1.2. Методы и формы развития логического мышления на уроках информатике

Одним из важнейших направлений российского образования является его информатизация. Современное образование не может игнорировать требования технического прогресса, несомненно, будущее за информационными технологиями обучения. Однако важной составной частью педагогического процесса было и остается воспитание мыслящей личности. Специфические черты урока информатики, как учебного предмета, определяют его особые возможности в процессе развития личности. Освоение учебного материала предполагает формирование основных приемов умственной деятельности (анализ, синтез, сравнение, классификация, аналогия, обобщение), что позволяет проводить обучение более быстрыми темпами на высоком уровне сложности, развивает творческое воображение, фантазию. Многие умения и навыки, формируемые на уроках информатики, носят общеучебный, общеинтеллектуальный характер [5, с. 17].

Помочь учащимся в полной мере проявить свои способности, развить инициативу, самостоятельность, логические операции – одна из основных задач современной школы. Успешная реализация этой задачи во многом зависит от сформированности у учащихся познавательных интересов. Логические приемы мышления способствуют развитию у школьников познавательной деятельности и продуктивных мыслительных процессов.

Они результативно формируются и развиваются, если их процесс становления отвечает следующим методическим требованиям:

- учет возрастных особенностей школьников;

- последовательность формирования логических приемов мышления; системность;

- непрерывность и преемственность в методике формирования и развития этих приемов мышления на различных этапах обучения.

Более глубокому формированию логического мышления на уроках информатики способствуют темы «Информация вокруг нас», «Человек и информация», «Алгоритмы и исполнители» в 5 и 6 классах и «Алгоритмизация», «Программирование», «Основы логики» в 7-9 классах [24, 25].

Большое внимание в информатике 6 класса уделяется изучению приемов мыслительной деятельности:

1) Анализ даёт знание отдельных элементов, а синтез, опираясь на результаты анализа, объединяя эти элементы, обеспечивает знание объекта в целом. На уроке ученикам предлагается отгадывать загадки, мысленно представив объект как единое целое по его отдельным признакам.

2) Сравнивая, например, прилагательное и глагол, операции умножения и деления, треугольник и прямоугольник, школьник глубже познаёт особенности данных предметов или явлений.

Ребятам на уроке приходится, сравнив между собой приведенные последовательности, найти среди них такие, которые образованы при помощи одного и того же общего для них свойства.

3)Выделенный в процессе абстрагирования признак предмета мыслится независимо от других признаков и становится самостоятельным объектом мышления.

4) Обобщение проявляется в выводах, сделанных ребятами, определениях, правилах, классификации.

5) Конкретизация связывает теоретические знания с жизнью, с практикой и помогает правильно понять действительность. Отсутствие конкретизации приводит к формализму знаний, которые остаются голыми и бесполезными абстракциями, оторванными от жизни.

Ребята, усвоив эти приемы, обнаруживают у себя способность к выполнению гибких и обратимых операций, совершаемых в соответствии с логическими правилами. Достигнув этого уровня развития, они уже могут давать логические объяснения выполняемым действиям, способны переходить с одной точки зрения на другую, становятся более объективными в своих оценках [19, с. 167].

Мышление человека, и в частности школьника, наиболее ярко проявляется при решении задач. Известно всем, для того, чтобы способность к мышлению развивалась, мозгу надо постоянно подбрасывать новые оригинальные проблемы и задания или вопросы, на которые нет готового ответа. В процессе их решения мыслительные способности улучшаются.

Поэтому, на уроках информатики рассматриваем много разнообразных задач, формирующие логическое мышление. Например [24, 25].:

1.    задачи, решаемые по трафаретам (Кто в какой стране побывал? Таня, Оля, Света и Наташа по путевкам поехали во Францию, Италию и Англию. Известно, что две девочки побывали в одной и той же стране. Оля ездила в Италию, Света была вместе с Наташей не в Англии);

2.   задачи на перебор возможных вариантов (Школа собаководства. Друзья усердно занимались в школе собаководства, тренируя своих питомцев – Дима, Миша и Олег, и вскоре приняли участие в соревнованиях. Один из судей на вопрос о результатах соревнования ответил: «Дима занял второе место. Миша, по-моему, не второе. Олег не был первым». После объяснения результатов оказалось, что судья дважды ошибся, а один раз был прав. Как распределились призовые места, если все участники заняли разные места?);

3. задачи, решаемые с помощью графа (Одежда. У Даши четыре блузки – красная, желтая, голубая, зеленая и две юбки – синяя и оранжевая. Сколькими способами она может составить себе костюм?);

4.   задачи на переправу (Поход. Отец с двумя сыновьями отправился в поход. На их пути встретились река, у берега которой находился плот. Он выдерживает на воде или отца, или двух сыновей. Как переправиться на другой берег отцу и сыновьям?);

5.   задачи с отношениями (На каком инструменте играл Юра? Два мальчика играли на гитарах, а один – на балалайке. На чем играл Юра, если Миша с Петей и Петя с Юрой играли на разных инструментах?);

6.   задачи, решаемые с помощью таблиц и схем (На конкурсе. Однажды на конкурсе за круглым столом оказалось пятеро ребят из Москвы, Санкт-Петербурга, Новгорода, Перми, Томска – Юра, Толя, Алеша, Коля и Витя. Петербуржец сидел между Юрой и Толей, а напротив него сидели пермяк и Алеша. Коля никогда не был в Санкт-Петербурге, Юра не бывал в Москве и Томске, а томич с Толей регулярно переписываются. В каком городе живет каждый из ребят?).

