автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Дидактические условиях формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся средней школы

Автореферат диссертации по теме "Дидактические условиях формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся средней школы"

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 371.302+371.01

ПЕРЕВАЛОВА ЕЛЕНА АЛЬБЕРТОВНА

ДИДАКТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИХ УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

13.00.01 - Теория и история педагогики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Челябинск, 1993

Работа выполнена на кафедре педагогики Челябинского ордена "Знак Почета" государственного педагогического института.

Научный руководитель: - доктор педагогических наук,

профессор Н.М.Яковлева

Официальные оппоненты: - доктор педагогических наук,

профессор Г.Н.Сериков, - кандидат педагогических наук, доцент В.Н.Артамонов

Ведущая организация - Уральский государственный педагогический институт. >

Защита состоится . .сА^г^г?^-.. .. 1993 года в

часов

на заседании специализированного совета Д 064.19.01 по присуждению ученой степени доктора педагогических наук при Челябинском государственном университете (454084, г.Челябинск, пр.Победы, 162-в, ауд.215).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного университета (454036, г.Челябинск) ул.Молодогвардейцев, 70-6).

Автореферат разослан .с^ЛаЛ^^. .. 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, , доктор педагогических наук, профессор

В. А. Черкасов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Процесс информатизации общества, происходящий в современном мире, связан с глубокими изменениями структуры и характера мирового экономического и социального развития. Многие профессии радикально преобразуются компьютерной технологией, и круг людей, в процессе работы сталкивающихся с применением электронно-вычислительной техники, постоянно возрастает. Возникает необходимость подготовки выпускников средней школы к применению компьютерной техники ь процессе трудовой деятельности. Анализ существующего состояния подготовки школьников к использованию вычислительной техники показал, что в современной школе она находится на невысоком уровне: результаты проведенного нами опроса учителей школ г.Челябинска показали, что, во-первых, по оценкам учителей, не более 252 выпускников средней школы обладают качественными знаниями и умениями в сфере использования компьютеров. Во-вторых, 7'2% учителей отмечают недостаточную вооруженность педагогическими средствами для эффективного обучения школьников знаниям и умениям применения электронно-вычислительной техники. Наряду с ростом технических возможностей компьютеров усиливается их воздействие на рост интеллектуальных возможностей человека. Применение компьютера в процессе обучения может оказать существенное влияние на становление личности учащихся, причем не только на развитие их интеллектуальных способностей, но и на формирование нравственных качеств, черт характера и т.д.

Таким образом, проблема подготовки выпускников общеобразовательной школы к использованию вычислительной техники поставлена современным этапом развития общества.

Важное место в подготовке учащихся к применению вычислительной техники занимает формирование у них умений использования компьютеров для решения различных задач.

Использование компьютера можно понимать в узком смысле, имея в виду применение электронно-вычислительной машины для решения чисто практических, инструментальных задач. Примерами такого использования ЭВМ могут служить компьютерные игры, приме-

пение текстовых и графических редакторов и т.д. Под использованием компьютера в широком смысле мы понимаем его применение для решения интеллектуальной задачи, включающего в себя ряд этапов - от постановки задачи до интерпретации результата. Отметим, что граница между интеллектуальным и инструментальным использованием компьютера является нечеткой, поскольку, например, работа с базами данных при явно инструментальном характере требует проведения ряда интеллектуальных операций достаточно высокого уровня. Мы придерживаемся мнения, что наряду с орудийным использованием ЭВМ важным как в производственной деятельности человека, так и, в большей степени, в обучении является применение компьютера в широком смысле. Главную часть процесса решения задачи на ЭВМ составляет алгоритмизация. Поэтому мы считаем, что термин - компьютерно-алгоритмические умения-наиболее полно отражает характер умений использования вычислительной техники как в узком, так и, главное, в широком смысле.

Важность и актуальность рассматриваемой проблемы, а также ее недостаточная теоретическая и практическая разработанность послужили основанием для выбора темы исследования: "Дидактические условия формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся средней школы".

Проблема исследования определяется противоречием, которое состоит в расхождении между требованиями общества к алгоритмической культуре и компьютерной грамотности учащихся и недостаточной теоретической и практической разработанностью соответствующих дидактических средств для формирования этих качеств у учащихся, а также в несоответствии между стремлением школьников овладеть современной вычислительной техникой и низким уровнем их компьютерно-алгоритмических умений.

