами решения проблем. Попытаемся определить,
при каких условиях формируется
учебно-познавательная компетенция учащихся на
уроках информатики. Рассмотрим в структуре УПК
умение учащихся организовывать свою
деятельность. Назовем это умение
самоорганизацией деятельности школьников.
Данная компетенция предполагает
умение ученика самостоятельно
ставить цели в процессе
учебной деятельности, определять задачи для
достижения цели, планировать свою деятельность:
намечать содержание своей деятельности (что для
этого я должен сделать?), средства,
методы, примеры, решения задач (как я буду это
делать). Структура самоорганизации деятельности
школьников выглядит таким образом:

Формирование культуры
самоорганизации деятельности школьников на
уроках информатики имеет некоторые преимущества
в виду особенностей самого предмета:

  • наличие персонального компьютера, которое
    позволяет выполнять работу индивидуально,
    самостоятельно;
  • выполнение различных видов деятельности
    (работа с информацией);
  • наличие специфических содержательных линий:
    моделирование и формализация, алгоритмизация и
    программирование, которые формируют умения
    моделировать, проектировать, планировать.

На уроках информатики очень удачно
осуществляется личностно-ориентированное
обучение. Обучение школьников в условиях
постоянного доступа к ЭВМ обычно проходит при
повышенном эмоциональном состоянии учащихся.
Объясняется это, в частности, тем, что при
правильном формулировании заданий для ПЭВМ
школьников очень скоро обнаруживает состояние
власти над “умной машиной”. Это придает ему
уверенности, у школьника возникает естественное
стремление поделиться своими знаниями с теми,
кто ими не обладает. Возникает благодатная почва
для воссоздания на уроках информатики такой
организации обучения и контроля знаний, при
которой определяемые учителем наиболее успешно
работающие учащиеся начинают выполнять роль
помощников учителя (план Трампа). Возникающая при
этом демократическая система отношений
сплачивает коллектив в достижении общей учебной
цели, а фактор обмена знаниями, передачи знаниями
от более компетентных менее компетентным
начинает выступать как мощное средство
повышения эффективности учебно-воспитательного
процесса и интеллектуального развития учащихся.

К тому же цели преподавания
информатики в школе отвечают необходимыми ЗУН,
которыми должны обладать учащиеся при
самоорганизации их деятельности. Цель
преподавания информатики – это формирование
информационной культуры учащихся:

  • навыки грамотной постановки задач, возникающих
    в практической деятельности, для их решения с
    помощью ЭВМ;
  • навыки формализованного описания поставленных
    задач, элементарные знания о методах
    математического моделирования умения строить
    простые математические модели поставленных
    задач;
  • знания основных алгоритмических структур и
    умение применять эти знания для построения
    алгоритмов решения задач по их математическим
    моделям;
  • понимание устройства и функционирования ЭВМ и
    элементарные навыки составления программ для
    ЭВМ по построенному алгоритму на одном из языков
    программирования высокого уровня;
  • навыки квалифицированного использования
    основных типов современных информационных
    систем для решения с их помощью практических
    задач и 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 [2].

Как видим из структуры
информационной культуры, что уже в самой
структуре заложены элементы самоорганизации
деятельности школьников.

Рассмотрим структуру СО деятельности
через системно-качественный состав ее элементов.

Определим систему заданий для
формирования или отработки умений по каждому
элементу СО.

Целеполагание

: сложный
процесс, включающий умение анализировать
ситуацию, ставить задачу, проблему.
Целеполагание вырабатывается в процессе всей
учебной деятельности, применяющие следующие
виды работы: проблемное изложение,
проблемно-поисковая ситуация,
частично-поисковые работы, исследовательские,
творческие работы, алгоритмы, выполнение
проектов. В этих видах работы прослеживается
логика всей деятельности, от постановки цели до
анализа результатов работы. К тому же цель должна
быть осознанна и принята учеником.