Основной формой деятельности ученика в обучении можно считать умственную. Умственная деятельность ученика на уроке должна занимать основное время. Для этого нужно организовать наполнение урока творческими заданиями, ориентированными на развитие логического мышления. Далеко не каждый ученик обладает навыками самостоятельной деятельности при решении лошгических задач. Вовлекая учеников в коллективную умственную деятельность, особенно на этапах анализа условия, выдвижения гипотезы, поиска путей решения, анализа эффективности предлагаемого решения нужно добиться того, чтобы каждый ученик был соучастником процесса решения, проговорил решение или вслух, или про себя, а в ходе реализации гипотезы занял активную позицию. Подбор заданий нужно ориентировать на то, чтобы при реализации решения каждый ученик смог реализовать свои возможности с учётом его уровня знаний и возможностей [9].

Индивидуальная деятельность на уроках информатики повышает личную ответственность ученика, а самостоятельность принятия решений в сочетании с их положительными результатами дает заряд позитивных эмоций, порождает уверенность в себе и устойчивое желание продолжать работу, постепенно переходя на более сложный уровень заданий [7, с. 178].

Целенаправленное обучение приемам мыслительной деятельности нисколько не замедляет процесс усвоения программного материала. Наоборот, этот процесс все более и более ускоряется по мере овладения этими приемами, т.е. по мере развития логики мышления учащихся.

Изучение курса информатики предполагает выработку у учащихся логического мышления и решения задач с использованием алгоритмического и эвристического подходов, с применением вычислительной техники в качестве средства автоматизации работы с информацией.

Развитию логического мышления способствует формирование навыков построения алгоритмов. Поэтому в курс информатики включен раздел «Основы алгоритмизации». Основная цель раздела – формирование у школьников основ алгоритмического мышления [14, с. 384].

Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата.

Каждый человек постоянно выполняет алгоритмы. Обычно нет необходимости думать о том, какие действия и в каком порядке при этом совершаются. Если же алгоритм требуется объяснить человеку, ранее с ним незнакомому (или, скажем, ЭВМ), то алгоритм необходимо представить в виде четкой последовательности простейших действий.

При построении алгоритмов учащиеся учатся анализировать, сравнивать, описывать планы действий, делать выводы; у них вырабатываются навыки излагать свои мысли в строгой логической последовательности.

Подбирая задания при изучении основных алгоритмических конструкций необходимо учитывать следующие аспекты: какие мыслительные операции будут «работать» при ее решении; будет ли сама постановка задачи способствовать активизации мышления учащихся; какие критерии развития мышления можно применить в ходе решения этой задачи.

Чтобы при разборе задачи направить обсуждение в нужное русло, рекомендуется использовать побуждающие вопросы. Эти вопросы носят открытый характер, т.е. не предполагают какого-либо единственного «правильного» ответа. Учащиеся ведут активный и свободный интеллектуальный поиск, сообразно со своими личными мыслительными способностями [15].

Необходимо развивать логическое мышление при изучении информатики не эпизодически, а постоянно на каждом уроке; развитие логического мышления неотъемлемая часть всего курса информатики, об этом говорит распределение тем, напрямую связанное с логикой и воспитанием алгоритмической культуры;

Основные задачи, которые решает учитель информатики в процессе формирования логического мышления:

- учит школьников решать нетиповые, поисково-творческие задачи, не связанные с учебным материалом;

- создает ситуацию успеха, помогает обрести ребенку уверенность в своих силах;

- развивает поисковую активность и сообразительность ребенка.

Итак, развитие логического мышления учащихся – одна из важных и актуальных проблем педагогической науки и практики обучения в школе.

Добавить до 8 листов!!!

Выводы по первой главе

Проанализировав и систематизировав психолого-педагогическую и методическую литературу, мы выявили, что ….

про логическое мышление и как его можно развивать (1.1)

про возможности развития логического мышления на уроках информатики ( 1.2)

Применение различных форм и методов способствуют решению одной из важнейших задач начального обучения информатики - развивающей.

Глава 2. Практическая работа по применению различных форм и методов развития логического мышления на уроках информатики

2.1. Конспект урока с использованием различных форм и методов развития логического мышления

Урок информатики в 9 классе на тему: «Переменные: тип, имя, значение».

Цель: ввести понятия переменные.

Задачи:

Образовательные – дать определение понятию переменная, рассказать о типах переменных, значениях переменных и взаимосвязи между ними.

Развивающие –  развитие логического, алгоритмического мышления, внимательности, памяти, школьников.