Цель работы - разработка дидактических условий и системы Формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся средней школы.

Объектом исследования является процесс подготовки учащихся к применению электронно-вычислительной техники в различных видах деятельности.

Предмет исследования - процесс формирования компьютерно-алгоритмических умений школьников в обучении.

Гипотеза: компьютерно-алгоритмические умения учащихся могут быть успешно сформированы при наличии созданной на основе учета характерных особенностей этих умений органически включенной в естественный учебный процесс системы, функционирующей при следующих дидактических условиях:

- включение элементов современной информационной технологии в процесс формирования компьютерно-алгоритмических умений;

- педагогическая персонализация средств вычислительной техники, направленная на формирование этих умений;

- сочетание групповой и индивидуальной Форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены задачи исследования:

1. Выявить сущность и определить перечень компьютерно-алгоритмических умений учащихся.

2. Построить систему формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся.

3. Выявить дидактические условия, способствующие наиболее успешному формированию компьютерно-алгоритмических умений в построенной системе, и экспериментально проверить их эффективность.

4. Определить критерии и уровни сформированности компьютерно-алгоритмических умений .

5. Разработать практические рекомендации для учителей по Формированию компьютерно-алгоритмических умений учащихся.

Методологией исследования слуяит ряд положений материалистической диалектики. Компьютерно-алгоритмические умения рассматриваются во взаимосвязи и в диалектическом единстве с другими общими., и специфическими умениями учебной деятельности школьников. Наше исследование опирается также на системный подход и психологическую теорию деятельности.

Этапы исследования:

Первый этап(1985-1987гг.) - выбор и теоретическое осмысление темы: определение методологических и теоретических основ исследования, уточнение понятий, анализ их определений, отбор показателей. На этом этапе был сделан анализ опыта формирования

компьютерно-алгоритмических умений учащихся в школе.

Основные методы, примененные на дачном этапе,- анализ философской, психолого-педагогической и учебно-методической литературы, анкетирование, беседы с учителями и учащимися, констатирующий эксперимент.

Второй этап(138В-1989гг.) - выработка теоретической концепции. Была построена модель компьютерно-алгоритмических умений и теоретически обоснована система их формирования у школьников. На основе анализа литературы и практики обучения были выявлены дидактические условия формирования компьютерно-алгоритмических умений. Основным методом данного этапа явился метод системного анализа объекта исследования.

Третий этап(ХЗбЭ-ХЭЭггг.«) - постановка формирующего эксперимента. На этом этапа была экспериментально осуществлена в процессе обучения система формирования компьютерно-алгоритмических умений школьников, отрабатывались конкретные методики формирования у них этих умений, изучалась динамика формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся, проверялась эффективность выявленных дидактических условий. Методы, используемые на этом этапе: педагогический эксперимент, в ходе которого применялись также методы опроса(анкетирования),изучение продуктов деятельности учащихся, посещение и анализ уроков, экспертный метод.

Четвертый этап(1992-1993гг.) - обработка экспериментальных данных, анализ и оформление результатов экспериментальной работы. Методы заключительного этапа: анализ деятельности учащихся на всех этапах эксперимента, методы математической статистики.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Компьютерно-алгоритмические умения имеют системный характер. Система компьютерно-алгоритмических умений школьникоп включает в себя как составные части группу умений общечеловеческого, гуманитарного, компонента компьютерной грамотности, группу умений инструментального использования компьютеров и группу умений,'характерных для деятельности программирования.

2. Для успешного становления системы компьютерно-алгоритмических умений учрщихся необходимо создание на основе учета характерных особенностей этих умений органически включенной в

естественный учебный процесс системы их формирования.

3. Дидактическими условиями эффективного формирования компьютерно-алгоритмических умений в построенной' системе являются включение в процесс формирования этих умений элементов современной информационной технологии , педагогическая персона-лизация средств вычислительной техники и сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

Научная новизна и теоретическая значимость работы состоит в том, что выявлена сущность компьютерно-алгоритмических умений, определен их перечень на основе системного анализа деятельности по использованию компьютеров, на основе учета характерных особенностей этих умений построена органически включенная в естественный учебный процесс система их формирования. Выявлены следующие дидактические условия формирования компьютерно-алгоритмических умений: включение элементов информационной технологии в процесс формирования данных умений, педагогическая персонализация средств вычислительной техники и сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

- разработаны методика формирования компьютерно-алгоритмических умений, критерии и уровни их сформированности;

- разработаны практические рекомендации для учителей по Формированию компьютерно-алгоритмических умений школьников;

- внедрение результатов исследования в практику работы школы позволит повысить уровень сформированности компьютерно-алгоритмических умений учащихся.

