Элементы методики использования компьютера в преподавании школьных дисциплин

РОССИЙСКАЯ  ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

«ТЮМЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ  ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Специальность «Педагогическое образование» 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

По дисциплине: Информационные технологии в образовании

На  тему №7. Элементы методики использования компьютера в преподавании школьных дисциплин. 
 
 

Выполнил:

Студент 1 курса

1 Семестр

Смоля Анна Александровна 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тюмень, 2012год

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 

      Актуальность  исследования. Происходящий в мировом обществе переход от индустриального века в век информационный сопровождается бурным развитием информационных технологий, которые проникают буквально во все сферы деятельности человека и становятся естественной средой его обитания. Технологическая и последовавшая за ней информационная революции значительно повлияли на развитие различных стран и распределение их влияний в деятельности мирового сообщества. Происходит и переориентация жизненных целей отдельных слоев общества. В современных условиях к молодому поколению, вступающему в жизнь, предъявляется значительно больше требований, чем десять лет назад. Современный специалист должен обладать не только навыками использования современных технических средств в быту и производстве, но и уметь планировать свою деятельность в соответствии со все возрастающими информационными потоками, оперативно реагировать и принимать решения в сложной информационной среде, иметь развитое теоретическое мышление.

      Так как каждому типу общества должна соответствовать определенная система  образования, то переход к информационному  обществу должен сопровождаться соответствующими изменениями и в системе, и  в содержании образования, и в формах, методах и средствах обучения. Ключевым положением новой философии образования становится его гуманизация , предполагающая поворот школы к ребенку, уважение его личности, доверие к нему, принятие его личностных целей, вопросов и интересов, начиная с самого раннего возраста. Гуманизация образования требует переоценки всех компонентов педагогического процесса в свете их ориентации на человека, поэтому основной задачей общеобразовательных учебных заведений становится создание благоприятных условий для умственного, нравственного, эмоционального и физического развития личности, выработки научного мировоззрения, освоения учащимися системы знаний о природе, обществе, человеке и его труде и приемов самостоятельной деятельности, позволяющих им самоопределиться и самореализоваться в социально-экономических формах в сфере, отличающейся высокой степенью неопределенности, сложности и динамики.

      Применяемая в школах классическая классно-урочная  система, по-прежнему оставаясь наиболее популярной формой обучения, мало считается с различиями в способностях детей, необходимостью их поддержки и развития. Поэтому в ее рамках, в частности, для начальной школы, усилиями педагогов и психологов (Ш.А. Амонашвили, Л.В. Занков, В.В. Давыдов, В.В. Репкин, Н.В. Репкина, Д.Б. Эльконин) были разработаны различные методы и формы обучения, позволяющие более детально подойти к проблемам формирования учебной деятельности, воспитания личности и развития индивидуальности ребенка в современных условиях. Создание новых условий, отвечающих современной концепции гуманизации отечественного образования, связано с переводом школы в режим развития на основе введений инноваций во все сферы ее деятельности. Одним из способов создания подобных условий является использование персональных компьютеров.

      Сочетая в себе возможности книги, тетради, калькулятора, телевизора, видеомагнитофона, средств связи и других важнейших изобретений, являясь универсальной игрушкой, способной имитировать другие игрушки и самые различные игры, современный компьютер, вместе с тем, является для ребенка тем равноправным партнером, способным очень тонко реагировать на его действия и запросы, которого так ему порой не хватает. Терпеливый товарищ и мудрый наставник, творец сказочных миров и персонажей, вершина интеллектуальных достижений человечества, компьютер играет все большую роль в досуговой деятельности детей и формировании их личностных и индивидуальных качеств. Использование компьютеров в учебной и внеурочной деятельности отвечает запросам ребенка и является одним из эффективных способов повышения его мотивации и индивидуализации учения, развития творческих способностей, создания благоприятного эмоционального фона. Применение новых технических средств в образовании соответствует требованиям современного общества; об этом свидетельствует и тот факт, что введение в учебный план средней школы в середине 80-х годов нового предмета "Основы информатики и вычислительной техники" совпало по времени с началом изменения всего политического, социального и экономического уклада в нашей стране.

