Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Теория и методика обучения информатике младших школьников. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО ЭТАПА ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКИ
Видя основную задачу начального образования в разви­тии мыслительных и коммуникативных навыков ребенка, ав­торский коллектив под руководством А.Л. Семёнова разра­ботал пропедевтический курс информатики «Информатика. Математические основы мышления и коммуникации», вкото­ром предпринял попытку расширить за счет элементов мате­матической информатики конкретные знания, умения инавы­ки младших школьников, относящиеся кнатуральным числам исловам русского языка
, ивключить их вболее общую систему целей. Эта идея оказалась плодотворной ипозволила курсу, вы­держав испытание временем, впоследствии трансформировать­ся вкурс «Информатика» дляучащихся 2–4 классов. Целью по­следнего является формирование информационной культуры школьников– системы общих знаний, представлений, устано­вок, стереотипов поведения, позволяющих человеку правильно строить свое поведение винформационной области: искать ин­формацию внужном месте, воспринимать, собирать, представ­лять и передавать ее нужным образом. Обосновывая возмож­ность достижения заявленной цели вначальной школе, авторы исходили изследующих положений: информационные процес­сы, имеющие место вразличных науках исферах практической деятельности людей, протекают посхожим законам; можно вы­делить сравнительно немного типов структурной организации информации– свойства информационных структур, какправи­ло, независят отспецифики входящих вних элементов; инфор­мационные методы также являются универсальными ине за­висят отспецифики истепени сложности объектов, ккоторым ониприменяются. Следовательно, если рассматривать простей­шие информационные объекты (символы), создавать наих ос­нове типовые информационные структуры иприменять кним информационные методы, тоэто будет доступно длявосприя­тия детей младшего школьного возраста.
К основным дидактическим идеям, реализованным врассма­триваемом курсе, следует отнести: 1) ясное иявное введение пра­вил игры – общих для всех учеников и учителя правил работы врамках курса; 2) введение всех понятий награфических ителес-
51
Л.Л.БОСОВА. ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
ных примерах; 3) активное использование языка как наиболее естественного для детей информационного поля; 4) проектная деятельность – необходимый элемент курса. Остановимся наэтих идеях подробнее.
В правила игры входят: правила работы сучебником (листами определений и задачами) и тетрадью проектов, набор основных элементов исовокупность всех допустимых действий. Явное вве­дение правил игры дает сразу несколько положительных результа­тов обучения: 1) учитель
иученик науроке могут быть одинаково компетентны врамках любой обсуждаемой проблемы, а следова­тельно, могут быть равноправными участниками общей деятель­ности; 2)используя правила игры, учащийся может нетолько ре­шить задачу и проверить свое решение, нои аргументированно доказать свою точку зрения, чтообеспечивает повышение мотива­ции, самостоятельности иактивности учащегося науроке; 3)соз­дание врамках курса искусственной среды, где учащийся работает только по оговоренным правилам, оказывается очень полезным дляпонимания работы учебных иреальных исполнителей.
Все понятия вкурсе вводятся на наглядных визуальных при­мерах, заменяющих формальные определения для заучивания. Врассматриваемом курсе сначала дети знакомятся сновым по­нятием налисте определений спомощью наглядных графических примеров – восновном рисунков, атакже таблиц, схем ит.д. Затем сопорой налист определений дети многократно иразносторонне работают сновым понятием входе решения задач. Непоследнюю роль в этом процессе играют телесные решения, входе которых дети производят непосредственные действия сизучаемыми объ­ектами: вырезают, передвигают, складывают, наклеивают и т.д. Таким образом, процесс усвоения материала базируется на на­глядных визуальных образах и включении ребенка в деятель­ность, что в совокупности с исчерпывающими правилами игры дает учащемуся возможность работать с учебником полностью самостоятельно. Учитель приэтом играет роль индивидуального илигруппового консультанта в сложных случаях, организует об­щее обсуждение, поддерживает активность имотивацию учащих­ся надолжном уровне.
52
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО ЭТАПА ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКИ
Следующая важная идея, реализованная вкурсе, – использо­вание языка как наиболее близкой ребятам информационной среды. Причем вкачестве учебной лексики используется ограни­ченная система понятий, каждое изкоторых употребляется толь­ко взначении, явно установленном правилами игры. Вкачестве объектов курса слова рассматриваются в основном какцепочки букв. Это позволяет отделить слова отих порой неоднозначного языкового контекста и проводить их
анализ какпоследователь­ностей по формальным правилам. Один из важных результатов изучения курса – обучение ребят использованию различных ин­формационных источников. Наиболее естественным языковым справочным источником являются словари. На примере работы со словарями ребята учатся искать, обрабатывать, использовать нужную информацию.
Проектная деятельность – особый вид работы учащихся врам­ках курса, который отличается спецификой задач иорганизаци­ей учебного процесса. Вотличие отобычных уроков, где материал вводится последовательно, ученик обладает всей информацией, необходимой для решения, и может работать самостоятельно, на проектных уроках ребятам предлагаются задачи с практиче­ским содержанием, часто большого объема, недопускающие пол­ной формализации, несодержащие обучающих подсказок, апути их решения дети должны выбирать сами, подчас методом проб и ошибок. Таким образом, дети попадают в ситуацию проблем­ной информационной задачи, которую часто ставит перед чело­веком профессиональная ипрактическая деятельность. Впроцес­се решения проектных задач дети вынуждены актуализировать все свои информационные знания и умения, активно вступать вмежличностную коммуникацию, организовывать согласованные действия группы. Решение таких задач позволяет проверить: на­сколько дети способны осуществить перенос полученных вкурсе знаний нановое содержание, применить информационные мето­ды внеобычной ситуации; насколько дети готовы к сотрудниче­ству впроцессе решения задачи; насколько дети способны ставить вопросы и искать на них ответы, используя дополнительные ис­точники информации.
53
Л.Л.БОСОВА. ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
Авторы рассматривают информатику какядро начального об­разования, поддерживающее другие дисциплины начального об­разования на трех уровнях: содержательном– структуры, изуча­емые в курсе (мешок, цепочка, дерево), находят свое отражение в большинстве наук, что позволяет детям осуществлять перенос информатических знаний на содержание различных дисциплин; методологическом– методы, применимые кзадачам курса (метод перебора, метод проб иошибок, метод деления задач
наподзада­чи ит.д.) также являются универсальными имогут использоваться прирешении самых разных задач; общеучебном– вкурсе последо­вательно ицеленаправленно формируются общеучебные умения инавыки: анализа, чтения ипонимания задания иучебного тек­ста; осуществления самопроверки – самостоятельного сопостав­ления результата сусловием задачи; поиска нужной информации вучебнике; пользования дополнительным справочным материа­лом; понимания исоздания информации вформе рисунка, текста, таблицы, схемы ит.д.
В материалы курса для каждого года обучения входил учеб­ник-тетрадь, тетрадь проектов и методическое пособие дляучи­теля, обеспечивающие возможность его изучения приотсутствии компьютеров в школе. Однако, если оснащенность школы позво­ляет, рекомендуется сочетать изучение информатики сзанятиями поинформационным технологиям.
Рассмотрим более подробно содержание курса поклассам.
2 класс. Знакомство справилами игры, вчастности допустимы­ми операциями: раскрась, обведи, соедини, нарисуй вокне, вы­режи и наклей в окно. Знакомство с базисными объектами: фи­гурками, бусинами, буквами (русскими илатинскими), цифрами, свойствами бусин – цветом иформой, одинаковыми и разными объектами; цепочками (аналог конечной последовательности в математике), порядком бусин в цепочке, понятиями «следую­щий», «предыдущий», «идти раньше», «идти позже» длябусин це­почки; мешком (аналог конечного мультимножества – неупоря­доченной совокупности, вкоторой могут встречаться одинаковые объекты), одинаковыми иразными мешками, мешком бусин це­почки, одномерной таблица длямешка; областью, подсчетом чис-
54
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО ЭТАПА ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКИ
ла областей накартинке. Истинность, ложность, неопределенность значений утверждений для выделенного объекта, атакже ситуа­ции, когда утверждение не имеет смысла для объекта. Понятия «все», «каждый», «есть», «нет». Знакомство спонятиями «алфавит­ная цепочка», «алфавитная линейка», «слово» (каклюбая цепочка букв), «имена объектов». Работа со словарем напримере рабочего словарика, приведенного в учебнике. Выполняется два проекта:
1)поиск одинаковых объектов
(фигурок) вбольшом массиве сис-
пользованием алгоритма разбиения задачи наподзадачи (выпол­няется группой); 2) исследование иподсчет знаков врусском тек­сте (выполняется индивидуально).
3 класс. Знакомство с формальным исполнителем на приме­ре Робота, который передвигается по полю, состоящему из кле­ток, и умеет выполнять 4 команды; конструкция повторения. Продолжение работы сцепочками, знакомство спонятиями «пе­редкаждой бусиной», «после каждой бусины», атакже «длина це­почки», «цепочка цепочек», «цепочка мешков». Операции скле­ивания цепочки цепочек и раскрытия цепочки мешков. Дерево исвязанные сним понятия: листья, корневые бусины, уровни де­рева, путь дерева. Мешок всех путей дерева, использование дерева длярешения задач, втом числе дляраскрытия цепочки мешков. Классификация объектов в мешке по двум признакам, построе­ние двумерной таблицы длямешка. Анализ букв и знаков в рус­ском тексте, словарный порядок, толкование слов. Выполняется пять проектов: 1) «Словарный порядок» – работа с настоящими, большими словарями; 2) «Сортировка слиянием»– работа порас­положению в словарном порядке большого количества слов;
3)«Одинаковые мешки»– использование классификации дляпо­иска двух одинаковых мешков вситуации большого числа мешков иобъектов вних; 4) «Генеалогическое древо»– создание родослов­ного древа своей семьи; 5) «Турниры исоревнования»– проведе­ние турниров ификсация их результатов ввиде таблиц.
4 класс. Решение более сложных задач проРобота, знакомство с понятием «цепочка выполнения программы». Продолжение ра­боты с деревьями и активное использование деревьев дляреше­ния различных задач. Построение дерева выполнения программы,
55
Л.Л.БОСОВА. ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
дерева игры иветки издерева игры, дерева всех слов данной дли­ны, состоящих из элементов данного мешка, дерева вычисления арифметического выражения. Анализ игр с полной информаци­ей: Крестики-нолики, Камешки, Ползунок, Сим, Слова и Города. Знакомство спонятиями: правила игры, ход, позиция игры, цепоч­ка позиций игры. Анализ игры целиком и построение выигрыш­ной стратегии (если таковая
существует). Лингвистические задачи. Выполняется два проекта: 1) «Угадай задуманную букву»– знаком­ство сметодом половинного деления; 2) поиск выигрышной стра­тегии спомощью полного дерева игры.
Представленное содержание курса свидетельствует оналичии внем обширных межпредметных связей: практически все объек­ты, изучаемые в курсе, аналогичны некоторым математическим объектам, т.е. проявляют те же свойства идопускают те же опера­ции; курс имеет общую терминологию и формально-логическую базу с курсом математики. Много пересечений имеется и с рус­ским языком: учащиеся работают сбуквами, словами итекстами. Входе выполнения заданий дети повторяют алфавитный порядок изнаки препинания, знакомятся свнутрисловными знаками, ра­ботают со словарями и разбираются в правильности толкований слов, учатся составлять связный рассказ-выступление по итогам своей работы и пр. Кроме того, встречаются задачи, связанные с биологией, историей, географией (анализ родословного дре­ва царской семьи, знакомство с географической картой, работа сфигурками животных). Изучая курс, ребята работают сбуквами латинского алфавита, словами, а иногда и фразами нескольких иностранных языков. Приэтом все задачи, использующие объек­ты издругих дисциплин, нетребуют отребят никаких специаль­ных знаний – их можно решить, используя только информацию изучебника илиявно указанный дополнительный информацион­ный источник.