Достоверность научных выводов диссертации подтверждается выбором методов, адекватных цели и задачам исследования;•репрезентативностью выборки обследованных школьников, учителей и преподавателей вуза, повторяемостью результатов эксперимента на различных его этапах, подтверждением гипотезы исследования, сопоставимостью полученных результатов с данными других исследователей данной проблемы.

Апробация материалов исследования осуществлена в форме докладов и сообщений:

- на Всероссийской (1988г.) и Межвузовской (1990г.) научно-практических конференциях "Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов" в г.Челябинске;

- на Всероссийском межвузовском семинаре "Психолого-педагогические основы преподавания математических дисциплин в пединституте. Обучение и развитие" в г.Ульяновске (1991г.);

- на республиканской конференции "Научно-практические аспекты повышения качества подготовки учителей математики и информатики в условиях перестройки народного образования" (Ал-ма-ата,1991г.);

- на республиканской конференции "Новые информационные технологии обучения" (Минск,£992г.);

- на.ежегодных- конференциях по итогам научно-исследовательской работы Челябинского пединститута(1987-1992гг.).

- на методических семинарах и курсах повышения квалификации учителей школ г.Челябинска;

- по теме исследования опубликовано 7 работ.

СТРУКТУРА И ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения и библиографии.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяются его цель, объект, предмет, формулируется гипотеза, ставятся задачи, конкретизируются этапы исследования.

В первой главе - "Формирование компьютерно-алгоритмических умений учащихся как педагогическая проблема" - рассматриваются теоретические предпосылки для постановки и решения проблем внедрения вычислительной техники в учебный процесс и обучения школьников использованию компьютеров в различных видах деятельности, составной частью которых является проблема формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся. К числу этих предпосылок относятся работы в области кибернетики (искусственный интеллект, исследованный Дж.Вейценбаумом, Н.Нильсоном, А.Ньюэл-лом, Э.В.Поповым, Г.С.Поспеловым, С.М.Шалютиным, А.Эндрю и др.), философии (исследования алгоритмичности практики, мышле-

ния и творчества, проведенные О.И.Кедровским, Л.А.Соловей, С.И.Шапиро и др.), психологии (исследования общения человека и ЭВМ О.К.Тихомирова, Ю.Д.Бабаевой, В.Я.Ляудис, Т.В.Корниловой и ДР.), дидак-ики (программированное обучение и алгоритмизация в обучении (Л.Н.Ланда, Б.Скиннер, Н.Краудер, Г.Паск, В.П.Беспаль-ко, Т.А.Ильина и др.), исследования самостоятельной деятельности учащихся 'М.А.Данилов, Б.П.Есипов, И.Я.Лернер, П.И.Пидкасис-тый, А.В.Усова и др.), форм организации обучения (Х.й.Лийметс, И.М.Чередов, В.К.Дьяченко, В.В.Рубцов и.др.)), методики преподавания различных окольных дисциплин (обучение алгоритмизации и программированию в методиках преподавания математики и информатики, представленное работами И.Н.Антипова, В.М.Монахова, С.И.Иварцбурда, Н.Б.Бальцюк, Ю.А.Первина, М.М.Лапчика и др.).

Рассмотрение взаимосвязи между понятиями компьютерной грамотности, информационной и алгоритмической культуры и установление соотношений между ними привело нас к мысли положить в основу исследования сущности и содержания компьютерно-алгоритмических умений понятие комыотерной грамотности школьников, поскольку данная категория в настоящее время наиболее адекватно отражает требования общества к подготовке школьников к использованию вычислительной техники. В то же время задача обеспечения компьютерной грамотности учащихся является первой ступенью для последующего формирования их информационной культуры.

Применение системного подхода . к исследованию • сущности компьютерно-алгоритмических умений позволило рассмотреть эти умения как систему. На основе анализа понятия компьютерной грамотности были выделены три крупных блока системы компьютерно-алгоритмических умений: умения инструментального использования ЭВМ, умения гуманитарного компонента применения компьютеров и умения, связанные с программированием. Каждый блок, в свою очередь, делится на ряд умений. •

Подсистема умений, связанных с программированием, включает: умение постановки задачи, умение построения модели, умение составления алгоритма, умение написания программы, умение проверки программы, умение общения с ЭВМ и умение понимания программ.

Подсистема умений гуманитарного компонента лрименения компьютеров состоит из умения объяснять причины ограниченного

доступа к компьютерным системам, умения определять преимущества и недостатки компьютерных систем, умения описывать воздействие на людей сбоев и отказов системы, умения анализировать ситуации, обусловленные использованием ЭВМ, умения определять возможность решения задачи на ЭВМ.

Подсистема умений инструментального использования ЭВМ, делится на умение использования баз данных, угение применения текстового редактора, умение использования графического редактора, умение применения электронных таблиц и умение использовать системы компьютерных коммуникаций.

Структурно-Функциональный аспект системного анализа компьютерно-алгоритмических умений, проведенный как с помощью теоретического исследования, так м в ходе обследования сформирован-ности компьютерно-алгоритмических умений школьников в констатирующем эксперименте, выявил наличие связей между отдельными умениями внутри блоков, между блоками, а также с другими подструктурами личности учащегося. Генетический аспект системного анализа позволил на основе уровневого подхода построить динамическую модель системы компьютерно-алгоритмических умений, предусматривающую три уровня ее развития: уровень отдельных умений, уровень подсистем и системный уровень. Каждый уровень характеризуется степенью проявления интегративных качеств системы и уровнями сформированности отдельных умений.

Системный характер, компьютерно-алгоритмических умений потребовал построения системы для формирования этих умений. Созданная на основе учета характерных особенностей этих умений органически включенная в естественный учебный процесс система формирования данных умений в качестве своих компонентов содержит: цель - формирование компьютерно-алгоритмических умений учащихся; модель системы этих умений, на основе которой строится учебная информация, обеспечивающая их формирование, педагога, учащихся и обучающую часть системы, вбирающую в себя стимулиру-юще-мотивационный, операционно-деятьльностный, контрольно-кор-ректиро'Ьочный и оценочно-результативный компоненты. Наличие цели и модели системы''компьютерно-алгоритмических умений привело нас к необходимости разработки обучающей части системы, что, в свою очередь, повлекло эа собой поиск и обоснование дидактичес-

ких условий формирования компьютерно-алгоритмических умений.

При выявлении дидактических условий формирования компьютерно-алгоритмических умений мы руководствовались моделью системы этих учений с учетом структуры процесса обучения.

Подход, основанный на рассмотрении трех уровней анализа процесса обучения - социального, психологического и дидактического - применительно к модели компьютерно-алгоритмических умений, на наш взгляд, является наиболее плодотворным для выявления дидактических условий формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся, поскольку позволяет соотнести конкретный процесс их формирования с объективной картиной социальной деятельности обучения, в частности, подготовки учащихся к использованию современной вычислительной техники, а также выявить и учесть психологические особенности формирования данных умений .

Теоретический анализ модели компьютерно-алгоритмических умений и соотнесение ее с рассмотрением процесса обучения на социальном уровне позволили нам выделить в качестве одного из дидактических условий успешного формирования этих умений включение элементов информационной технологии. Выбор данного дидактического условия обусловлен тем, что компьютерно-алгоритмические умения по своему содержанию включены в процессы сбора, хранения, переработки, поиска и т.д. информации, а информационная технология и является совокупностью таких процессов, реализуемых на современных средствах.

- Второе дидактическое условие - педагогическая персонализа-ция вычислительной техники в процессе обучения - было выявлено в результате теоретического анализа модели этих умений и психологических закономерностей процесса обучения.

Под педагогической персонализацией вычислительной техники в учебном процессе мы понимаем педагогически организованный процесс достижения представленности компьютера в жизнедеятельности школьника, результат которого состоит в преобразованиях интеллектуальной и мотивационной сферы личности учащегося.

Специалисты в области производства и использования компьютеров (В.М.Глушков, Г.Р.Громов, А.П.Ершов и др.) называют персонализацией вычислительной техники создание аппаратных и прог-

раммных средств, максимально упрощающих для пользователя общение с ЭВМ , а в психологической науке (Д.В.Петровский и др.) она определяется как процесс, в результате которого субъект получает идеальную представленность в жизнедеятельности других людей и может выступить в общественной жизни как личность. Сущность персонализации заключается в действенных преобразованиях Интеллектуальной и аффективно-потребностной сфсры личности другого человека, которые происходят в результате деятельности индивида. Значительное воздействие вычислительной техники на детей, проявляющееся в феномене персонификации компьютера, а также в появлении школьников, чрезмерно увлеченных компьютерами, требует педагогического осмысления и использования для педагогически целесообразного влияния на формирование личностных качеств ребенка, чей и было обусловлено появление такого дидактического условия, как педагогическая персонализация вычислительной техники, направленная на формирование компьютерно-алгоритмических умений.

Анализ процесса обучения на дидактическом уровне применительно к Формированию компьютерно-алгоритмических умений показал, что адекватный отражением деятельности по осуществлению этих умений является организация творческой самостоятельной работы учащихся в силу того, что для многих умений в результате деятельности учащихся возникает продукт, субъективно новый для них, что является основанием считать деятельность, в которой реализуются' компьютерно-алгоритмические умения, творческой. Поэтому для успеиного формирования соответствующих умений необходимо включение учащихся в.творческую деятельность по использованию компьютера, что и обусловило выбор нами творческой самостоятельной работы как средства формирования компыотерно-алго-ритмических умений.

Кроме того, индивидуальный характер интеллектуальной деятельности по использованию компьютера требует организации индивидуальной работы учащихся, но схела становления в процессе обучения соответствующих способов деятельности (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев и др.)'требует организации их коллективной, совместной деятельности. Вышесказанное позволяет сформулировать третье дидактическое условие формирования компьютерно-алгорит-

мических унений: сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

Таким образом, теоретическое исследование показало необходимость для формирования системы компьютерно-алгоритмических умений построения на основе учета-характерных особенностей этих унений органически включенной в естественный учебный процесс

системы их формирования при наличии дидактических условий:

1

включения элементов современной информационной технологии в процесс обучения этим умениям, педагогической персонализации средств вычислительной техники и сочетания групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

Во второй главе - "Формирование компьютерно-алгоритмических умений школьников в процессе обучения" - описана экспериментальная работа по формированию компьютерно-алгоритмических умений в реальном учебном процессе.

Эксперимент предполагал формирование компьютерно-алгоритмических унений школьников в ходе их учебной деятельности, основной формой которой является урок. Это обусловлено тем, что в настоящее время урок является ведущей формой обучения в средних учебных заведениях. Кроме того, положительные результаты формирующего эксперимента могут быть внедрены в практику обучения в наиболее короткие сроки и с наименьшими затратами. Базой экспериментального исследования служили школы (130, 31 и СПТУ . 084 г.Челябинска.

В качестве экспериментальных дисциплин были выбраны школьный курс основ информатики и вычислительной техники, а также предметы гуманитарного цикла - экономическая география и русский язык. Выбор основ информатики и вычислительной техники обусловлен в первую очередь очевидной взаимосвязью их содержания с сущностью компьютерно-алгоритмических умений. Кроме того, на выбор данного учебного предмета повлияла значимость его для формирования у школьников естественно-научной картины мира, материалистического мировоззрения, а также общеучеспых умений. Остальные курсы были выбраны в силу наличия в их содержании значительного количества информации, обработка которой может

быть с пользой проведена с пэмощью компьютера, а также из-за того, что эмоционально окрашенные, содержательные данные помогают усилить у учащихся мотивацию освоения средств вычислительной техники. ,

> ■

Для определения уровней сформированности компьютерно-алгоритмических умений и сравнения эффективности их формирования при различных дидактических условиях нами был создан математический аппарат, позволяющий производить численную оценку уровня сформированности как всей системы компьютерно-алгоритмических умений, так и отдельных ее подсистем. Компьютерно-алгоритмические умения были ранжированы с помощью методики парного сравнения, примененной группой экспертов, и затем на основе выделенного в первой главе состава уровней сформированности системы компьютерно-алгоритмических умений вычислены количественные показатели для каждого уровня как всей системы, так и ее отдельных блоков.

Экспериментальная работа проходила в несколько этапов.

На первом этапе эксперимента (1989-1991 гг.) проверялась эффективность отдельных дидактических условий из выявленной совокупности, а именно включения в процесс формирования компьютерно-алгоритмических умений элементов информационной технологии и сочетания групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности школьников по использованию компьютеров.