      Согласно  современной концепции информатизации отечественной школы, изложенной в "Проекте Федерального компонента государственного образовательного стандарта  начального общего, основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область информатика", для развития мышления и формирования научного мировоззрения учащихся начало базового этапа изучения информатики в школе перенесено из десятого класса в седьмой. Для изучения информационных технологий в более раннем возрасте рекомендуется пропедевтический этап (1-6 классы). Его основными задачами являются первоначальное знакомство школьников с компьютером, формирование первых элементов информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров. Решение этих задач, по замыслам авторов проекта, позволяет создавать необходимые предпосылки для последующего достижения глубокого уровня использования компьютеров учащимися старших классов и подготавливает их к жизни в новом информационном обществе.

      Таким образом, факт переноса начала базового этапа изучения информатики в  школе из десятого класса в седьмой  и введения пропедевтического этапа  в учебный процесс начальной  школы является признанием необходимости  дополнения существующей системы образования, ее адаптации в соответствии с требованием времени. Непрерывное совершенствование средств обработки информации и изменение условий интеллектуальной деятельности людей придают особую актуальность проблемам применения имеющихся компьютерных технологий обучения и выдвигают задачи по созданию новых, соответствующих сложившимся условиям и возможностям отечественных школ.

      Формирование  современного подхода к пониманию  целей обучения информатике в  школе связано с разделением  основных общеобразовательных функций курса на теоретический и практический компоненты, а также выделением его потенциальных возможностей в решении задач обучения, воспитания и развития.

      Теоретический компонент обучения информатике  заключается в изучении информатики  как науки об информационных процессах в природе, технике и обществе. Его основная задача - развитие мировоззрения учащихся, связанного с усвоением знаний о роли информационных процессов в обществе и природе.

      Практический  компонент имеет две составляющие: профессиональную и прикладную. Профессиональная функция связана с решением задач подготовки учащихся к предстоящей деятельности в новом информационном обществе, освоением компьютерной грамотности, формированием профессиональной ориентации. Прикладная функция направлена на использование компьютерных технологий в изучении школьных предметов, а также воспитании личностных и развитии индивидуальных качеств учащихся.

      Необходимо  отметить, что по мере развития общества, с постепенным повышением приоритета практических знаний над теоретическими в отечественном образовании наблюдается усиление роли практического компонента курса информатики, базирующегося на активных межпредметных связях информатики с другими предметами. "В условиях массового внедрения вычислительной техники в школу и применения компьютеров в обучении всем школьным дисциплинам, начиная с младших классов, умения, составляющие "компьютерную грамотность" школьников, приобретают характер общенаучных и формируются во всех школьных учебных предметах, а не только в курсе информатики" (Проект Федерального компонента государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область информатика". //Информатика и образование, 1997, №1, с. 4.). Таким образом, актуальной задачей применения компьютерных технологий в школе становится их использование в изучении школьных дисциплин.

      Используемые  в настоящее время популярные компьютерные технологии для начальной школы, такие, как «Информационная культура», «Информатика в играх и задачах», «Основы информатики и вычислительной техники» и другие, уделяют основное внимание изучению теоретического компонента курса информатики и освоению практической функции, связанной с профессиональной деятельностью. Прикладная функция, направленная на формирование учебной деятельности по другим школьным предметам, развитие индивидуальных качеств, выражена, на наш взгляд, недостаточно. Такой подход к изучению информатики больше соответствует возрастным особенностям развития учащихся старшего или, в крайнем случае, среднего школьного возраста. При изучения информатики для младших школьников гораздо целесообразнее, на наш взгляд, учитывать особенности их психофизического развития, заключающиеся в формировании учебной деятельности в этом возрасте и существовании оптимальных сроков становления и развития отдельных видов психической деятельности, получивших название сензитивных (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, В.А. Крутецкий). Кроме того, изучение теоретических основ информатики требует наличие учителя, обладающего не только компьютерной грамотностью и знанием этого предмета, но и подготовленного для работы с младшими школьниками, что в нынешних условиях является пока еще редкостью. Таким образом, основное внимание при изучении информатики в начальной школе должно быть уделено, по нашему мнению, использованию технических возможностей компьютерных технологий для формирования учебной деятельности и развития индивидуальных качеств учащихся.