Курс способствует повышению уровня эрудированности и об­щей осведомленности детей засчет рассмотрения информацион­ных процессов, протекающих в различных сферах деятельности людей. Курс способствует развитию креативного и логического мышления учащихся за счет включения в учебный процесс не-
56
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО ЭТАПА ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКИ
стандартных исложных задач, побуждающих ребенка идти новым путем, придумывать неожиданные решения, пробовать разные варианты, строить сложные рассуждения позаконам формальной логики.
Ко второй половине 90-х гг. прошлого века относится ипо­явление вотечественной школе курса «Алгоритмика. 5–7 клас­сы», который можно рассматривать каклогическое продолжение рассмотренного выше курса «Информатика вначальной школе». Цель курса « Алгоритмика»
– формирование ушкольников способ­ности мыслить алгоритмически, понимаемой какумение решать задачи различного происхождения, требующие составления пла­на действий длядостижения желаемого результата. Авторы курса нетолько рассматривали алгоритмическое мышление какчасть научного взгляда намир, ноивыделяли внем ряд мыслительных навыков, полезных вболее широком контексте, относя кним, на­пример, разбиение задачи наподзадачи. Обучение школьников основам алгоритмического мышления врассматриваемом курсе базировалось напонятии исполнителя, который ученикам пред­ставлялся какробот, снабженный набором кнопок; каждая кноп­ка соответствовала одному действию, вызываемому ее нажати­ем. Вкурсе вводились следующие понятия: исполнитель, среда исполнителя, конструкции, команды исполнителя, состояние ис­полнителя, алгоритм, простой цикл, ветвление, сложный цикл, условия, истинность условий, логические операции, эффектив­ность исложность алгоритма, координаты наплоскости, преоб­разование программ, параллельное программирование. Курс был построен наиспользовании уже традиционных ктому времени задач (Ханойская башня, Переправа, Переливание) и исполни­телей (Крестьянин, Водолей, Кузнечик, Удвоитель, Раздвоитель, Робот, Чертежник, Черепаха). Исключение составлял единствен­ный исполнитель– Директор строительства, спомощью которо­го была предпринята одна изпервых попыток познакомить уча­щихся спонятием параллельного программирования.
Подача материала в курсе предполагалась от частного к об­щему, от примера к понятию и допускала шесть форм-стадий: манипуляция с физическими предметами; театрализация;
57
Л.Л.БОСОВА. ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
манипуляция собъектами наэкране компьютера; командный ре­жим управления экранными объектами; управление экранными объектами с помощью линейных программ; продвинутое про­граммирование сиспользованием процедур идругих универсаль­ных конструкций. Общее представление окурсе можно получить поего тематическому планированию (табл. 2).
Таблица 2
Тематическое планирование курса «Алгоритмика»
№
п/п
1 Знакомство спонятием Исполнителя 2
2 Процедуры иконструкции 2
3 Эффективность исложность 1
4 Условия 4
5 Программирование Робота 7
6 Координаты, расстояния иуглы наплоскости.
Элементы графического программирования
7 Знакомство сЧерепахой. Расстояния иуглы 2
8 Эффективность иневозможность 5
9 Введение впараллельное программирование 4
10 Введение врекурсию 1
Название темы
Итого 36
Количество
часов
8
Следует отметить, что особое внимание вкурсе уделялось во­просам построения наиболее коротких программ с использова­нием процедур, циклов, простых и составных условий, замены вложенных условных конструкций составными условиями; поис­ку закономерностей; поиску ипостроению эффективных алгорит­мов, доказательству эффективности алгоритмов, записи эффек­тивного алгоритма вразличных системах команд.