Моделирование

(процесс
построения модели), проектирование
(создание проекта, подводящее модель до уровня ее
практической реализации),
конструирование
(детализация
и конкретизация проекта, подведение его к
условиям реальной практики):
используются приемы схематизации. К
ним относятся:

  1. а) алгоритмы – средство для оказания помощи при
    ориентировке в предмете изучения, в выполнении
    определенной деятельности. “Алгоритм – это
    общепонятное и однозначное предписание, как и в
    каком порядке производить действия, чтобы
    получить искомый результат”
  2. б) памятки-предписания – представляют собой
    скрытую форму алгоритма взаимодействия учителя
    и учащихся в учебном процессе.(памятки-советы)
    в) образцы выполнения действия – показательные
    или пробные варианты выполнения определенной
    работы; то, чему нужно следовать, подражать.

  3. Содержательная линия информатики
    “алгоритмизация и программирование”,
    “моделирование и формализация”.
  4. Составление опорных конспектов и схем. Почти на
    каждом уроке применяется этот прием. При
    введении приема учитель при помощи учеников
    строит элементы урока, далее ученикам
    предлагается самостоятельно построить схему по
    тексту. Работа в дальнейшем усложняется как по
    содержанию, так и по степени самостоятельности
    ученика, воспроизведение материала по схеме.
    (методика В.Ф. Шаталова)
  5. Использование таблиц решений.

Необходимо построить
(выработать такие формальные приемы), такие
алгоритмы, которые давали бы возможность
отбрасывать из анализируемого текста излишнюю
информацию, выделяя или вырабатывая те сведения,
которые необходимы для достижения какой-либо
цели.

Эта задача решается с помощью
комплекса алгоритмов, построенных в виде таблиц
решений
.
Таблица решений
представляет собой некоторую совокупность
взаимосвязанных и взаимообусловленных правил
решения. Она может состоять из одного или
нескольких правил. Правило решения представляет
собой утверждение, указывающее, какие условия из
заданных должны быть удовлетворены с целью
выполнения определенных действий.

Идея создания таблиц решений
непосредственно восходит к элементарным
правилам определения истинности(1) и ложности(0)
высказывания, рассматриваемым в математической
логике. Эти правила оформляются, как известно, в
таблицах истинности, логика которых может быть
распространена на таблицы решений.

Построение таблиц решений: таблица
решений, отражающая логическую операцию “если ,
то ”, имеет вид матрицы, разделенной двойными
линиями на четыре зоны.

Зоны А и С над двойной горизонтальной
линией являются в матрице зонами условий
(“если”), зоны В и D под двойной горизонтальной
линией есть зоны действий (“то”), зоны А и В слева
от двойной вертикальной линии называются
именами (заголовками) условий и действий, зоны С и
D справа от двойной вертикальной линии, именуемые
входами условий и входами действий, указывают
либо на выполнимость условия (Д) или действия (Х),
либо на их невыполнимость (знак Н-для условия и
отсутствие знака Х –для действия).

В этих терминах любой столбец правой
части таблицы (зон СD),
представляющий собой правило решения, состоит из
двух частей: входов условий с “и” отношением
между ними (т. е. учитываются результаты проверки
первого, второго и т. д. условий) и входов действий
с “и” отношением между ними (т. е. из числа
действий, предназначенных к выполнению в данной
ситуации, должны быть осуществлены и первое, и
второе, и т. д.)

Ход решения, предусматриваемый
таблицей решений, можно представить следующим
образом. Если удовлетворяются условия,
записанные в каждой i-ой строке зоны А, о чем
свидетельствуют метки Д и Н, записанные в
соответствующих клетках зоны С, образованных
пересечением j-го столбца
(правило j) с каждой i
-ой строкой, то следует найти такое
пересечение j-го столбца со
строкой k из зоны D (зоны действий), которое
отмечено знаком Х. Затем по строке k
следует перейти к записанному в ней
результату действия в зоне В (легко заметить, что
решение лингвистической задачи в таблице
решений проходит по маршруту А С D B)

Если правилу j удовлетворяют не все
условия, то необходимо перейти к рассмотрению j
+1 правила и т. д.