      Обобщая сказанное, отметим, что процесс  совершенствования образования, связанный с внедрением компьютерных технологий в учебный процесс начальной школы, испытывает серьезные трудности, связанные не только с известными финансовыми проблемами, слабой материальной базой школ, нехваткой квалифицированных кадров, но и с проблемами недостаточного количества педагогических компьютерных технологий, позволяющих эффективно влиять на обучение, формирование личности и развитие индивидуальности в сложившихся условиях. Основное противоречие заключается в том, что современные дети проявляют большой интерес к компьютерным технологиям, позволяющим реализовывать их познавательные и игровые потребности, и многие из них уже освоили некоторые из них (игровые приставки типа "Денди", домашние компьютеры, карманные электронные игровые автоматы), в то время как школа пока не готова удовлетворять их запросы и потребности в этой сфере, даже в том случае, когда она имеет компьютерный класс. В связи с этим требует решения ряд вопросов: Каковы цели применения компьютеров в начальной школе? При каких условиях здесь возможно использовать компьютерные технологии? Каковы особенности применения компьютеров в учебном процессе? Выявление дидактических условий использования компьютерных технологий в начальной школе.

      Цель  исследования - решить данную проблему: теоретически и практически обосновать возможности использования компьютеров в формировании учебной деятельности младшего школьника и развитии его индивидуальности.

      Объект  исследования - процесс обучения в начальной школе с использованием персональных компьютеров.

      Предмет исследования - педагогические компьютерные технологии как средство формирования учебной деятельности и развития индивидуальных способностей учащихся начальной школы.

      В основу исследования была положена гипотеза: если использовать компьютерные технологии в учебной и игровой деятельности младшего школьника, то следует ожидать более высокого качества формирования предметных знаний и развития индивидуальных способностей учащихся, так как применение педагогических компьютерных технологий способствует: 1) формированию учебной деятельности учащихся; 2) созданию условий для сензитивных периодов их развития.

      В соответствии с выдвинутой целью  и гипотезой определены основные задачи исследования:

      1. Обобщить опыт по применению  компьютерных технологий в образовании в нашей стране и за рубежом.

      2. Разработать и обосновать дидактические  компьютерные программы для технической  поддержки процесса обучения  в начальной школе в форме  компьютерного практикума.

      3. Разработать методические рекомендации  по проведению практикума для специалистов начальной школы.

      4. Провести экспериментальные работы  по использованию практикума  в учебном процессе начальной  школы.

      Методологической  основой исследования являются теория познания, философские, психологические, педагогические положения о закономерностях развития индивидуальных способностей в обучении; системный, деятельностный и личностный подходы, способствующие решению проблемы исследования.

      Для решения поставленных в исследовании задач и проверки выдвинутой гипотезы были использованы методы теоретического анализа проблемы и предмета исследования, моделирование, наблюдение, педагогический эксперимент, экспертные оценки, систематическое отслеживание экспериментального процесса в течение пяти лет, опрос учащихся, родителей, учителей и представителей администрации школ, а также обобщение отечественного и зарубежного педагогического опыта. 

      - компьютерные технологии являются  педагогическим средством для  развития интеллектуальных и  других индивидуальных способностей  младшего школьника и формирования его учебной деятельности;

      - наиболее эффективной формой  использования компьютерных технологий  в учебном процессе начальной  школы является дидактическая  компьютерная игра;

      - средством реализации обучающих  и развивающих функций дидактической  компьютерной игры является компьютерный практикум, представляющий собой набор компьютерных игр, комплекты учебно-методических пособий и дидактических материалов, а также компьютерные программы подготовки занятия и записи его результатов. Использование практикума позволяет проводить занятия для учителей, не имеющих специальной подготовки;

      - принципы обучения, реализуемые  при использовании практикума, позволяют  учитывать возрастные и индивидуальные  особенности младших школьников, проводить актуализацию опорных  знаний и их применение в практической деятельности - компьютерной игре.

      "Компьютерные  технологии как объект педагогического  исследования" - раскрывается сущность компьютерных технологий и описываются условия их применения в образовании, анализируются теоретические и практические основы использования компьютеров в начальной школе.

      Являясь вершиной интеллектуальных достижений цивилизации, созданный усилиями нескольких поколений ученых и инженеров  самых различных национальностей, современный компьютер проник буквально во все сферы деятельности человека. Овладение навыками его использования стало непременным атрибутом многих профессий: от секретаря до ученого-исследователя. Сочетая в себе достоинства многих традиционных информационных средств, компьютерные технологии значительно увеличивают возможности человека по управлению непрерывно возрастающими информационными потоками и открывают новые горизонты для проведения исследований в самых различных областях его интересов.

      Основное  назначение компьютера - переработка информации в соответствии с заданной программой. Такая переработка позволяет эффективно представлять информацию в удобном для человека виде - в виде графиков, таблиц, гистограмм, экранных картинок, звуков, цветов и т.д. Богатые цветовые, графические и звуковые характеристики, возможность создавать на экране различные модели и ситуации, используя при этом элементы мультипликации, и, что самое главное, способность реагировать на действия пользователя в соответствии с заложенной в компьютер программой делают его очень перспективным техническим устройством для применения в образовании.

      Разработка  компьютерных обучающих программ начала осуществляться по мере эволюции технических  средств во многих технологически развитых странах мира. Так, еще с 1968 г. сотрудниками Массачусетского технологического института (США) под руководством С. Пейперта проводились исследования по созданию развивающих компьютерных сред для развития интеллектуальной сферы детей.

      Знание  компьютерной техники постепенно становится четвертым из основных навыков, который так же необходим грамотному человеку, как и умение читать, писать и считать. Аналитический обзор развития компьютеризации в развитых зарубежных странах (США, Японии, Великобритании, Франции, Швеции и других) показывает, что в здесь развернулась определенная перестройка системы образования, связанная с новыми требованиями по обучению и воспитанию подрастающего поколения соответственно достижениям научно-технического прогресса. Используя свое благоприятное экономическое положение, эти страны провели значительную работу по внедрению новых технологий в образование и заложили фундамент для дальнейшего его соответствия потребностям грядущего информационного общества.

      Обладая значительно меньшими экономическими возможностями, образовательная система России тоже проводит свою реорганизацию согласно требованиям времени. Сегодня информатизация образования в России является одним из важнейших механизмов, затрагивающим все основные направления реформирования ее системы. Введение пропедевтического этапа изучения информатики для 1-6 классов требует создания новых педагогических компьютерных технологий, соответствующих способностям и развитию учащихся. Для их создания необходимо учесть уже имеющийся опыт.

      Как показывает практика, использование  компьютеров в игровой развивающей деятельности детей возможно уже начиная с 3-4-х летнего возраста, после полноценного формирования у них способов действия с реальными предметами на уровне наглядно-практического действия. При этом компьютер существенно расширяет вариативность методов преобразования игровых элементов, способов их включения в игру. Существенные изменения, отражающие закономерности овладения новым средством деятельности, происходят прежде всего в познавательной сфере ребенка. Компьютер позволяет "уравновесить" неравномерность динамики развития психических процессов (восприятия, образного, вербального, логического мышления) (И. Белавина). С одной стороны, компьютер является для ребенка сложным объектом познания, овладевание которым предъявляет более высокие требования к организации деятельности и ее структурированности, то есть определенной зрелости интеллектуальных структур (цель - средство - результат). С другой стороны, становясь средством, компьютер позволяет ребенку реализовать такие потенциальные возможности, которые в традиционных условиях не могут проявиться, например, из-за несформированности графического образа или стереотипа его реализации.