В ходе эксперимента мы использовал!; в процессе обучения такие элементы информационной технологии как обработку числовой и текстовой информации на персональной ЭВМ и использование информационно-поисковых систем на основе баз знаний и баз данных. При обучении школьников базам данных их знакомили со следующими видами деятельности: поиск, добавление, удаление, . изменение данных, формирование отчетов. В качестве учебного предмета для обучения учащихся работе с базами данных нами была выбрана экономическая география зарубежных стран. Предметной областью созданной нами на основе системы управления базами данных сШАЗЕП базы данных "Страны Европы" являлось экономико-географическое и политико-географическое положение стран этого региона, а деятельность учащихся включала различные операции с этой базой

данных для решения информационных задач, связанных с данным предметом. Обучение работе с текстовыми редакторами происходило на уроках русского языка, обеспечивая как решение задач обучения русскому языку, так и усвоение действий по использованию текстового редактора, а также стимулируя развитие творческих способностей учащихся за счет уменьшения доли рутинных операций по переписыванию и редактированию текста.

В качестве творческой самостоятельной работы нами применялось самостоятельное создание учащимися программ, имеющих субъективную практическую ценность ( обучающие программы, допускающие использование на уроках по различным предметам, игровые программы, программы для расчетов лабораторных работ и т.д.). Такое содержание самостоятельной работы учащихся обеспечивало организацию их деятельности на всех этапах работы над программой и формирование соответствующих умений. При разработка обучающей программы осуществлялось разделение работы между несколькими учащимся, то есть создание условий для их совместной интеллектуальной деятельности.

Результаты I этапа эксперимента показали, что системного (высокого) уровня сформированности компьютерно-алгоритмических умений в контрольном класса не достиг ни один учащийся, а в I экспериментальном классе, в котором использовались элементы информационной технологии, им овладели 38,1% учащихся, во II экспериментальном классе, где осуществлялось сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности - 32,4%, а в III классе, где данные условия применялись в совокупности - 43,7%. В то же время низкий уровень (уровень отдельных умений) в контрольном класса характеризует

. о

72,3% учащихся, в I экспериментальном классе - 9,3%, во II 10,1%, а в III - 4,2%.

Второй этап эксперимента (1890-1991 гг.) характеризуется введением в экспериментальную работу еще одного дидактического условия - педагогической персонализации средств вычислительной техники в учебном процессе. Более позднее его введение обусловлено как логикой теоретического исследования проблемы формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся, так и результатами первого этапа эксперимента, не обеспечившего, с на-

шей точки зрения. Формирования в достаточной степени гуманитарного компонента использования компьютера. Педагогическая персо-нализация была реализована в двух аспектах: путем приписывания компьютеру определенной личности и путем моделирования в компьютерной обучающей программе личностных и профессиональных качеств педагога. В нашей экспериментальной работе мы использовали несколько программ, в которых была осуществлена педагогическая персоналиэация компьютера. В частности, это Программа для Формиррпания логического мышления "Принцесса или тигр", программа 'для обучения последовательному составлению алгоритмов "сверху вниз" и программа для введения учащихся в гуманитарный компонент применения компьютеров. В контрольном классе использовалось постоянно стандартное программное обеспечение, а в экспериментальном его заменяли на ряде уроков разработанные нами программы.

Наибольшая доля учащихся с высоким уровнем сформирораннос-ти наблюдалась в экспериментальных классах, в которых педагогическая персоналиэация осуществлялась совместно с использованием элементов информационной технологии или с сочетанием групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности по использованию компьютеров - соответственно 32,3% и 30,7%, несколько меньше в экспериментальном классе, где данное дидактическое условие применялось изолированно,- 23,72 и достигала лишь 4,3% в контрольном классе.

На третьем этапе (1991-1892 гг.) эксперимента.формирование компьютерно-алгоритмических умений учащихся проводилось в системе и экспериментальной проверке подвергалась совокупность всех трех дидактических'условий и сравнение ее с наборами из двух условий данной совокупности.

о

Система формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся включала в себя следующие компоненты: дея*ельность педагога и учащихся, цель и содержание формирования компьютерно-алгоритмических умений, формы, методы .и средства обучения, а также методы стимулирования, контроля, анализа и оценки результатов. При этом деятельность педагога составляли планирование, руководство и контроль формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся, а деятельность учащихся - приобретение знаний,

овладение умениями, приобретение опыта творческой деятельности и т.д.

Система формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся обладает целостностью, поскольку каждый элемент системы по отдельности не обеспечивает формирования этих умений. Кроме того, целостность подтверждается полнотой набора элеме-тов, характеризующих все стороны учебного процесса, а также наличием единой цели - формирования системы компьютерно-алгоритмических умений учащихся.

Иерархичность системы проявляется в том, что каждый ее компонент может быть рассмотрен как подсистема, а сама она является частью более общей системы подготовки учащихся к использованию современной вычислительной техники. Система взаимосвязана с внешней средой, а именно органично включена в естественный учебно-воспитательный процесс в школе.

Существование и функционирование системы обеспечивалось соблюдением следующих требований: знания педагогами сущности и структуры системы компьютерно-алгоритмических умений; знания педагогами дидактических условий их успешного формирования и их реализации; целенаправленной и систематичной работы педагогов по Формированию компьютерно-алгоритмических умений, организации необходимых видов деятельности учащихся; воспитания интереса учащихся к вычислительной технике, мотивации освоения ими деятельности по использованию компьютеров, ознакомления их с содержанием формируемых умений и с требованиями к уровню их сфор-мированности; отслеживания динамики развития системы компьютерно-алгоритмических умений и постоянного информирования педагогов и учащихся о текущих задачах и перспективах Формирования

.о

этих умений; организации системы деятельности учащихся по овладению ими компьютерно-алгоритмическими умениями. Отдельные виды деятельности являлись отражением соответствующих дидактических условий Формирования компьютерно-алгоритмических умений. В частности, это ознакомление с содержанием компьютерной деятельности с помощью педагогической персонализации "ЭВМ; работа с инфор-национно-поисковыми системами на основе баз данны:.^ на уроках географии, работа с текстовым редактором на уроках русского языка и в процессе самостоятельной работы; различные виды твор-

ческой самостоятельной деятеельности по использованию компьютеров при создании обучающих или игровых программ (постановка задачи, построение модели и т.д.).

Анализ результатов экспериментальной работы позволяет счи-

/

тать, что наиболее эффективным для формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся является сочетание трех дидактических условий: включения в процесс формирования компьютерно-алгоритмических умений элементов информационной технологии; педагогической персонализации средств вычислительной техники, направленной на формирование данных умений; сочетания групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютера - в силу их соответствия структуре компьютерно-алгоритмических умений и особенностям учебно-воспитательного процесса в школе (высокий уровень - 53,7% учащихся, низкий - 0%), несколько нижз результаты в экспериментальном1 классе, в котором использовалось сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся и включения в учебный процесс элементов информационной технологии (высокий уровень 37,6%, низкий - 6,1%). Сочетание элементов информационной технологии и педагогической персонализации дало 32,6% учащихся с высоким уровнем сформированности компьютерно-алгоритмических умений и 9,7% - с низким, сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров и педагогической персонализации позволило сформировать компьютерно-алгоритмические умения на высоком уровне у 32,6%, на низком - у 10,2%; в контрольном классе высокий уровень наблюдался у 8,7% учащихся , низкий - у 71,3%.

В заключении изложены теоретические и экспериментальные

результаты исследования, сформулированы следующие выводы:

1. Актуальность проблемы формирования компьютерно-алгоритмических умений обусловлена широким внедрением в различные сферы жизни общества современных информационных технологий и средств вычислительной техники, и в связи с этим необходимостью подготовки выпускников средней школы к использованию компьютерной техники, а также тем, что применение электронно-вычисли-

тельной техники в процессе обучения существенно влияет на характер деятельности учащихся, Формируя тем самым их личностные качества.

2. Постановка и решение проблемы формирования компьютерно-алгоритмических умений опираются на результаты исследований в области кибернетики (искусственный интеллект), философии (исследование алгоритмичности практики, мышления, творчества), психологии (исследование общения человека и ЭВМ), дидактики (программированное обучение, алгоритмизация в обучении, изучение вопросов компьютерной грамотности, информационной и алгоритмической культуры), методики преподавания различных школьных дисциплин (обучение алгоритмизации и программированию в методиках математики и информатики).