В зависимости от способа задания условий
различают таблицы решений с ограниченным входом
и расширенным входом. [1]

Методика работы над таблицами решений
предполагает три вида работы:

1)дети заполняют готовую таблицу решений;

2)дети дополняют незаконченную таблицу решений;

3)дети самостоятельно
строят таблицу решений. Эти виды работы
применяются по той же логике нарастания
сложности. Задания с применением таблиц решений
могут быть такими:

Заполни
таблицу решений “Свойства объекта” (к учебнику
“Информатика, 7-9” Макаровой Н.В. >)


значение объекта:

количественное

Д Н Д

качественное

Н Д Д

свойство объекта:

параметр

признак

величина


Таблица
решений “Алгоритмические структуры”.

Заполнить таблицу, вместо вопросов
поставить необходимый знак (Д/Н) >.


Наличие условия

Н

?

?

?

Многократное повто-

рение действия

Н

?

?

Д

Последовательное

однократное выполнение

Д

Н

?

?

Не находится в основном

алгоритме

?

?

Д

Н

Линейная структура

Х

Разветвленная структура

Х

Вспомогательный алгоритм

Х

Циклическая структура

Х

Таблицы решений применяются для
закрепления материала. Мы применяем их при
изучении почти всех разделов информатики,
поскольку таблицы решения имеют межпредметный
характер, и могут использоваться на всех уроках.
(опыт использования таблиц решений в учебном
процессе впервые описывается в этой статье).

Самоконтроль, самокоррекция,
самоанализ деятельности.

Работа над этими
умениями и навыками осуществляется в процессе
всей работы над СО деятельности школьников., а
также уместны фразы учителя “А почему так
получилось? Что можно исправить, чтобы результат
был иным?” и др. В конце урока используются фразы
“Что понравилось на уроке? Что хотелось бы
повторить?”, приемы взаимопроверки,
взаимоконтроля, использование “открытого
журнала”.

Итак, мы очень конкретно выделили
систему работы над отдельными элементами СО
деятельности школьников. Но мы применяем и такой
метод, который в комплексе осуществляет
формирование и совершенствование СО
деятельности школьников. Это метод проектов
(МП).
МП отражает деятельностный подход в
обучении и является приоритетным методом
проектного обучения.

МП- это такая форма
работы, предполагающая применение различных
видов деятельности по реализации проекта. Под
проектом понимается определенная система
деятельности для достижения конкретной цели.
Учебным проектом может быть и компьютерный курс
изучения определенной темы, и логическая игра, и
макет лабораторного оборудования,
смоделированный на компьютере, и тематическое
общение по электронной почте, и
телекоммуникационные проекты. Общая схема
выполнения проекта: учитель ставит задачу, тем
самым очерчивая планируемые результаты обучения
и исходные данные. Все остальное предстает
делать самим ученикам: намечать промежуточные
задачи, искать пути их решения, действовать,
сравнивать и сопоставлять полученное с
требуемым, корректировать собственную
деятельность. Проект может
быть выполнен на одном уроке, либо дается заранее
и выполняется определенный срок.

Все вышеназванные приемы, методы и
средства формирования УПК учащихся могут
применяться во всех содержательных линиях
предмета информатики. Таким образом,
мы определили методику
формирования самоорганизации деятельности
школьников как элемент учебно-познавательной
компетенции учащихся на уроках информатики.

В структуру УПК входят также элементы
методологической, общеучебной деятельности.
Данные умения формируются в процессе изучения
такого фундаментального раздела информатики,
как кибернетика (“наука об управлении”).
Рассматривая окружающий мир с кибернетической
точки зрения, учащиеся выделяют системы,
формализуют их, осуществляют системный анализ,
осуществляют поиск управления объектом, его
оптимизацию и синтез системы управления по
найденному решению. Таким образом, в процессе
кибернетического образования школьников
учащиеся овладевают методами познания
окружающей действительности, пополняют и
совершенствуют свой методологический аппарат,
что способствует формированию и развитию
учебно-познавательной компетентности.

Литература:

1. Методы
автоматического анализа и синтеза текста –
Минск, 1985.
2. Лапчик М.П.Введение в теорию и
методику обучения информатике: Учебное пособие
для студентов педагогических вузов.-Омск,
издательство ОмГПУ, 2000.-188 с.

Следующий: