Computer support of creative process and «cte» (construct, test, explore) competition as an example

Pozdnyakov S.N. (pozdnkov@mail.ru), Entina S.B. (entina@ipo.spb.ru)

St. Petersburg State electrotechnic university

Abstract

Computer support of creative process and its applications are discussed . A new approach to designing of such systems is proposed.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА ПРИ РЕШЕНИИ КОНСТРУКТИВНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ НА ПРИМЕРЕ КОНКУРСА «КИО» (КОНСТРУИРУЙ, ИССЛЕДУЙ, ОПТИМИЗИРУЙ)

Поздняков С.Н.(pozdnkov@mail.ru), Энтина С.Б. (entina@ipo.spb.ru)

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

Информатизация различных видов человеческой деятельности все шире входит в нашу повседневную жизнь. Чудеса информационных технологий, о которых еще несколько лет назад можно было прочесть разве лишь в научно-фантастической литературе, теперь стали доступны любому специалисту. Но, к сожалению, образовательного процесса все эти новшества коснулись в малой степени. Современные эффективные и технологичные средства обучения по-прежнему недостаточно востребованы учителями и методистами, хотя они необходимы для организации и проведения учебного процесса на современном уровне, для подготовки учащихся к жизни в современном информационном обществе. И хотя в настоящее время создано много компьютерных инструментов для различных видов научной, учебной, информационной и т.д. деятельности, в школах мало что изменилось. Учебный процесс и возможности информационных технологий существуют раздельно, не составляя единую учебную ткань. В то же время постоянная нехватка времени для неспешного изучения и закрепления материала, невозможность индивидуального подхода к учащимся приводит к тому, что среднестатистический даже хорошо обученный ученик более или менее прилично владеет алгоритмическими навыками, но абсолютно не приучен к анализу и исследовательской работе, пасует перед нестандартными формулировками, не может оценить свои возможности в решении поставленных задач.

Система образования в школе отвергает путь, которым дети учатся в процессе естественного развития. Школа отвергает «ошибочные теории» детей и открытия, основанные на их оценке, анализе и опровержении. В современном школьном обучении присутствует тенденция пресекать инициативу и эксперимент – как с материальными объектами, так и с логическими рассуждениями. В школе в условиях массового обучения это вынужденная мера. Традиционная система оценки результатов обучения, в которой проверяется только результат, а не характер действия, дает недостаточно информации о развитии ученика. Одинаковые показатели могут быть как результатом интеллектуальной деятельности ученика, так и результатом бездумного воспроизведения шаблона. Становится актуальным внедрение таких компьютерных средств обучения, которые были бы ориентированы на конструктивную, созидательную деятельность учащихся. Это создаст сильную дополнительную мотивацию и приведет к пониманию изучаемого предмета в противовес формальному «натаскиванию».

Компьютерная поддержка особенно эффективна при решении конструктивно-исследовательских задач. Конструктивные задачи понятнее школьникам по своей формулировке, а исследовательские задачи позволяют каждому перемещаться в своем темпе, а иногда – в своем направлении. При этом появляется возможность широкого выбора и разнообразия заданий и тестов, снабженных указаниями, механизмами автоматической проверки и оценки, развитой и простой в использовании системой поиска и сортировки.

Появляется также возможность организовать сетевое сообщество его пользователей, в том числе различные заочные соревнования, конкурсы и т.п.

В конструктивно-исследовательских задачах можно широко использовать манипуляторы, под которыми мы понимаем инструментальные средства более узкого назначения, построенные специально для того, чтобы выделить сущность или структуру того иного понятия, либо того или иного метода. Они позволяют автоматизировать действия, как правило, технического характера, которые не имеют отношения к изучаемой проблеме и в то же время оставляют свободу в выборе действий, которые объективно необходимы для овладения новым понятием или методом.

Покажем, как были осуществлены эти идеи на примере конкурса КИО (Конструируй – Исследуй – Оптимизируй). Конкурс организован журналом «Компьютерные инструменты в образовании» и Центром «Информатизация образования» ИПО РАО и прошел в феврале - марте этого года уже во второй раз. Как и в прошлом году, всем участникам конкурса было предложено программное обеспечение для проведения компьютерных экспериментов с предложенными моделями задач. Задачи имели исследовательский характер, и в привычном смысле слова каждая задача имела множество решений, но требовалось найти самое лучшее из них по указанному в задаче признаку. Победители определялись по тому, насколько найденные ими решения лучше решений, присланных другими участниками. Предлагаемые задачи допускали много частных решений, которые сравнивались по параметрам, объявленным всем участникам. Пакет учебных материалов представлял собой набор манипуляторов (инструментов-моделей), создающих учебную среду для проведения экспериментов. Инструменты создавались так, чтобы сконцентрировать усилия участников на организации экспериментов, направить их работу на выдвижение и проверку гипотез.

Регистрация, отбор лучших решений, компоновка результатов производились автоматически, файл для отправки результатов, включающий анкетные данные и решения задач также компоновался автоматически. Регистрация осуществлялась двумя способами: на сайте конкурса и через электронную почту. Всем зарегистрированным высылался пароль доступа к материалам и результатам конкурса, на выполнение работы отводилось три дня, включая субботу и воскресенье. Итоговые файлы, генерируемые единственной (!) программой, с которой общались участники (учителя отмечали удобство такого подхода к сбору результатов), высылались по почте в оргкомитет, либо выкладывались на сайт самими участниками. Высланные по почте решения также выкладывались на сайт, но уже членами оргкомитета. Анализ и опубликование решений осуществлялось автоматически. Таким образом, результаты становились известны сразу по окончании их сбора.

Создание электронных инструментальных моделей – еще очень молодая область педагогической деятельности, но каждый интерфейс такой программы по своей роли в обучении равносилен хорошо написанной главе учебника. Результаты решения исследовательской задачи очень разнообразны, один только просмотр решений иногда показывает оригинальный ход мысли участников одних, изменение постановки задачи другими или упущенные возможности третьих. В газете «Информатика» (№5,2005г.) был опубликован разбор заданий, предлагавшихся на конкурсе «КИО» в 2004 году, в журнале «Компьютерные инструменты в образовании» начинает публиковаться разбор задач, предлагавшихся в 2005 году.

Естественно, что для создания программного обеспечения такой конструктивно-исследовательской деятельности требуются усилия специалистов многих направлений: авторов задач, методистов, организаторов и т.п. Но, как показали два проведенных конкурса, самым сложным оказалось довести сведения о конкурсе до тех, кому он был предназначен.