автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Использование вычислительной техники при обучении младших школьников приемам вычислений (на примере программируемых микрокалькуляторов)

Автореферат диссертации по теме "Использование вычислительной техники при обучении младших школьников приемам вычислений (на примере программируемых микрокалькуляторов)"

ИЖЮТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А.И.ГЕРЦЕНА

На правах рукописи

ДАНЕЛИЧ МИХАИЛ ИСААКОВИЧ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЬРШШТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ ОБУЧЕНИИ

Ш1АД1МХ ШКОЛЬНИКОВ ПРИЕМАМ ВЫЧИСЛЕНИЙ /НА ПРИМЕРЕ ПРОГРА!>!МИРУЕШХ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРОВ/

13.00.02 - методика преподавания математики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степэни кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 1992 - '

Работа выполнена на кафедре методики пршодаьашя математики Российского ордена Трудового Красного Знамени государственного педагогического университета им. А.И.Герцена.

Научный руководитель - кандидат педагогических наук, доцент М.И.Калинина

Официальные .оппоненты:

доктор физико-математических наук, '

профессор Н.М.Матвеев;

кандидат педагогических наук, доцент в.м.Туркина.

Ведущая организация - Московский педагогический государственный университет им. В.И.Ленина.

ОрсйШиМЛЪ9.3 г. в /6 часов ого Совета k7iI3.05.I4 по з&ци-

Защита состоится " на заседании специализированного совета К.1Х3.05Л4 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук в Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена <191166, г.Санкт-Петербург, наб.р.Мойки, 48, корп.1, ауд.209).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной би^-даютеке университета.

Автореферат разослал " б " 199-3 г.

Учений, секретарь О Г Л л Л

специализированного Совета ^ЦЗкЬ-^Ц^Л^ *Е.Ю." Яшина

i. овдая характерлстш работа

В последние годи в нашей общественной и школьной политике осуществляется ориентация все!! учебно-воспитатольной работы на развитие ученика, демократизацию и гумпнизациго образования, сотрудничество науки со школой, школи с обществом, учитоля о учеником. В связи с этим особо валное значение приобретают поиски форм, методов, средств обучения, позволяющих учесть не только возрастные, но и индивидуальные особенности личности каждого школьника, его запроси к потребности.

Научно-техническая революция,привела к быстрому развитию технически сложных устройств: автоматов и полуавтоматов, а также вычислительной техники, которая нашла своз применение в науке, з быту, в школьном образовании, в частности, в начальном его звене. В публикациях В.г.Болтянского, .М.Л.Ковалева и С.Л.Шварцбурда, Л.Н. Лятиповд,. С.И.Волковой, й.В.Зинченко, А.М.Пьшкало и др. говорится о попытках использования вычисли -тельной техники от простейших микрокалькуляторов до персональных компьютеров на уроках математики в начальных классах. Отмечается, что дети с большим интересом начинают относиться к изучение математики, лучше и быстрее овладевает вычислительными приемами, учеба для них превращается в интересный, увлекательный процесс. Б ходе экспериментов по использования простейших микрокалькуляторов как средства вычислений, проводимых в течении длительного времени под руководством В.г.Болтянского, М.П.Ковалев а, С.Л.Шварбурда, были получены результаты, говорящие о повышении э'йективности учебного процесса в целом, о повышении осознанности и прочности вычислительных навыков у млядлих пкольннков. В то же время ряд ученых (.Г.М.Пыя-кало, Н.А.Лновская и др.), учителей-практиков считают, что использование вычислительной техники дл? непосредственных вычисления ( в качество прл^/ометра) с начального момента обучения в школе кожзг. отрицательно сказаться на вычислительных навыках учащихся (автор н.яатор-дего исследования разделяет данную поэн-цл-о).

3 настоящем псследованчи мы базируемся на деятельностном подходе к обученч'э, на теории поэтапного формирования умственна дэ!:стч!1? , на концепция развйвпяцего обучения, разработан-'¡(-,¡¡1 П.Я.Г.чльгтзрлт.'ч, 11.'ЛТялызтю?«, 'КВ.Далццовьм, ¿.Б.ЭлЬко-шн и др. п7"г.у.г?о;» модель про садит тпислятольнюс - 3 -

навыков, обоснованную М.А.Байтовой, ¡Л.И.Моро, которая предусматривает выделение оггерац.......,й основы каждого вычислительного приема, т.е. актуализацию каздоИ операции вычисления; что , в свою очередь, может быть реализовано с использованием средств вычислительной техники.

Теоретических исследований, связанных с применением вычислительной техни ки при обучении приемам вычислений в начальных классах, для осуществления контроля за выполнением каждой операции приема, т.е. использованием вычислительной техники в качестве методического вспомогательного средства, не проводилось. Некоторые же попытки использования контролирующих и. тренировочных программ, т.е. осуществляющих контроль по конечному результату, при формировании вычислительных навыков у младмтс школьников дают положительные результаты (С.В.Грицаева и В.А. Хрисгюхина, И.В.Зинченко, В.Р.Минеев и Р.О.Ьежаева, Н.Садовшкова и др.). Поэтому проведете такого исследования представляется целесообразным.

Под вычислительной техникой, используемой в'начальной школе, будем понимать-на только персональные компьютеры, но и программируемые микрокалькуляторы (МО типа "Электроника ИК-52", "Электроника Так как для решения множества за-

дач', с которыми приходится сталкиваться в школе, в частности, в начальном ее звене, привлечение огромных мощностей 33!,1 является не всегда рациональным,то, нэ отрицая принципиальной возможности применения персональных компьютеров, в нашем иссгздованн и мы при обучении приемам вычислений в начальной школе используем программируемые, микрокалькуляторы в режиме программирования с целью осуществления пооперационного контроля за работой ученика.

.Сегодня одной из центральных задач курса математики начальной июлн является осознанное и прочное, в некоторых случаях доведенное до автоматизма ' усвоение приемов устных и письменных вычислений . Весь .курс математики для младших школьников должен обеспечить преемственность в изучении математики в средних л старших классах. Отработанные р младием школьном возрасте, навыки вычислений на множестве натуральных чисел позволят учащимся в- дальнейшей достаточно легко овладеть более оложнши' алгоритмами вычислений на мижстве рациональных и

действительных чисел. В система непрерывного образования полноценные вычислительные навыки играют огромную роль. Оки являются базой для изучения члгебры, физики, химии и других школьных предметов. Поэтому приемы устных и письменных вычислений' до настоящего времени являются естественными элементами программы по математике для начальных классов. Заметим,- что в современной программа сохраняется требование формирования'у детей напыков письменных вычислений о многозначными числами, хотя в. последнее время ставится вопрос о том, чтобы от них отказаться (В.Г.Болтянский и др.). Для выполнения письменных вычислений предлагается научить дэтеЯ пользоваться если на персональными компьютерами, то хотя бы микрокалькуляторами. >!ы разделяем точку зрения /1. Д.ьЬро, заклютаощтоя в том, что решение, принятое в традиционной программе по поводу письменных вычислений - правильное. Полны! жз отказ от письменных вычислений может привести, на наш взгляд, К потере навыков устных вычислений (ведь в письментк вычислениях многократно "прокручивавт-ся" табличные случаи дп'\сти*). Кроме того, ознакомление с приемами письменных вычислений очень многоо дает для развития математического мышления учгцихся: способствует формированию логических операций анализа и синтеза, пналогиц и конкретизации, обобщения и т.п. Широко используемая методика формирования вычислительных навыков учащихся начальных классов, разработанная '¿.А.иантоной, М.>Г..'Лоро и др., опирается на знание теоретического материала, изучаемого перед ознакомлением с соответствую цими приемами. Рассмотрения вопросов методики обучения младших школьников приемам вычислений посвящены методические исследования- ¿.В.ЗарегиноЯ, А.Б.Дмитриева, О.Л.!Ьашо-вой, И.Х'.Скрипченко, И.Л.Стефановой, ЖА.Сухиной, Т.Л.Фадеевой и др.

Дчнкьто наблюдений и прояерок покгэыяапт, что качество овладения вычислительной приемами з соответствия с разработанной методикой их '^ор/.ироБания несколько улучшается. Но тем не менее, бегод',: с учнтеялми-пргктикамн, собственна опыт автора, многочисленные публикации в методических журналах (Н.Б.Исто-мнноГ, Л.Д.Нпкулнгмй, П.Г.Уткиной, 0.К.Царево;! и др.) гоиорят о тйм, что вьшслятслыпя нтзыку упя да? я качельных классов ну;:;г,го?ся п еэворлзиу-в-тнчи. Не более ГьЗ% упацахся <дпшш - о -

опросов учителе!* начальных "-""-сов) обладают полноценными вычислительными навыками при ч.реляционной методика их формирования.

В то же время в основе выполнения каадого вычислительного приема лежит тот или иной алгоритм, т.е. сам процесс вычислений носит а;гго ритмический характер. Поэтому, при обучении учащихся приема^ вычислений возникают естественные предпосылки для обращения к вычислительной технике, как к средству, способному помочь учощемуся "вычленить" все операции выполнения вычисления.

Все сказанное выше и определяет актуальность темы исследования.

Проблема исследования заключается в поиске путей использования средств вычислительной техники, способствующих повышению эффективности формирования навыков устных и письменных вычислений в начальных классах.

В ¡сачестве объекта исследования мы выделили процесс формирования навыков устных и пиеьменннх вычислений в начальных классах.

Предметом исследования является обучение приема.! устных и Письменных вычислен;1.;! млядоих школьников в условиях использования вычислительной тдхвдни. '

Анализ методики формирования .вычислительных навыков у младпих школьников и возмо.кностей вычислительной техники позволил сформулировать гипотезу исследования: если при обуче.ши учащихся начальных классов использовать систему обучающих программ (для Ей' или любой другой вычислительно!! техники), на-' правленнуп.на актуализацию каздой операции вычислительного приема, то ото будет способствовать повышению уровня правильности, осознанности и прочности вычислительных навыков.

При вшолнении-исследования нами была поставлена цель: разработать систему обучаюцих. программ для 1ГЖ по овладению всеми вычислительными приемами, изучаемыми в'начальной школа, и методику ее использования.

Программы, сосгявляЮ'Дие систему, должны предусматривать ввделение основных этапов овладения ка*'дам вычислительным приемом.

тч ...

В соотнес то ии с цельэ -и г» вдвинутой гипотез эп и?следова-

ния потребовалось решть следующие задачи:

I) Изучить психолого-педягогическую и методическую-литературу по проблемам использования вычислительной техники в учебном процессе начальной иколы и формирования вычислительных навыков учащихся начальных классов для того, чтобы определить роль и место вычислительной техники п формировании 'навыков устных и письгончък вычислений в начальной школе.

¿) Определить требования к обучадацим программам, используемым в начальной школе.

3) Проанализировать имеюцизая программы для ИЖ по обучению учащихся началыгь-х классов приемам вычислений в соответствии с поделенными требованиями, дополнить их и разрабоать систему обучагоцих программ с учетом психолого-педагогических и методических требований, предъявляемым к ним.

4) Разработать методику использования созданной системы программ как средства обучения учащихся начальных классов приемам вычислений.

5) Эксперимеитачьно проверить эффективность разработанной методики.

•Методы исследования являются традиционными для работ по методике преподавания математики. . ,

Исследование проводилось с 1^88 по 1392 годы и включало носколько оталов. На первом этапе был проведен анализ психоло-го-педогоглчоскоП н методической литературы, определены дидактические возможности современной вычислительной техники, пси-хОлого-педагогичоскне основы обучения приемам вычислений в на-чпльноЗ юколе, определены роль и место вычислительной техники в начальных классах, проведены беседы а учителями начальных классов, посещены уроки математики у младших школьников. Б результате работы на этом этапе была выявлена целесообразность исследовании по использоплния вычислительной техники при обуче-ши учаихся ¡гаалыгкх классов приемам вычисления, разработки методики ее применения.

На втором этапе 5ыли выделены требования, предъявляемые к обучаю;;;!--! программам цля 11.Л-С (лобоЗ другой вычислительной техники), ррзработан.ч система прогр-мч по обучению илпдгаих школьник в веем приоком устных и письменных пьяиолениЯ, изучаемым в начальных классах, п которых выделены осногнне этапы овладения

данными вычислительными при"-'"-*". Организован поисковый окспе-римент. Итогом работы на этом учале стала разработка методики использования системы обучающих программ для ГШ по обучению утшцяхся начальных классов приемам вычислений.

На третьем этапе был организован обучающий эксперимент, проведена количественная и качественная обработка материалов эксперимента, сделаны окончательные выводы по проведенному исследованию.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- определены конкретные требования к обучаалцим программам по овладению младшими школьниками приемами вычислений;

разработана система программ для ГШ по обучению учащих- ск начальных классов приемам вычислений. В них выделены основные этапы овладения ка:«дым вычислительным приемом, предусмотрены возможность пооперационного самоконтроля школьника и контроля со стороны учителя за обучением учащихся приемам вычислений, а также педагогически обоснованная помочь со стороны 1Ш с учетом характера затруднений}

- выявлены основные положения методики обучения учацихся начальных классов. приемам вычислений с использованием ПМК;

- предлоаена методика использования разработанных программ . при обучении младших Школьников приемам устных А письменных вычислений.

Практическая значимость проведенного исследования заключается в том, что система обучающих программ и методические 1о-комевдации по использованию.ПК как сродства обучения учащихся . начальных классов приема« вычислений могут быть использованы в практике работы учителей начальных классов в условиях массовой школы (данные рекомендации могут быть применены к любой вычислительной техника).

На защиту выносятся: ■

I. Требования к обучающим программам, как к каадой программе в отдельности, так,и к системе в целом,ориентированные на совершенствование методики формирования вычислительных навыков в начальной школе.

к. Основные положения методики использования системы обучивших программ (для Ш.!К и любой другой вычислительной техники) при обучении младших школьников приемам вичиолениЛ, н^шраалон-нш нп возможность применения вычислительной техшпщ на зсех

- В -

этапах формирования вычислительных навыков.

Апробация результатов исследования осуществлялась при обучении учащихся 1-го и 2-го (1-3), 3-го и '1-го классов <1-4) школы №498 г.Санкт-Петербурга и л Полянской средней школе Курской области. Основный результаты исследования докладывались на заседании секции методики преподавания математики и информатики, а тагеле - методики начального обучения математике внутри-вузовской научной конференции "Герценовские чтения" РГПУ им. Л.И.Герцена в 1905-1992 годах, на семинарах аспирантов кафедры методики преподавания математики указанного университета, на республиканских научно-лракттоских конференциях по повышению качества подготовки учителей математики и информатики в г.круизе (1990 г.) и а г.Алма-Дта (1991 г;), на ыехвуэовеной конфе -ранции "Дспользопание средств вычислительной техтпеи в учебно-воспитательном процессо" в г. Ноские (1990 г.), на научно- методическом семинаре "Проблемы 'методико-математической подготовки учителя начальных класс о и" в МЯТУ (1992 г.), на семинарэ-соводанни преподавателей информатики педагогических училищ РС^СР в г.Тамбове (1991 г.).

-Структура к обгеи работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиография, и шести положений. Основное содержите диссертации изложено на 161 страницах машинописного текста. Библиография включает 140 названий. В текста диссертации имеется I схема, 3 диаграммы и '! таблиц. Приложения занимают 30 страниц.

2. 0СП03Н0Г, СОДЗйлШЕ ДИССЕРТАЦИИ

3о внеленл.ч обосновывается актуальность темы, форьдглирует-ся проблема исследования, определяется его объект и предмет, фордулируется гипотеза, цель и задгч.ч работы, раскрывается новизна и практическая значимость диссертации.

Порчая глачя "Теоретические основы использования гычисли-тельной техники как срздс™ва обучения приемам вычислений в начальной школе" состоит из дпух параграфов.

В первом пэрагр!фе "Псчхолого-дидактичесюга воэмо*шости современной вычиеллт-зльчой тохники - основа повышения эффэк -тивкости учебного процесса в начальной аколе" дан обзор зарубежного и отечественного опкта использования вычислительной техник:! ч учебном, щ-оцозее, проанализированы технические осо-

- 9 -

бенности и дидактические возможности современной вычислительной техники (общие для любой вь—""тельной техники в понимаемом нами смысла), рассмотрены особенности использования ЛУК в обучении младших школьников вычислениям, выявлены психологические и физиологические особенности использования вычислительной техники в учебном процессе начальной школы, сформулированы дидактические требования общего характера к обучающим программам для вычислительной техники, используемой в начальных классах.

Обзор зарубежного (ГДР, Чехословакии, Венгрии, Болгарии, США, ФРГ, Японии) и отечественного Ш.Г.Болтянский, М.П.Ковалев,' С.И.Шварцбурд и др.) опыта ' использования различной вычислительной техники (ВТ) в школе, в частности, в начальном звене, говорит о том, что в последнее десятилетие ВТ стала находить широкое применение в учебном процессе. Она используется как средство обучения в сочетании с традиционным. Микрокалькуляторы и персональные компьютеры в младаих классах стали все больше использовагЬся в качестве методического обучающего средства, а не для выполнения непосредственных вычислений. Следует отметить, что применение вычислительной техники- оказывает положительное влияние на процесс обучения в целом, при этом ухудшения качества вычислительных навыков не нШладается.

Что нового'вносит применений вычислительной техники в учебный процесс'/ Для ответа .на этот вопрос мы обратились к дидактическим возможностям современной ВТ, которые определяются как ее техническими функциями, так и возможностью организации учебного процесса. Проведенный анализ показывает, что ни одно техническое,средство, применявшееся до этого, по своим дидактическим возможностям не может а ней сравниться. Большинство их связано с осуществлением контроля за' каздым этапом работы ученика, а не только за конечным результатом. Использование ВТ может также позволить школьвдку обеспечить действенный само контроль за раз'ульгадши. своей деятельное та.

Программируемые ми кро калькуляторы, хотя и обладают более низким уровнем интерактивное.™ по сравнении с персональными компьютерами, можно с успехом использовать для организации дивлога мазду ПШ и учеником, для контроля за каедш этапом рчботы школьника, во всяком случоо, на начальном этпАе обуче-

- и -

ния. Широкие функциональные возможности ГМК, удобство и простота обслуживания и оксплуатац/и, невысокая стоимость, удобство персмодения, отсутствие необходимости в специальном помещении додают эти устройства вполне доступными для школ. Следует подчеркнуть, что п результате непрерывного совершенствования последние модели программируемых микрокалькуляторов'практически не отличаются по своим техническим, а следовательно и дидактическим возможностям от персональных ЭВМ, обладая лишь меньшими размерами. В наотоядее время ГШ являются простейшими исполнителя?.;;! алгоритмов, устройствами, способными автоматически выполнять алгоритмы (не только вычислительные) по программам, вводимым в программную память пользователем, без его непосредственного участия. Яменно зга особенность ГШ и наличие элементарной логики при работе по программам многократно расширяет возможности 1НК по сравнению с непрограммируемыми микрокалькуляторами и сближает их'с персональными компьютерами. Особого внимания с точки зрения использования в учебном процессе начальной школы заслуживает П'.ДК "Электроника ¡.¡К-йЛ". Все. предыдущие модели отечественных ГШ при отключении питания-теряют всю введенную в них информацию. ШК-52 имеет встроенное полупосгоянное заломинахцео устройство (1ШЗУ), роторов способно длительно (не меиео 5000 часов) хранить информацию при отключении или отказе основного источника питания.

Синтаксис входных языков всех отечественных ГС Л', основан на обратной бесскобочной логике ввода данных и выполнения операций, Необходило отметить, что данная особенность ШК имеет больяоо полотатольное значение для использования его при обучении приемам вычислений в начальной школе/ ¿¡одь научит«« я выполнять действия в реиимо "Стоматическая работа"- вам учащийся нэ сможет (в отличие от простейших и инженерных МК). Следовательно,- самостоятельно выполнять- вычисления, пользуясь прибором как арифмометром (при этом обманывая себя и учителя) ребенок нз смо.хзт и вынужден будот работать, в рз'отмз диалога с И.!К, получая при о том необходимые „умения для овладения соответствующим приемом вычислений, принимая "правила игры", предложенные учителем.

' ь:и убездзш, чтз дп:ге в случае полного наекцения школ персональны.!« компьютерами прэгрпкгарузмвмикрокалькуляторы долк-. II-

ны занимать достоЛное место в обучении учащихся начальной школы приемам вычислений. Ведь длительная работа с использованием компьютеров приводи. .. . .ереутомлению учацихся, отрицательно влияет на здоровье детей, в частности, на зрение. Более topo, гигиенические нормативы для работы школьников начальных lüiaccoa на компьютерах пока не установлены. В отношении ж> ÍT.ÍK данные отрицательные эффекты не наблыдакэтся. В то же время нет смысла прибегать к слоаашм дорогостоящим системам, есди поставленная задача может быг»ь решена с помощью более простых.

В диссертации.отмечается, что вычислительная техника и ■ ПЖ как ее представитель Обладают такими дидактическими возможностями, которые могут привести к-повышению эффективности учебно-воспитательного процесса в начальной школе. Но может ли ВТ использоваться в начальных классах, насколько она отвечает потребностям и возрастным особенностям младших школьников, каковы физиологические показания применения ВТ в обучении?

Благодаря повсеместному развитию развлекательной-информатики (игральных компьютерных автоматов), уже у учащихся начальных классов сформировано устойчивое положительное; отношение к ЭК/1, как к "умному" и "надежному" партнеру по игре (О.Ю.Ермолаев, Т.И.Марютана и др.), 1'.е. современная вычислительная тех-ника'отвечает потребностям "сегодняшнего" ребенка, его интересам, л. знание и умение пользоваться ее воэмоасностями имеет ужа для младшего школьника жизненный смысл.

Рассмотрение возрастных .психологических Особенностей к гад~ шего школьника (Л.И.Ьожович, Л.й.Размыслов, М.В.Матвхина, В.С.,Ротенбарг, СЛ^.Воццаренко и др.) показало, что с первых дней обучения в школе у ребенка появляются потребности точно выполнять; требования учителя, успешно овладевать новыми знаниями, умениями, навыками; потребность в хорошей отметке, в одобрении и контроле-его действий со стороны учителя как 'старшего и умного (никогда не ошибающегося) товарища. Постепенно у ребенка появляется потребность в самооценке, причем-психологи -делают важный педагогический вывод: у детей в младшем школьном возрасте должна бить сфорлирована адекватная, самооценка. Ос -новным видом деятельности для младших школьников »шляется учебная деятельность. Поэтому большое значение имейт познавательные потребности, которые являются ведущими для учацихЯя нача-

льных классов. Для их поддержания, формирования и сохранения необходим, как отмечаат психологи, успех в учебнэй деятельности.

Важнейшую роль для младаего школьника имеет контроль со сторона учителя. Чем чаще он отвечает, чем чаща узнает, правильно или неправильно он понял, тем интереснее ему учиться. И наоборот, если ученик готов ответить, а етчэ не спрашивают, у' него возникает ощущение, что. он учил напрасно. По словам Л.М.Фридмана идеальной системой обучения была бы такая, при которой ученик отвечал бы.на к&тдьй вопрос и получал оценку каждого ответа хотя бы на уровне правильно-неправильно, что в условиях традиционной классно-урочной системы обучения осуществить невозмогшо, .

В работе показано (на основе анализа дидактических возможностей вычислительной техникя), что ЗТ (в частности,ШК) моает взять на себя часть отмеченных визе функций учителя начальных классов, связанных с непрерывным контролем за работой школьника, которые должны быть заложены в нее обучающей программой. ■ - . •

Вместе, с. тем, как отмечав? физиологи (Е.А.Гельтинева и др.-), неправильное использование компьютера в обучении младших школьников может дать и отрицательный эффект. Для сохранения нормальной работоспособности учащихся максимальная длительность работы с ВТ должна составлять 20 минут независ ¡то от того, одновременно или порционно осуществляется диалог с ЭВМ, хотя чередование с другими видами работ благоприятно сказывается на общей работоспособности класса. Делается вывод: станет ли вычислительная техника средством интенсификации обучения и интеллектуального развития младших школьников или затормози» и исказят это развитие, зависит целиком от системы обучения, от соблюдения тех необходимых требований, которые предъязляэт-ся к работе с ВТ.. ' - . •

Итак, целесообразность использования вычислительной тех-" ники (¡ПК) » начальной иколэ определяется'тем, что она отвечает потребностям и возрастным особенностям младшего школьника. А это и вызвало необходимость выделить общие дидактические требования к обучающим проггпммам для начальной школы. Они внлючаот психолого-педагогическиз, методические аспекты, а

- И - :

ташга сервисные возможности вычислительной техники; определяются учетом как иедмвидуалышх особенностей млада юс игольников, так и спецификой изучаемого материала.

В работе отмечается, что в услониях применения ВТ в учебном процессе начальной школы роль учителя значительно возрастает, он по-прежнему остается главной фигурой урока. Использование вычислительной техники позволяет частично перераспределить функции педагога, уделив большее внимание личностному общению со школьниками.

Второй параграф первой главы "¡¡сихолого-педагогичсские основы обучения приемам оьмисленлй в начальной школе" содержит анализ индивидуальных особенностей младших школьников, прояв -лявщихся при обучении вычислениям, а также анализ методики формирования вычислительных навыков у учащихся начальных классов по действующей программе. Он позволил сформулировать конкретные требования к обучающим программам, направленные на обучение премам вычислений в начальных классах.

'Знание возрастных особенностей очень важно для того, чтобы сделать более эффективной методику обучения вычислениям в начальных классах, однако этого е!де недостаточно. Достигнуть высоких результатов, как в овладении вычислениями, так и в умственном развитии можно только при условии учета индивидуально-психологических различий детей, проявляющихся в процессе учения. Обеспечить педагогически правильный подход к школьнику удастся только в том случае, если будет известно, какие индивидуальные особенности, проявляющиеся в процессе обучения, являются типическими, характерными для различных групп школьников Ш.А.Менчинская и др.). В связи с этим психологи и методисты (Н.Л.МенчинскйЯ, М.И.Моро и др.) выделяют топ учащихся о высокой способность» к усвоению математики и тип учащихся о пониженной способностью к усвоению математики. Первое, что бросается в глаза в особенностях учебной деятельности школьников с высокой способность» к усвоения математики (т.е. "аильных" и "средних" учащихся) - это быстрый теш усвоения учебного материала, У тот уровень характеризуется правде всего более развитыми операциями анализа к синтеза, обобщения, абстракции и конкретизации. Наблюдения за учащимися с пониженной способностью к усвоения математик! ("слабых" пкольников) в процессе

учебной работы обнаруживает, что они отличаются замедленным темпом усвоения учебного материала.Стремление избежать анали-. за задания обй"но сочетается у этих учащихся с отсутствием са~ моконтроля, то есть с отсутствием анализа процесса решения и получаемого результата.

.13 зависимости от индивидуальных особенностей личности школьников различен и темп продвижения учащихся в процессе о в-' ладения вычислениями, проявляющийся в, быстроте "свертывания" мыслительных операций, которые обычно происходят в результате выполнения упражнений (H.í,Талызина, З.И.Калмыкова). Различные учащиеся нуждаются в разном количестве упражнений для полного овладения вычислительными приемами. Учащиеся, медленно обобщающие, обычно и медленно. исправляют ошибки. В этом случав обострение "чувсгзительности"к допускаемш в учебной работе ошибкам может способствовать их более быстрому преодолению.

В работе показано, что использование ВТ при обучении учащихся начальных классов приемам вычислений может, позволить учителю учесть индивидуальные особенности младших школьников, дифференцировать задания по степени сложности, по количеству уп- . ралснений для овладения, приемом, обеспечить оптимальный для каждого ученика темп работы .и т.д. в зависимости от типа школьника, чего нельзя добиться в такой степени другими средствами. Это достигается за счет того, что каздая обучающая программа, может предусматривать и пооперационное вьшлнение вычислительного приема, а также обеспечивать помочь (подсказку) ученику -в случае возникновения затруднения, т.е. обладать вариативностью использования в зависимости от индивидуальных особенностей конкретного ученика. В ходе анализа'методики формирования вычислительных навыков у учащихся начальных классов по действующей программе (разработана М.А.Байтовой, М.И.Hopo) мы установили, что принципиальными ее требованиями являются:

- создание условий, обеспечивающих осознанность формируемых навыков, которая является основой правильности и прочности вычислений, т.е. актуализацию наяфой операции вычислительных приемов; .'■••'.■

- систематический контроль за уровнем овладения навыками классом в целом и каждым отдельным учеником и обеспечение на этой основе дифференциации и индивидуализации Обучения;

- 15 - . .

- специальное внимание к формированию умений и навыков самоконтроля. Работа, при которой ученик сам себя не контролирует, не ведет к полному овладению действиями. Подобные нарушения и служат сигналами об отставании школьников. Самокон-, троль является необходимым званом усовершенствования исполнителем своей деятельности, необходимым этапом в овладении учащимися умениями и навыками вычислений.

Но опросы учителей начальных классов, данные наблюдений и проверок, личный опыт автора говорят о том, что в условиях классно-урочной системы достаточно, трудно установить, при выполнении какой операции приема вычислений у каждого из учащихся возникло затруднение: либо в нахождении промежуточных результатов, т.е. ученик ив умеет выделять основные операции (нз знает теоретической основы приема) или выполнять их, либо затрудняется при нахождении окончательного ответа, следовательно, он затрудняется в применении ранее изученных вычислительных приемов. Учитель, особенно на начальных этапах овладения школьником вычислительным приемом, может лишь констатировать, что ученик затрудняется в овладении данным приемом вычислений, т.е. судит о работе ученика по конечному результату. Для выяснения причин затруднений нужна дополнительная индивидуальная работа учителя с каядым учеником, на что не всегда хватает времени, а до этого момента ученик оказывается "выключенным" из урока, у него возникает естественное отставание и "пробелы" в овладении вычислительными приемами.

Изучение дидактических возможностей современной вычислительной техники, психологических особенностей учащихся млвдаего школьного возраста, методики формирования вычислительных навыков приволо к выводу, что использование, ВТ может помочь учите--яп устранить отмеченные выше трудности при обучении учащихся начальных классов приемам вучкодений.

Анализ псшсо лого-педагогических и методических основ обучения учащихся начальных классов приемам вычислений, обцих дидактических требований к обучающим программам для младдах школьников позволили ввдвлить конкретные требования к программным средствам для ПМК (любой другой ВТ), ориентированные на совершенствование методики формирования вычислительных навыков в начальной школе. Эти требования (как к кшвдой гцюграмме, гак

и к педагогическим программным средствам (ППС) в целом) связаны с психологичеотми особенностями данного-возраста учащихся; методическими задачами; направлены на реализацию сервисных возможностей 1Ш. Они включают три группы требований:

I. Требования н ППО с точки зрения психологических особенностей усвоения (ГП):

ТП1 - обеспечение самостоятельных действий учащихся при решения задачи;

Т112 - доброжелательность, заинтересованность в успехах школьников; . ТГО - ориентация на индивидуальные способности каждого ученика, т.е. на возможность выполнения необходимого для каждого школьника числа заданий, причем различной степени сложности.

П. Требования к ППС методического характера (Tul): TMI - отражение в ППС тех приемов вычислений, которые предусмотрены в действующих учебниках (¿¿тематики для начальной школы (авторы М.Л.¡íopo, М.А.Бантова и др.). ТМ2 - осуществление пооперационного выполнения задания в программах обучающего контроля й самоконтроля пользователя за овладением вычислительного приема; Ti,13 - обеспечивание необходимой помоищ пользователю с учетом

характера возможных затруднений; -

ТЫ4 - наличие программ различных типов (обучающего контроля, тренажеров и т.д.) при обучении вычислениями целью возможной- "поддержки" процесса формирования вычислительного навыка с помодью ПМК на всем протяжении овладения приемом, i. Сервисные требования к,ШС (ТС): TCI - простота управления.работой. Ш1С;

ТС2 - сравнение реультатов с эталоном на каждом этапа работы; ТСЗ -формирование информации для учителя о • качестве усвоения

учеником каждого этапа вычисления; ' ■ ТС4 - наличие диалога между ШК и учеником; ТС5 - естественность взаимодействия пользователя с ПМК (время -ответа IL1K должно быть -минимальным , т.е. приближаться к параметрам естественного диалога). Вторая глава 'Методика разработки и использования ППС в обучении учащихся начальных классов приемам вычислений" состоит

из трех параграфов. В ней разработала система обучающих программ для П.1К по обучению младших школьников приемам вычислений, на конкретном материале показана общая методика использования данной системы 11ЛС при обучении учащихся начальных классов приемам вычислений, описаны и проанализированы результаты экспериментального исследования.