3. Целесообразно применение системного подхода к исследованию состава и структуры системы компьютерно-алгоритмических умений. Данная система состоит из трех крупных блоков умений: связанных с гуманитарным компонентом применения компьютеров; реализующих инструментальное использование ЭВМ; обслуживающих деятельность программирования. Динамическая модель системы компьютерно-алгоритмических умений предусматривает три уровня ее развития. Критериями принадлежности системы к определенному уровню являются наличие у нее интегративных качеств - способностей учащихся использовать компьютер в различных видах деятельности - и уровни сформированности отдельных ксипьютер-но-алгоритмических умений.

4. Органически включенная в естественный учебный процесс система формирования компьютерно-алгоритмических умений обеспечит их успешное становление при наличии дидактических условий,

о

выявленных путем сопоставления различных уровней рассмотрения процесса обучения (социального, психологического и дидактического) с моделью системы компьютерно-алгоритмических умений. Такими дидактическими условиями является: включение в процесс Формирования этих умений элементов современной информационной технологии; педагогическая персоналиэация средств вычислительной техники, направленная на становление этих уменкл1; сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров.

5. Экспериментальное осуществление системы формирования компьютерно-алгоритмических умений, органически включенной в естественный учебный процесс, подтвердило эффективность выявленных теоретически дидактических условий, причем наиболее эффективным для формирования целостной системы компьютерно-алгоритмических умений оказалось воздействие именно трех этих условий, а применение их по отдельности или в сочетании попарно дает меньший эффект, хотя включение элементов информационной технологи^ направлено главным образом на формирование умений инструментального использования ЭВМ, педагогическая персонализа-цияи компьютеров - на умения гуманитарного компонента применения компьютера, а.сочетание групповой и индивидуальной форм организации творческой самостоятельной деятельности учащихся по использованию компьютеров - на формирование у них умений программирования.

6. Дальнейшее развитие исследований по проблеме формирования компьютерно-алгоритмических умений возможно на пути выявления в системе этих умений новых компонентов, что обусловлено непрерывным совершенствованием современных технологий и появлением новых средств информационной и вычислительной техники, и как следствие, поиска новых дидактических средств для эффективного формирования постоянно развивающейся системы компьютерно-алгоритмических умений. Возможно также дальнейшее исследование выявленных нами дидактических условий успешного становления компьютерно-алгоритмических умений учащихся, в частности, является перспективной разработка вопросов, связанных с. педагогической персонализацией вычислительной техники и органическим ее слиянием с организацией творческой деятельности учащихся и использованием ими средств современной информационной технологии.

Основные положения диссертации опубликованы в . следующих работах:

1. Формирование у школьников элементов алгоритмической культуры при помощи компьютера. Методические рекомендации для студентов и учителей школ.- Челябинск: ЧГПИ, 1992.- .42 с.

2. К вопросу о подготовке будущих учителей к формированию компьютерно-алгоритмических умений учащихся.// Психолого-педагогические основы преподавания математических дисциплин в педин-

ституте. Обучение и развитие. Тез. Всероссийского мехвуз. семинара,- Ульяновск: УГПИ, 1991. С.196.

3. Педагогическая персонализация вычислительной техники как средство формирования компьютерно-алгоритмических умений.// Новые информационные технологии обучения: Тез. докл. I Белорусской науч.-метод, конф.- Мн.: БГУ им В.И.Ленина, 1992. С.183.

4. Наглядность в обучающих программах как средство формирования компьютерно-алгоритмических умений учащихся.// Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: Тез. докл. на Мехвуз. науч.-практ. конф.- Челябинск: ЧГПИ, 1990. С.108-109.

5. Формирование у школьников компьютерно-алгоритмических умений в процессе обучения основам информатики и вычислительной техники. // Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: Тез. докл. Всероссийской науч.-практ. конф.- Челябинск: ЧГПИ, 1988. С.35-36.

6. Обучение решению логических задач на персональном компьютере БК 0010.// Интенсификация учебного процесса в высшей школе на базе микропроцессорных вычислительных систем.- Воронеж: ВПИ, 1987. С.157 (в соавторстве).

7. Подготовка будущих учителей к формированию компьютерно-алгоритмических умений школьников.// Научно-практические аспекты пввышения качества подготовки учителей информатики и математики в условиях'перестройки народного образования Казахской ССР: Тез. докл. - Алма-Ата: КазГПУ им. Абая, 1991. С.82.