Воспитательные – развитие познавательного интереса.

Тип урока: формирования новых знаний.

Форма урока: практикум, лекция.

Оборудование урока: мультимедийный проектор, экран, раздаточный материал

План урока:

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

3. Ознакомление с новым материалом

4. Закрепление знаний

5. Домашнее задание

Ход урока.

I Этап. Организационный момент.

Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами пройдем тему «Переменные: тип, имя, значение»

II Этап. Актуализация знаний.

1. Что такое алгоритм?

2. Какими свойствами он обладает?

3. Как записывается алгоритм?

4. Какие алгоритмические структуры вы знаете?

III Этап. Ознакомление с новым материалом.

Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.

Величины в программировании, как и в математике, делятся на переменные и константы. Значение переменной величины может изменяться. Значение константы остается неизменной в течение всей программы. Понятие переменной является важным понятием программирования.

Для того чтобы программа обладала универсальностью, действия в ней должны совершаться не над постоянными, а над переменными величинами.

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа, конкретное значение которых хранится в ячейке оперативной памяти.

В зависимости от типа переменной в памяти компьютера будет выделена определенная область. Данные различных типов требуют для своего хранения в оперативной памяти компьютера различное количество ячеек (байтов).

У каждой переменной есть имя, тип и текущее значение.

Имя переменной (идентификатор) уникально и не может изменятся в процессе выполнения программы.

В качестве имен переменных могут быть буквы, цифры и другие знаки. Причем может быть не одна буква, а несколько.

Примеры идентификаторов: a, b5, x, y, x2, summ, bukva...

Количество символов не может быть больше1023

Наглядно переменную можно представить как коробочку, в которую можно положить на хранение что-либо.

Имя переменной – это надпись на коробочке,

значение – это то, что хранится в ней в данный момент,

а тип переменной говорит о том, что допустимо класть в эту коробочку.

Тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменной.

Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер(Visual Basic 2005):

1. числовой (значения переменных типа Byte, Short

Integer, Long, Single, Double в виде чисел);

2. строковый (строковый тип String –

последовательность символов);

3. логический (значения логического типа-«истина»(True) или «ложь» (False))

Тип переменной	Возможные значения	Объем занимаемой памяти
Byte	Целые числа от 0 до 255	1 байт
Integer	Целые числа от -32768 до 32767	2 байта
Real	Десятичные числа 2.9e-39..1.7e38	6 байт
Boolean	Логическое значение True(истина) или False (ложь)	2 байта
String	Строка символов	1 байт на каждый символ
Char	Символьный тип 'а', '4', '+', '-', либо код символа #126
Currency	Число в денежном формате	8 байтов
Date	Дата от 1 января 100г. до 31декабря 9999г.	8 байтов
Object	Ссылки на любой объект	4 байта
Variant	Любые значения	>=16 байтов

Присваивание переменным значений. Задать или изме­нить значение переменной можно с помощью оператора присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, которое находится справа от знака ра­венства. Например:

А = 255(целое число)

В = -32768(целое число)

С = 3.14(десятичное число)

D = "информатика"(Строка символов)

G = True(Логическое значение)

Значение переменной может быть задано числом, стро­кой или логическим значением, а также может быть пред­ставлено с помощью арифметического, строкового или ло­гического выражения.

IV Этап. Закрепление пройденного материала.

Задание 1.“Ответить на вопросы”.

1. Переменная – это область оперативной памяти компьютера, которая может … во время работы программы(хранить данные);

2. Зависит ли имя переменной от её типа? (нет:X(имя): Real(тип));

3. Зависит ли значение переменной от её имени? (нет:X(имя): Real(тип); Х:=2.6 (значение););

4. Зависят ли хранимые в переменной данные от её типа? (да:X(имя):Real(тип); Х:=2.6 (значение)).

Задание 2.“Определите тип величины”.

Определите тип величины, если её значение равно:

1. 25 - integer целый;

2. 36,6 –real вещественный;

3. 'нет' – string строковый;

4. #13 – char символьный;

5. 48,2 - real вещественный;

6. 'число' – string строковый;

7. '29' – string строковый;

8. 't' – char символьный.

Задание 3.“Выберите значения, допустимые для величин целого типа ”.

1. -5 (Byte)

2. 3,7

3. 38 (Byte,Integer)

4. 'три'

5. 20,2

6. '23'

7. 6,0

589 (Integer)

Задание 4.“Сопоставьте величинам, подходящие им типы ”.

Величина	Тип
Число учеников в классе	integer(целый)
Название дня недели	string (строковый)
Фамилия студента	string (строковый)
Знак умножения	char(символьный)
Дробное число	real (вещественный)
Масса Земли	real (вещественный) 5,9736·1024 кг
Знак умножения	char(символьный)

V Этап. Домашняя работа. Подведение итогов.

1. Выучить типы переменной.

2. Определите тип для величин

Величина	Тип
Высота здания
Число этажей в здании
Количество игроков в команде
Температура человека
Название вида дерева
Скорость машины
Название фильма