В первом параграфе "¡Методические особенности системы обучающих программ для овладения приемами вычислений учащимися начальных классов" на основе вццеленных требований к обучающим программам проведен анализ существующих (опубликованных) программных средств для ШК, направленных на формирование вычис-. лительных навыков у младоих школьников (авторы Г.Н.Лонов, Ю.Г.Копелев, С.И.Шапиро). В диссертации сделал вывод, что существующие ППС носят лишь констатирующий характер, т.е. осуществляют контроль за выполнением вычислений только по конечному результату (не выполнены требования ТМ2,'Ш,ТС4). К основным недостаткам существующих программных средств относятся:

- отсутствие в программах блока "Помощь", который позволил бы учащимся корректировать свои действия (Т.ЛЗ);

- строгая детерминированность в количестве заданий, предусмотренных программами, что ограничивает свободу их использования (ТПЗ );

- чрезмерная техническая усложненность для школьников начальных классов работы по использованию большей части программ (ТС1).

На основании выделенных требований к обучающим программам по овладении младшими школьниками приемами вычислений, классификации педагогических программных средств, анализа опубликованных ППС мы пришли к выводу о необходимости разработки обучающих программ трех типов и двух видов.

К основным типам программ относятся: I -программы итогового контроля, осуществляющие проверку правильности выполнения действия по конечному результату. Программы I типа используются, как правило, .на этапе выработки вычислительных навыков, а также при подготовке к введении нового вычислительного приема для актуализации ранее изученных приемов.

П - программы обучающего контроля, осуществляощие пооперацион-- 16 -

ный контроль за выполнением задания. ШС II типа могут использоваться для овладения операционной основой-вычислений, т.е. • при знакомстве с повыл вычислительным приемом и его закреплении . •

Ш - иллюстрирующие, консультирующие программы и тренажеры. Программы 1 типа наряду с иллюстрирующими и консультирующими фрагментами содержат и констатирующие элементы, т.е. осущест- ' вляют контроль за выполнением задания по конечному результату. Эти ППО могут быть использованы при знакомстве с новым вычислительны.« приемом или действием, при закреплении, а также при повторении ранее изученного приема.

Для ПЛС I и 1С типов выделены два вида программ: I - задан;!я для проверки правильности выполнения действий задает учитель (на карточке, на доске, из учебника и т.д.); И - задания для проверки правильности выполнения действия задает ГЕЛК с помощью датчика генерации псевдослучайных чисел. В работе отмечается, что операнды, которые генерируются П>1К (в программах 2 вида), носят, как правило, случайный характер, на всегда способствуют овладению учащимися соответствующим приемом вычислений. Поэтому программы обучающего контроля Ш типа) предусмотрены только I вида. Программы второго вида используются в основном в итогового контроля.

Учитывая дидактические требования к обучающим программам предусмотрено, что последовательность работы с ШС одного типа (но разного вида) одинакова, Отличие состоит лишь в начале работы по программе, а оно, в свою очередь, совпадает для всех программных средств одного вида. Следовательно, ученик, научившись рабоать с одной конкретной программой, сможет осуществить перенос последовательности йвоих действий на все программы данного типа и вида. Это значительно упрощает деятельность школьника по использованию ГШ, позволяет сделать ее адекватной выполняемому заданию.

й диссертации показано, что разработанные ШС образуют систему программ для ГШК по обучению младших школьников' устным и письменным приемам вычислений.

второй параграф "Методика использования ГШ при обучении младших школышков приемам вычислений" посвящен описанию методики обучения младших школьников (начиная с I класса) устным

_ ХУ _

и письменным приемам вычислений с использованием системы педагогических программных средств для ГШ.

Основа нашей методики заключается в соединении традиционной методики формирования вычислительных навыков у младших школьников (авторы М.А.Бантова, И.И.Моро и др.) и целесообразных наборов программ для ГШ из разработанной системы Л11С, позволяющих актуализировать каждую операцию вычислительного приема. Выбор обучающих программ определяется уровнем овладения учащимися вычислительным приемом. Основными положениями методики обучения учащихся начальных классов приемам вычислений с использованием П!ЛК являются:

1) Использование ПМК при обучении школьников вычислениям не вступает в противоречие с традиционной методикой выработки вычислительных навыков для учащихся (М.А.Бантова, М.И.Моро и др.), а только усиливает ее. С помощью ДМК предусматривается осуществление индивидуализации обучения, обратной связи, непрерывного контроля, а при необходимости и помощи ученикам, чего нельзя добиться в такой степени традиционными средствами в условиях массовой шюолы.

2) Использование ШДС не вносит существенных изменений в систему упражнений по овладению вычислительным приемом. Применяются традиционные упражнения, соответствующие требованиям программы по математике для начальной школы.

3 Использование ПМК может иметь место на всех этапах обучения учащихся каздому вычислительному.приему. Такое применение ШК будем называть "сквозным"...

4) Ознакомление с вычислительным приемом осуществляется традиционно с последующим выполнением действия в материализованном виде с помощью ПМК.

5) ^Использование при "сквозном" применении ЕЖ целесообразного набора программ из разработанной ндми системы ППС, определяемого уровнем овладения учащимся вычислительным приемом.

В работе говорится о необходимости технического оборудования кабинета для организации занятий, а также -проведение вводного этапа по изучения клавиатуры ПЖ. Только после этого можно переходить к непосредственному обучению приемам вычислений с помощью ШК, работающему в режиме программирования. Программы во все ГШ учитель вводит и записывает заблаговременно. Учащиеся

же начальных классов пользуются ротовыми программами, они вызывают их по соответствующему коду из ППЗУ. •

Анализ традиционной методики формирования вычислительных навыков, содержания каждого вычислительного приема позволили выделить основные этапы работы по обучению младших школьников вычислениям с целесообразным применением 1Ш. Эти этапы согласуются о вццеленными в методической литературе .4.А.Байтовой'и ' непосредственно вытекают из теории поэтапного формирования умственных действий (П.Я.Гальперин и др.): подготовительный этап к введению нового вычислительного приема; этап ознакомления с вычислительным приемом и закрепления знания приема; этап выработки вычислительных умений и навыков.•

В диссертации отмечается^ если, школьник при переходе к очередному этапу работы допускает больше количество ошибок (недостаточно овладел операциями предыдущего этапа), то ему необходшо вернуться к выполнению предыдущего этапа; если ряд учащихся овладели всеми операциями данного этапа работы рень-ше остальных, то им требуется более ранний переход к следующему этапу. Использование системы ППС и направлено на то, чтобы осуществлять данные переходы без ущерба для остальных учащихся.

В диссертации на конкретных примерах показано, как обнов-ные положения методики были реализованы а практике обучения учащихся начальных классов устным и письменньм вычислениям.

Последний параграф второй главы посвящен описанию о рас ада- ' аации и результатов педагогического эксперимента. '

армирующий эксперимент проводился в 1990-91, 1991-92 учебных годах на базе начальных классов школы 1И98 г.СаНкт-Петерк бурга и Полянской средней школы'Курской области (учителя М.Н.Шелезова, З.Н.Клещинова. Н.Г.Слепухова). Он был Организован следующим образом. Сначала отбирались экспериментальные и контрольные классы, затем проводилось обучение и наблюдение за его ходом в экспериментальных и контрольных классах соответственно по разработанной и традиционной йётодикам. На начало эксперимента уровень овладения вьвдслетаямй в ^отрльных классах был несколько вьше, чем в экспериментальйых. Всего в эксперименте участвовало 406 учащихся: 210 школьников экспериментальных классов и 1Уо -'контрольных.'

Основная цель экспериментальной работы состояла в провер-

ке выдвинутой, гипотезы исследования. Результаты формирующего эксперимента позволили сделать вывод о том, что гипотеза исследования подтвервдается, и разработанная нами методика обучения мледших школьников с использованием системы ППС для ПМК более эффективна, чем традиционная.

- вшсда

1. Впервые разработана система программ для ГШ по обучению младших школьников всем приемам вычислений, предусмотренным программой по математике для начальной школы. В них вцделены основные этапы овладения каждым вычислительным приемом, предусмотрены возможность пооперационного самоконтроля школьника и контроля со стороны учителя за обучением учащихся приемам вычислений, а также педагогически обоснованная помощь со стороны ШК с учетом характера затруднений.

2. Разработана методика "сквозного" использования системы ППС для 1ШК при обучении младших школьников приемам вычислений, направленная на актуализации каждой операции вычислительного приема. Выделен целесообразный набор программ из системы ППС для обучения учащихся каждому конкретному вычислительному приему. - . " ■

3. В ходе эксперимента замечено, что разработанная методика способствует значительному повышении интереса младших школьников к изучению математики в целом, позволяет легче преодолевать возникшие затруднения, а следовательно делает процесс обучения более увлекательны*. Это говорит о том, что предложенная методика направлена на развитие каждого ученика, его индивидуать-ных особенностей, на гуманизацию образования в начальной школе.

Основное содержание диссертации отражено в публикациях:

I. Опыт Полянской шшлц//Йнформатика и образование. -1987.-№2.-0.67-88.

' . 2. Вычислительная.техника как средство обучения вычислениям в начальной школе/Актуальные проблемы преподавания математики в общеобразовательных школах Киргизии (тезисы до кладов 1-Фрунзе, 1990. -С.56. . .

3. Методические рекомендации по использовании программируемых микрокалькуляторов в обучении учащихся начальных классов. - Л.:1990. - <=б с. ■

4. Использование вычислительной техники в начальной школе -

один из путей реализации концепции непрерывного образования// Актуальные проблемы преподавания математики в школе и вуз© (тезиоы межвузовской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.М.Врвдиса). - Тверь, 1990. - С.23.

5. Роль и место вычислительной техники в начальной школе// научно-практические аспекты повышения качества подготовки учителей математики и информатики в условиях перестройки народно го образования Казахской ССР (тезисы докладов).- Алма-Лта, 1991. -С.58-59.

о. Использование программируемых микрокалькуляторов при изучении математики в начальной школе (I класс)//Использование компьютера при обучении математике в средней школе (методические рекомендации для студентов 4-5 курсов факультетов математики). - Санкт-Петербург: 1992. - С.10-17.

7. Вычислительная техника как средство обучения приемам вычислений//Начальная школа. - 1992. - №1. - С.47-62.

ДДНЕШ МИХАИЛ ИСААКОВИЧ. Автореферат.

Подписано в печать 12Л1.92.Формат 60x84 1/1б.Б.тип6гр. Печ.л.1,5. Б.л:0,75.Тирах Ю0.3ак.807.РТП. Бесплатно.