58
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО ЭТАПА ШКОЛЬНОЙ ИНФОРМАТИКИ
По завершении изучения курса школьники должны были уметь: составлять линейные алгоритмы; составлять новые команды спомощью процедур; определять значение истинности простых исложных условий; использовать циклы иветвления; сравнивать эффективность различных алгоритмов; владеть элементами до­казательности, эффективности и невозможности предложенных решений; преобразовывать программы всоответствии спреобра­зованием исходных данных; владеть элементами параллельного программирования.
Тщательность отбора иглубина
проработки материала вкурсе
«Алгоритмика» поставили его вряд наиболее значимых достиже-
ний отечественной школы вобласти фундаментальной подготов­ки учащихся 5–6 классов поинформатике.
Завершая рассмотрение третьего этапа вистории школьной ин­форматики, следует особо отметить, чтоидеи фундаментализации образования ипризнания целесообразности выделения нескольких этапов вовладении основами информатики иформировании ин­формационной культуры в процессе обучения вшколе оказались чрезвычайно результативными вплане реализации возможностей предмета врешении общих задач обучения, воспитания иразвития школьников. Приэтом более четко оформились цели пропедевти­ческой подготовки школьников поинформатике, которые все тес­нее связывались сразвитием общеучебных умений инавыков уча­щихся, развитием их интеллектуального потенциала.
Программы пропедевтических курсов информатики, рекомен­дованные Министерством образования Российской Федерации, поддерживались учебниками, учебными и методическими посо­биями. Это создавало необходимые условия дляширокомасштаб­ного разворачивания обучения младших школьников информати­ке внаступающем XXI в.
Вопросы изадания
1. Раскройте сущность понятия «новая грамотность» (по ма­териалам ЮНЕСКО конца 90-х гг. прошлого века).
2. Каковы основные события иидеи, определившие развитие школьной информатики в1995–2000гг.?
59
Л.Л.БОСОВА. ТЕОРИЯ ИМЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
3. Представьте основные идеи курса информатики длямлад-
ших школьников «Информатика в играх и задачах», раз­работанного авторским коллективом под руководством А.В.Горячева.
4. Приведите примеры заданий изУМК «Информатика виграх изадачах», ориентированных наприменение приих реше­нии:
1) формальной логики;
2) алгоритмического подхода;
3) системного подхода;
4) объектно ориентированного подхода.
5. Представьте основные идеи курса информатики длямлад-
ших
школьников «Развивающая информатика», разрабо-
танного Е.Н. Челак, Н.К. Конопатовой.
6. Представьте основные идеи пропедевтического курса «Ин­форматика. Математические основы мышления и комму­никации», разработанного авторским коллективом подру­ководством А.Л. Семёнова.
7. Дайте развернутую характеристику структуры «мешок», яв­ляющейся ключевой в курсе «Информатика. Математиче­ские основы мышления икоммуникации».
8. Охарактеризуйте подходы крассмотрению игр сполной ин­формацией вкурсах информатики А.В. Горячева иА.Л.Се­мёнова.
9. Подготовьте сравнительную характеристику использовав­шихся вшколах в рассматриваемый временной период кур­сов информатики длямладших школьников.
10. Представьте основные идеи курса «Алгоритмика. 5–7 классы».
11. Каким образом в курсе «Алгоритмика. 5–7 классы» учи-
тываются возрастные особенности младших школьников признакомстве их сазами параллельного программиро­вания?
12. На основании материалов параграфа, а также самостоя­тельно найденных информационных источников дайте характеристику рассмотренного периода, заполнив следу­ющую таблицу:
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]