      Массовое  использование компьютеров в  учебной и развивающей деятельности младших школьников имеет уже  десятилетнюю историю. За это время усилиями педагогов, психологов, программистов (Ю.М. Горвиц, А.А. Дуванов, Д.В. Зарецкий, З.А. Зарецкая, Е.В. Зворыгина, Ю.А. Первин) были созданы самые различные педагогические технологии, показавшие эффективность применения компьютеров в обучении, воспитании и развитии детей, начиная с дошкольного возраста. Анализ наиболее популярных в начальной школе программно-педагогических систем "КИД-Малыш", "Роботландия", "Информационная культура", "Информатика в играх и задачах", развивающих компьютерных игр фирм "Никита", "Тандем", "Зареалье" показывает, что школа имеет достаточно широкий выбор для реализации пропедевтического этапа изучения информатики. Однако недоступность многих из них в сложившихся сложных финансовых условиях, кадровые и организационные проблемы, консерватизм мышления многих учителей, методистов, представителей школьной администрации не способствуют широкому распространению таких технологий в начальную школу, даже при наличии соответствующего компьютерного класса. Одним из способов частичного решения этих проблем, на наш взгляд, является создание такого компьютерного программного обеспечения, которое учитывало бы сегодняшнее положение отечественной школы. Основной упор в разработке таких средств должен быть сделан на реализацию потребностей ребенка: использовании его познавательных мотивов и интереса к игре.

      Игровая деятельность является ведущей в  жизни ребенка дошкольного и  младшего школьного возраста. Феномен  игры изучался философами, социологами, психологами, педагогами (Л.С. Выготский, Я.А. Коменский, Н.К. Крупская, В.А. Сухомлинский, Д.Н. Узнадзе, К.Д. Ушинский, Д.Б. Эльконин). Ее эффективность как дидактического средства привела к использованию игр в процессе обучения детей и взрослых. Игры, используемые в учебном процессе для достижения дидактических целей, получили название дидактических.

      В исследованиях отечественных педагогов (С.Ф. Занько, Ю.С. Тюнников, С.М. Тюнникова) были выработаны требования к организации  и проведению дидактических игр. Дидактические игры полифункциональны, комплексно воздействуют на интеллектуальную, мотивационную, эмоциональную, волевую и другие сферы индивидуальности школьника. Игра стимулирует познавательную деятельность учащихся, психологически комфортна; в игре мобилизуются интеллектуальные силы ребенка, облегчается выполнение задания (О.С. Газман), создаются условия для возникновения и развития познавательных мотивов и интересов учащихся (С.М. Тюнникова); несмотря на то, что в игровой деятельности поддерживается высокое эмоционально-интеллектуальное напряжение, играющий свободен (И.Г. Абрамова); в игре снимается такое важное ограничение свободы, как материальная и моральная ответственность за совершенную ошибку, каждый участник получает объективную возможность экспериментировать со своим поведением, исследовать альтернативные варианты решений (Н.М. Коряк, Я.С. Гинзбург). Исследования психолога Л.С. Славиной показали, что в процессе игры интеллектуально-пассивный ребенок способен выполнить такой объем умственной работы, какой ему совершенно недоступен в обычной учебной ситуации. В эксперименте, проведенном М.А. Джапаридзе, установлено, что задача, предложенная детям в игровой форме, решается большинством из них (62%), даже если эту же задачу они не смогли решить в обычном виде. Если после решения эту же задачу опять видоизменить в обычную, в ней справляется только около 18% детей.

