Етапи становлення інформатики  в початкових класах.

Зарубіжний  досвід та навчальних закладів України. 

      Вступ

      У нових історичних умовах, що склалися на початку двадцять першого століття, набуває все більшого значення розвиток інформаційних і комунікаційних технологій. Відбувається активне проникнення інформаційних технологій у всі галузі освіти. У зв’язку з цим постає питання пропедевтики інформаційної культури ще в початкових класах.

      У країнах зарубіжжя, як і в Україні, майже до сьогоднішнього дня продовжуються дискусії, що розпочалися ще у 80-х роках ХХ століття, щодо заборони використання комп'ютерів у 1–4-их класах, у зв’язку з, перш за все, турботою про здоров'я дітей .

      У результаті цих дискусій було проведено  дослідження з впливу комп’ютера на розвиток мислення дітей молодшого віку, яке показало, що використання технологій значно покращує мовленнєву компетентність учнів. Національна асоціація освіти дітей молодшого віку (National Association for the Education of Young Children, 1996) визнала, що комп’ютерні технології підвищують мотивацію дітей молодшого віку до навчання, позитивно впливають на їхні інтелектуальні здібності та соціальний розвиток .

      Незважаючи  на це, педагоги рекомендують обмежити застосування комп’ютерних технологій у дошкільних закладах та початкових класах до однієї години на день. Крім цього, комп’ютер не повинен замінювати такі традиційні засоби навчання, як крейда, дошка, олівець, зошит, ножиці тощо. Він є лише одним з інструментів навчання, яким повинен оволодіти учень. Використання ІКТ у навчальному процесі початкової школи повинно відповідати дидактичним аспектам. Усі ці засоби – програмні продукти, навчальні платформи тощо – мають бути оцінені відповідно певним цілям уроку.

     У початковій школі потрібно закласти у дітей первинні навички інформаційної культури, початки комп'ютерної грамотності, забезпечити поступальність у навчанні. Необхідно підготувати мислення учнів  до сприйняття ними сучасних інформаційних технологій. Психологи затверджують, що основні логічні структури мислення формуються у віці 5-11 років. Інформаційні технології володіють поруч прийомів і методів, що дозволяють аналізувати і моделювати навколишній нас світ. Опановуючи цими прийомами, людина учиться мислити логічно, складно і системно.

     До  цього часу педагоги, психологи, лікарі сперечаються відносно місця комп’ютерних технологій в розвитку дитини і в шкільній освіті зокрема. І слід зауважити, що не зважаючи на доволі значну кількість документів, які декларують необхідність кардинальних змін в системі інформатизації освіти і в першу чергу загальної середньої, реальні кроки в цьому напрямку були зроблені тільки в останні два-три роки. На відміну від багатьох країн, в першу чергу тих, система освіти яких розвивалася разом з українською (Росія, Казахстан, країни Балтії та інші), інформатика як навчальний предмет в Україні введено тільки з 9 класу.

     Не  зважаючи на проблеми з організацією навчання інформатиці в початковій і середній ланках, більшість навчальних закладів намагаються придбати і  використовувати комп’ютерну техніку. Керівники шкіл і педагоги інтуїтивно розуміють, що слід якомога повніше залучати підростаюче покоління до оволодіння інформаційними технологіями. До цього їх спонукають і батьки, для яких сучасна школа - це школа, в якій комп’ютерна техніка використовується не тільки в 10-11, а мінімум в  в 5-9-х класах, а ще краще -  починаючи з початкової школи.

     При цьому заняття  в початковій і  середній ланках школи доволі часто  носять безсистемний характер. Програми таких занять, як правило, складають  учителі інформатики, які не мають відповідного досвіду роботи з учнями молодшого і середнього шкільного віку, не знайомі з особливостями їх сприйняття і мислення,  не знають методики навчання дітей даного віку. 

Розділ I .  Інформатика  та інформаційні технології

в початковій школі іноземних країн

     1.1 Американський досвід  пропедевтики інформатики  в початковій школі

     Початок комп’ютерної ери в системі початкової освіти безпосередньо пов'язаний з  появою перших персональних комп’ютерів. Тільки в 1975 році з'явилися перші персональні комп’ютери: Altair  8800 фірми MITS, IMSAI 8080 фірми IMSAI, Jupiter  II  фірми Wavamate,  M6800 фірми Southwest Technical Products і ще пізніше в 1976 перший персональний комп’ютер фірми Apple, а вже в 1980 році в окремих штатах США в школи були закуплені перші комп’ютери для організації навчання дітей молодших і середніх класів. Досвід перших кроків навчальний процес описаний Б.Хантер у   книзі   "Мої   учні   працюють   на комп’ютерах", яка багато в чому вплинула на ідеологію комп’ютеризації освіти в нашій країні у 80-х роках.

     Основною  метою перших кроків експериментальної  програми комп’ютерного навчального  курсу було досягнення загальної  комп’ютерної грамотності, тобто формування знань і практичних навичок роботи на комп’ютері, які необхідні всім громадянам для їх існування і процвітання в суспільстві, розвиток якого буде базуватися на інформаційних технологіях.

     В   своїй   книзі   Хантер   дає   визначення комп’ютерної грамотності  і розкриває її зміст у відношенні до учня початкової школи: "Комп’ютерна грамотність" означає вміння використовувати комп’ютери з відповідним програмним забезпеченням з користю для себе під час навчання, при обробці інформації і розв’язуванні задач; а також здатність формулювати обґрунтовані судження по соціальних і етичних питаннях, що стосуються комп’ютерних і комунікаційних систем Для реалізації цієї мети були визначені завдання програми:

   - всіляко стимулювати вчителів  і учнів до розширення областей  застосування комп’ютерів, які  можуть бути з користю використані  під час навчальних занять, при обробці інформації і вирішенні задач із всіх шкільних дисциплін;

   - сприяти розвитку в учнів і  вчителів почуття впевненості  в оволодінні можливостями комп’ютерів  і освоєння з цією метою  різних засобів і способів  їх використання;

   - сприяти формуванню у учнів  і вчителів алгоритмічного підходу  до розв’язування задач - підходу,  що базується  на алгоритмах, які можуть бути використані  для розв'язку задач як за  наявності комп’ютерів, так і  за їх відсутності;

   - виховати в учнів і вчителів морально-відповідальне ставлення до комп’ютерів і інформаційних систем, з якими їм доведеться працювати;

   - навчити учнів і вчителів оцінювати  переваги, недоліки і обмеження  того чи іншого конкретного  випадку використання комп'ютерів;

   - сприяти усвідомленню вчителями і учнями шляхів впливу комп’ютерів на маси і окремих людей, сприяючи тим самим формуванню у учнів необхідного почуття громадянськості;

   - сформувати в учнів і вчителів  уяву про навички, які необхідні  для обробки інформації і розв’язання  задач, оволодіння якими має важливе значення для певного кола професій.

     Незважаючи  на віддаленість у часі - більше двадцяти п’яти років з моменту розробки зазначеної програми – її завдання можна повністю використати для  формулювання завдань інформатизації сучасної початкової школи в Україні. Звертаю увагу читачів, що завдання були сформульовані для двох суб’єктів навчального процесу – учнів і вчителів, і на те, що в окремих випадках завдання в першу чергу стосувалося підготовки вчителя, а потім учня. Справа в тому, що перед тим, як реалізувати програму, спочатку була проведена підготовка вчителів в обсязі 45 годин.

     Другим  цікавим моментом, який заслуговує на підвищений інтерес, є  постановка морально-етичних питань використання комп’ютерів. І це не зважаючи на те, що до широкого розповсюдження Інтернету ще більше десяти років.

     Програма  курсу була реалізована у вигляді  шести напрямків:

1. Використання  і розробка алгоритмів.

2. Робота  з готовими комп’ютерними програмами.

3. Фундаментальні  знання про комп’ютери.

4. Галузі застосування комп’ютерів.

5. Вплив  комп’ютерів на суспільство.

6. Програмування.

     Розглянемо, що повинен був знати і уміти  учень після двох років навчання за програмою (підготовчий та перший клас – 6-7 років).

З напрямку "Алгоритми":

   - виконувати алгоритм для відомого завдання;

   - вносити зміни в алгоритм;

   - наводити приклади різних алгоритмів  з одним і тим же результатом;

   - знаходити і усувати помилки  в алгоритмах;

   - записувати алгоритм, що використовується  для розв'язку задачі.

З напрямку "Робота з програмами":

   -   використовувати готові навчальні  та ігрові програми;

   - працювати з обладнанням: вмикати  комп’ютер і завантажувати програму;

   -   розуміти, що комп’ютер не може  працювати без інструкцій.

З напрямку "Фундаментальні поняття":

     - розуміти, що команди комп’ютеру містяться в програмі.

З напрямку "Галузі застосування":

     - знаходити приклади застосування  комп’ютера в побуті.

З напрямку "Вплив комп’ютерів":

     - виконувати правила роботи з  обладнанням і програмами.

  З напрямку "Програмування" окремих цілей навчання не ставиться, вони реалізуються через напрямок "Алгоритми" і як самостійний цей напрямок з'являється у сьомому класі.

     Ця  програма в різних варіаціях була прийнята і реалізована в багатьох країнах світу.

     Теорія  розумового розвитку дитини, розроблена Піаже, носить описовий характер. В цій теорії розкриваються етапи, через які повинна пройти дитина, щоб у неї було сформовано "доросле" мислення. Але ця теорія майже нічого не говорить про те, як слід розвивати інтелект дитини з самого раннього віку. Пошуком основних принципів розвитку інтелекту зайнялися Сеймур Пайперт та його співробітники, які вивчали питання створення штучного інтелекту в Массачусетському технологічному інституті. Вони виходили з того, що коли ми когось навчаємо, то самі краще засвоюємо цей матеріал. Отже, слід організувати для дитини середовище, в якому вона когось буде навчати. Таким об’єктом для навчання може виступити комп’ютер. Дитина "вчить" комп’ютер, наприклад, малювати віддаючи  йому певні вказівки (задаючи програму малювання). Таким чином, комп’ютер використовується для формування у дітей звички мислити.

     Пайперт і його група розробили дуже просту для опанування молодшими школярами  мову програмування Лого. На основі неї був створений цикл програм  – Логосвіти. Ці програми  дозволяють створювати музику і мультиплікаційні фільми, складати маленькі оповідання, казки чи вірші, переміщуватись разом з "роботом-черепашкою", креслити різні геометричні фігури або рухатись по заздалегідь визначеному маршруту. При

цьому, щоб "правильно" керувати "черепашкою", дитина повинна розібратися в правилах руху "черепашки", а для того, щоб складати казки, необхідно дослідити правила побудови речень і так далі.

     Таким чином,   створюючи   програми   для комп’ютера, "навчаючи" його літературі, малюванню, створенню мультика, дитина моделює реальну діяльність і структурує простір і час. Кількість прихильників Лого світів у всьому світі збільшується з кожним роком, дуже розповсюджені вони в школах Росії, але в Україні використовуються в поодиноких закладах.

     Зараз в більшості розвинених країн  питання, чи слід навчати інформаційним  технологіям в початковій школі, не обговорюється. З питання школи  воно стало питанням сім'ї, тому що знайомство дитини з комп’ютером відбувається в дошкільному віці вдома. Актуальними для батьків стають такі питання:

   - допомога в пошуку інформації  в публічних бібліотеках за  допомогою комп’ютера;

   - керування використанням комп’ютера  дитиною;

   - контроль за використанням Інтернета  вашою дитиною;

   - безпечні веб-сайти для вашої дитини;

   - Інтернет і ваша дитина тощо.

     Американські  педагоги і медики стверджують, що час, коли дитина весь свій час просиджувала біля телевізора, минув. Тепер більшість  часу дитина проводить біля комп’ютера, батьки починають усвідомлювати, що комп’ютерна компетентність навіть молодшого школяра стає вищою, ніж дорослого. А усвідомивши, починають шукати засоби захисту від можливих негараздів, які може спричинити тривале спілкування з комп’ютером дитячому організмові.

     Рекомендації  американських гігієністів дуже схожі на рекомендації українських та російських. Коротко їх можна звести до кількох пунктів:

• правильна організація робочого місця, при цьому звертається увага на необхідність пристосування пристроїв комп’ютера і меблів до вікових особливостей дитини;

-  часті перерви у роботі (кожної  години), під час яких можна  випити склянку соку чи молока, зробити фізичні вправи і провітрити  кімнату, де стоїть комп’ютер,  зробити гімнастику для очей.

   Проблемою для батьків та вчителів американських  шкіл стає захист дітей від шкідливого впливу агресивних ігор, відвідування сайтів зі шкідливим вмістом. Для блокування доступу до сайтів певного змісту використовуються як стандартні засоби операційної системи, так і спеціальне програмне забезпечення, різноманітні фільтри.

   В більшості розвинутих країн заходу створена розгалужена система розробки та реалізації розвивальних та навчальних програм для дошкільників і молодших школярів, вони повинні стати альтернативою  бездумним іграм із агресивним змістом  і стати базою для успішного засвоєння шкільної програми. Ось приклади навчальних і розвивальних програм, що пропонуються за дуже помірними, як для американців, цінами:

   Jr. Doctor Game – комп’ютерна гра, певний аналог рольової гри у лікарню. Діти у ролі доктора допомагають героям відомих казок одужати і здобути перемогу над шкідливими бактеріями.

   Jr. Vet Game – аналог попередньої гри, тільки в цій дитина стає ветеринаром і лікує звірів – тигрів, жираф, пінгвінів, собак і котів. Гра розвиває логіку і дозволяє здобути певний практичний досвід по догляду за тваринами.

   MyABCD – комплекс програм для вивчення літер англійського алфавіту, цифр і арифметичних дій в межах двох десятків, а також музичних інструментів.

   Creative  painter  Game  –   гра   для   вивчення   живопису   і   оволодіння

початковими навичками малювання.

   Gagarin  – дитяча комп’ютерна гра, розвиває логіку фантазію, дозволяє ознайомити з елементарними поняттями з астрономії.

   Навчальні плани початкових класів Сполучених Штатів Америки, Канади, Австралії та інших розвинутих країн орієнтовані на використання комп’ютерів в навчальному процесі. Як правило, кожна класна кімната обладнана кількома комп’ютерами, які підключені до мережі Інтернет. Учні ще до початку навчання в школі отримують початкові навички роботи з комп’ютером.

   Ось орієнтовні  знання  і  навички, якими повинні оволодіти учні першого (в США його називають  дитсадівським - Kindergarten - або підготовчим, вік учнів – 6   років)  класу  в  ході  вивчення  курсу технологій:

   - правильно вмикати і вимикати  комп’ютер;

   - використовувати мишу і клавіатуру;

   - додавати дані до шаблону в  одній із стандартних прикладних  програм (наприклад Word, PowerPoint);

   - працювати з графічними і текстовими  редакторами;

   - вміти знаходити комп’ютери в  локальній мережі, реєструватись;

   - відправляти документ на друк;

   - знати назви основних пристроїв  комп’ютера;

   - знати назви і призначення  основних об’єктів Робочого столу  і меню, вміти оперувати ними;

   - за допомогою закладок або  гіперпосилань звертатись до  ресурсів Інтернету;

   - використовувати електронну пошту для обміну повідомленнями;

   - мати уявлення про негативний  результат неправильного використання  сучасних технологій. 

     1.2 Пропедевтика інформатики  в початковій освіті  Канади

     Дуже  близькою до позиції освітніх установ  Сполучених Штатів Америки по визначенню ролі комп’ютерних технологій і пропедевтики основних понять інформатики є позиція освітніх установ Канади. Так серед знань і вмінь, якими повинні оволодіти випускники дошкільних закладів Міністерство освіти і навчання провінції Онтаріо (Канада) визначає такі:

- вміння  описувати деякі явища природи,   використовуючи   власний   досвід 

(наприклад,  зміну пір року);

- вміння  пояснювати (на відповідному рівні)  різницю між живою і неживою

природою;

- вміти  описувати функції певних об’єктів в школі і вдома (наприклад, інструментів, посуду тощо);

- виконувати  експерименти з простими механізмами  (насос, нахилена площина);

- складати  план дій, описувати кроки плану  і реалізовувати його (наприклад,  план побудови башти із складових  конструктора);

- вміти  проводити елементарні спостереження  та визначати ефективність певних  дій (наприклад, швидше скласти  певну конструкцію з елементів  конструктора або мозаїки);

- вміти  використовувати пристрої, з якими  дитина частіше зустрічається  вдома (наприклад, касетний магнітофон, комп’ютер, телефон, касетний відеомагнітофон тощо);

- вміти  працювати спільно з іншими  дітьми при використанні різних  технологій (наприклад в парі  працювати за комп’ютером);

- наводити  приклади пристосування пристроїв  і інструментів до людського тіла. 

     Навчальний  план 1-8 класів провінції Онтаріо (Канада) містить цілий ряд посилань на необхідність оволодіння комп’ютерними  технологіями вже з першого класу. Так при вивченні математики рекомендується розвивати здатності вибирати відповідні електронні інструменти і стратегію проведення обчислень для перевірки власних ідей розв’язування задач. Калькулятори і комп’ютери можуть скоротити час на проведення чисто механічних дій по обчисленню або введенню даних і вивільнити час на формування мислительних навичок аналізу  математичних задач і ходу розв'язку задач. При цьому ці засоби не повинні заважати розвитку основних оперативних навичок по виконанню арифметичних дій.

     Комп’ютери  можуть ефективно використовуватись  для створення ескізів, що допомагають краще розуміти умову задачі і швидше знаходити її розв'язок, дуже цінним є набуття навичок роботи із спеціалізованими математичними пакетами програм, які дозволять систематизувати дані експериментів або дані соціологічних опитувань.

     Цілий розділ в навчальній програмі дисципліни "Технологія" присвячений застосуванню комп’ютерів. Акцентується увага на необхідності заохочувати діяльність учнів по використанню комп’ютерів при вивченні основ науки і технологій для пошуку потрібної інформації про розвиток науки і техніки в мережі Інтернет (як в школі, так і вдома), для підтримання зв’язку з іншими учнями, в інших школах і в інших країнах для розширення поглядів на навчальну проблему, для співпраці у розв’язанні цієї проблеми. Рекомендується використовувати комп’ютер для збереження результатів дослідження, накопичення інформації з проблеми, що цікавить учня. Особливе місце посідає моделювання на комп’ютері спеціальних умов, які, внаслідок своєї шкідливості або неможливості відтворення в нормальних умовах, неможливо дослідити на практиці (наприклад астрономічні дослідження).

     Майже всі початкові школи зазначених країн мають власні сайти, на яких розміщені не тільки дані про школи, їх учнів і вчителів, а й навчальні  матеріали, результати виконання навчальних проектів.

     Дуже  важко переоцінити значення засобів  комп’ютерних комунікацій для дітей  з певними вадами у фізичному  розвитку, важко хворих чи тих, що проживають у віддалених районах. Ось кілька прикладів:

     Пакуна, 7 років, та Рені, 9 років глухонімі, що навчаються в одній із шкіл для глухонімих в окрузі Колумбія (США). Для спілкування вони використовують руки і спеціальну мову жестів. Однак, при спілкуванні зі своїми однолітками в Австралії вони використовують клавіатуру і електронну пошту. "Це моя перша розмова з ким-небудь з іншої країни", – каже Рені. І їх вади не заважають їм довідатись про історію Романа, який емігрував з Боснії до Австралії під час військового конфлікту.

     Джонатан  і Кетлін – брат і сестра, індіанці, що живуть на одній з приток Міссісіпі. Від їхнього будинку до найближчого міста – 50 миль. Під’єднання їх школи до Інтернету дозволило відкрити вікно у весь світ. Учні подружилися з дітьми з таких віддалених країн, як Бельгія та Австралія. Кетлін розміщує на сайті школи фото учнів та регіону, де вони живуть: "Хай люди знають, що ми тут є".

     Одинадцятилітня Сара провела багато часу в дитячій  лікарні Каліфорнії, лікуючись від  лейкемії. Однак, її лікарня, як і ще багато лікарень в різних кінцях США, мають доступ до мережі Інтернет. Сара може спілкуватися з іншими дітьми за допомогою електронної пошти, чату, грати з ними в ігри, але перевагу вона надає відеоконференціям. Так як комп’ютери в лікарні обладнані відеокамерами, то Сара може не тільки написати листа, а і безпосередньо поговорити і побачити своїх друзів. 

     1.3  Проект "Writing to read"

     Доволі  масштабним комп’ютерним проектом в  початкових школах Сполучених Штатів Америки та цілого ряду країн Європи є проект, що дістав назву "Writing to read" (Писати для того, щоб читати). Основу проекту складає комп’ютерна навчальна система, розроблена для формування навичок читання і письма в підготовчому та першому класі. В ході процесу навчання учні за допомогою комп’ютерної програми і стандартних друкованих засобів вивчають алфавіт, фонетичну складову слів. Враховуючи, що навички читання друкованого тексту формуються раніше, ніж навички письма, автори проекту пропонують учням перш ніж почати писати в зошиті, почати друкувати за допомогою комп’ютера. Учні починають письмово (в комп’ютерній програмі) формулювати свою думку, з'ясовують, якими літерами можуть бути передані певні звуки, отримують перші навички побудови речення.

     Для організації процесу навчання використовуються кілька комп’ютерів, що є в кожній класній кімнаті. За кожним комп’ютером  працює 2-3 учні, які мають схожі за змістом завдання. Керує процесом навчання комп’ютерна програма, яка виступає в ролі гіда та наставника. Вона пояснює зміст завдання, при необхідності підказує, вказує на помилки, пропонує нові завдання. В учнів створюється враження, що вони самі керують процесом навчання. Вчитель виступає у ролі помічника, який забезпечує навчальні потреби учнів, відслідковує хід навчання і при необхідності вносить корективи.

     Така  організація навчання дозволяє здійснювати  процес навчання у зручному для кожного учня темпі, а учителю більше уваги приділити учням, у яких виникають труднощі у процесі навчання.

     Одним із результатів навчання є те, що в учнів у ході навчання не виникає  відокремлення слова мовленого  і слова написаного. Не секрет, що дуже часто наші діти правильно читають друкований текст, але зміст прочитаного не розуміють. Це тому, що вони сконцентровані на правильному відтворенні окремих складів, які не завжди у них складаються у слова, а слова у речення. Письмо за допомогою комп’ютера розвиває навички, які дозволяють учням усвідомлено читати текст. Ця система навчання також сприяє розвитку зв’язного мовлення.

     Слід  сказати, що ця програма не націлена тільки на використання комп’ютерів. Поряд  з комп’ютерами з відповідним  програмним забезпеченням, навушниками, використовуються інші технічні і друковані засоби навчання,  такі як, касетні магнітофони із записами матеріалів програми, звукова азбука, 10 робочих зошитів по одному на кожен цикл вивчення програми, підручники і посібники для читання, лото для читання і складання слів і речень, демонстраційні пано і екрани, магнітна азбука  тощо. Звичайно, не обходиться без стандартної класної дошки і крейди (маркерів).

     Автори  проекту вважають що:

   - діти навчаються краще, коли  вони можуть вільно виразити  свою думку їхньою власною мовою;

   - включення дітей до різних  ігрових і навчальних ситуацій, зміна видів діяльності і видів  завдань позитивно впливає на  розвиток їх мовлення;

   - діти навчаються краще, коли  вони працюють в парах, допомагаючи  один одному;

   - діти навчаються краще, коли не вони пристосовуються до програми, а програма пристосовується до них;