      Дидактическая компьютерная игра - это такой вид  игровой деятельности, ограниченный правилами и направленный на достижение учебной цели, который характеризуется взаимодействием игрока и компьютера. Основное отличие такой игры от традиционной заключается в наличии еще одного ее участника - компьютера, выполняющего роль организатора игры (создание игровой ситуации и контроль за ходом ее выполнения). Таким образом, в компьютерной игре компьютер может выполнять сразу несколько функции: функцию взрослого, ведущего игру, функцию игрока-партнера, участвующего в игре, функцию набора предметов и дидактических материалов для проведения игры. Такая универсальность компьютера и одновременно ограниченные его возможности по исполнению этих функций делают компьютерную игру специфичной, имеющей свои преимущества и недостатки по сравнению с традиционной.

      Основу  компьютерной игры составляет логическая структура, в которой выделяются три уровня - оперативный, тактический и стратегический. Анализ показывает, что главное различие между традиционными и компьютерными играми заключается в специфике оперативного уровня последних. Все действия игрока заключаются в передвижении манипулятора "Мышь" и нажатии на ее клавиши или клавиатуру. Сам игрок более закрепощен и обязан очень строго соблюдать правила и условия игры. Однако эти ограничения создают ему условия для более глубокой концентрации на игровом материале, развития внимания, аккуратности и точности, рационального мышления. Кроме того, графические и звуковые возможности компьютера предоставляют в распоряжение играющего самый богатый игровой материал и позволяют моделировать многие из известных игр и создавать принципиально новые. Это обстоятельство, а также индивидуальный режим владения игрой, является очень привлекательным не только для детей, но и для взрослых.

      В дидактических играх выделяются компоненты: обучающий и игровой. В конкретной игре один из этих компонентов  обычно является преобладающим. Если преобладает обучающий компонент, то игра предоставляет широкие возможности, связанные с воспроизведением знаний, умений и навыков, их применением и отработкой. В случае преобладания игрового компонента игра может использоваться в качестве средства для наглядности и повышения мотивации к учению. Таким образом, оптимальное соотношение этих компонентов имеет решающее значение для эффективности воздействия игры на обучаемого и зависит от содержания этой игры.

      По  степени воздействия на учащегося дидактические компьютерные игры можно разделить на следующие виды:

      - обучающие игры, формирующие новые  знания и способы действий  по учебным предметам;

      - закрепляющие игры, способствующие  в основном развитию умений  и отработке имеющихся навыков  по учебным предметам;

      - контролирующие игры, предназначенные  в основном для дальнейшей  отработки навыков по учебным  предметам;

      - развивающие игры, предназначенные  для развития разнообразных полезных  психофизических качеств обучаемого.

      Приведенная классификация позволяет определить место конкретной игры на уроке.

      В дидактической структуре современного урока выделяют (М.И. Махмутов) следующие  этапы:

      - актуализация опорных знаний  и способов действий;

      - формирование новых понятий и  способов действий;

      - применение знаний, формирование умений.

      В зависимости от того, к какому виду относится игра, можно определить, на каком из этапов урока ее эффективнее  применять.

      На  этапе актуализации опорных знаний и способов действий стремление к  решению игровых задач в процессе применения компьютерных игр помогают учащимся "освежить" полученные прежде знания и способы действий. На этапе формирования понятий и способов действий предоставляемая компьютером возможность глубокой концентрации на игровом материале способствует формированию новых понятий как бы незаметно для учащихся, играючи. На этапе применения знаний и формирования умений компьютерная игра позволяет учащемуся полностью погружаться в самостоятельную деятельность по применению и развитию полученных знаний, умений, навыков.

      При этом очень важно отметить, что процесс использования компьютерных игр на всех этапах урока имеет полифункциональный характер: во время решения игровой учебной проблемы формируются не только знания, но и развиваются разнообразные интеллектуальные качества, мотивация и воля, наблюдаются эмоциональные переживания, т.е. происходит развитие индивидуальной сферы учащихся. Это обстоятельство позволяет отнести метод использования дидактических компьютерных игр к методам проблемно-развивающего обучения.

      Таким образом, анализ проблемы и предмета исследования позволяет сделать следующие выводы: