автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методические проблемы разработки базового курса информатики для средней школы

Автореферат диссертации по теме "Методические проблемы разработки базового курса информатики для средней школы"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОБЯЩГО СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

На правах рукописи

ДОЛМАТОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛВМЫ РАЗРАБОТКИ БАЗОВОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ ДЛЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

13.00.02 - методика преподавания информатики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в НИИ общего среднего образования ЛШ1 СССР.

Работа выполнена самостоятельно.

Официальные оппоненты: доктор психологических наук,

профессор. Рубцов В.В.

кандидат физ.-мат. наук, доцент ИГПУ Шадрин Г.Д.

Ведущее учреждение Российский государственный ' педагогический университет

им. А.Г.Герцена

Защита состоится "19" июня 1992 г. на заседании специализированного совета К 018.06.04 в НИИ общего среднего образования РАО по адресу: 129243, Москва, ул.Космонавтов д.18, корп.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ ОСО

РАО.

Ученый секретарь специализированного совета

А. С.Лесневский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

Информатизация общества, развертывающаяся все боле«-' ускоряющимися темпами во всем мире и опирающаяся, с одной стороны -• на непрерывное совершенствование технических средств работы с информацией, с другой - на изменение условий интеллектуальной деятельности людей, с необходимостью требует существенной переотройки системы образования. Владение навыками работы с компьютером стало непременным атрибутом многих профессий: от секретаря-машинистки до ученого-исследователя. Введение в учебник план средней школы в 1985г. нового учебного предмета "Основы информа тики и вычислительной техники" как раз и явилось отражением осознанной обществом настоятельной необходимости подготовки школьников к жизни в условиях информатизации всех сфер общественного производства.

Но семилетний опыт внедрения информатики в школу показал, что этот процесс (учитывая отсутствие традиций ее преподавания) не может нормально протекать в условиях неразработанности полноценной методической системы обучения, представленной как концепцией предмета, так и системой учебных и методических материалов, отвечающих современным требованиям не только педагогики, но и психологии.

Проведенный нами анализ сложившейся практики преподавания информатики выявил наличие существенного разброса в понимании учителями-практиками целей и задач курса информатики, искажение его содержательной концепции как общеобразовательного предмета (сведение к программированию), "узость" методической базы преподавания.

Причины этого следует искать как в изначальных идеологических корнях поспешно внедрявшегося курса ОИВТ ("программирование - вторая грамотность"), так и в недостаточности (а подчас и полном отсутствии для некоторых типов имеющейся в школах вычислительной техники) педагогических программных средств, поддерживающих методическую концепцию предмета. Это и вынуждает учителей к использованию языков программирования в качестве средства организации практической работы учащихся на уроке.

С другой стороны, анализ разработанных на сегодня концепций информатики и реализованных на их основе учебно-методических комплексов показал, что- для них характерны:

- ограниченность системы целей изучения информатики, сведение ее к целям обучения в ущерб решению задач развития и воспитания школьников;

- слабая обоснованность выбора содержания и структуры учебного материала, что приводит к его избыточности и нарушению логической цельности;

использование методики, неадекватной новой "структуре средств обучения, включающей компьютер;

- игнорирование психолого-педагогических аспектов организации компьютерного обучения.

Это приводит к нарушению органических связей компонентов методической системы обучения (МСО) информатике и возникновению в ней противоречий, требующих разрешения.

Особую остроту эти противоречия приобретают в связи с усилением тенденций к вариативности Форм обучения и разнообразию типов учебны:: заведений (лицеи, гимназии и др.). Поэтому сегодня становление информатики как учебного предмета невозможно без выделения системы знаний, умений и навыков, являющихся базовыми для всех форм образования и разработки методики, обеспечивающей усвоение их учащимися.

С нашей точки зрения, основное противоречие современного этапа развития информатики как общеобразовательного предмета состоит в назревшей необходимости создания базового курса информатики, реализующего компьютерную технологию обучения, и невозможности в райках используемой сегодня разработчиками эмпирической методологии построить целостную и внутренне непротиворечивую методическую систему обучения информатике.

Это определило выбор проблемы исследования, состоящей в поиске средств разрешения выделенного противоречия и решении задачи разработки целостной методической системы базового курса информатики, реализующей компьютерную технологию обучения.

Актуальность исследования определяется потребностью школы в базовом курсе информатики и отсутствием полноценной (содержащей все необходимые компоненты) и внутренне непротиворечивой методической системы обучения, его реализующей. , В качестве объекта исследования выступала структура методической системы обучения информатике.

Предметом исследования являлись специфические особенности Функционирования методической системы обучения (МСО) базового курса информатики, использующей компьютер как универсальное средство "Обучения.

Цель исследования состояла в разработке модели методической системы обучения базового курса информатики для средней школы, реализующей компьютерную технологию обучения.

В основу исследования положена гипотеза о методологической функции теории учебной деятельности как инструмента решения методических проблем разработки базового курса информатики.

Это потребовало решения целого ряда задач:

1. Проанализировать структуру существующей МСО информатике как с целью выделения присущих ей внутренних противоречий, так и складывающихся тенденций развития.

2. Осуществить "трансляцию" теории учебкой деятельности на методический уровень и использовать ее понятия в качестве инструмента решения методических проблем.

3. Разработать модель методической системы обучения информатике, реализующую компьютерную технологию обучения.

4. Экспериментально проверить доступность отобранного содержания, эффективность предложенной методики организации занятий и разработанных педагогических программных средств.

В соответствии с поставленными задачами были использованы следующие методы:

1. Анализ литературы (философской, педагогической, психологической, методической) по теоретическим аспектам поставленной проблемы.

2. Моделирование (в форме разработки макета МСО).

3. Педагогический эксперимент как средство проверки адекватности построенной теоретической модели процессу обучения.

Теоретической .основой исследования явились:

- основные положения диалектики,

- методология деятельностного подхода и концепция содержательного обобщения (В.В.Давидов, А.Н.Леонтьев, Д.Б.Эльконин),

- результаты психолого-педагогических исследований по совместным Формам учебной деятельности (А.К.Маркова, Т.А.Матисс, В.В.Рубцов),

- исследования по новым информационным технологиям обучения (А.П.Ершов, А.А.Кузнецов, В.М.Монахов).

Новизна исследования состоит:

- в использовании при отборе содержания базового курса информатики концепции содержательного обобщения;

- в разработке методики обучения информатике, опирающейся на органическое сочетание, взаимодействие коллективной и индивидуальной (при ведущей роли первой) форм учебной деятельности;

- в разработке идеологии нового класса педагогических программных средств - "коллективно-распределенная учебная среда",

являющегося одной из форм реализации компьютерной технологии обучении.

Теоретическая значимость исследования заключается в "трансляции" основных положений психологической теории учебной деятельности:

- на уровень педагогики - введение новых понятий "учебный коллектив", "учебная среда" и содержательная их интерпретация;

- на уровень методики - дальнейшая конкретизация введенных понятий ("коллективно-распределенная форма организации обучения" и "компьютерная учебная среда"), построение модели методической системы компьютерного обучения информатике.

Полученные в ходе исследования теоретические результаты могут быть использованы при разработке как МСО профильных курсов информатики, гак и МСО компьютерных курсов по другим учебным предметам, ñ построеннная модель МСО по информатике может стать основой создания базового курса информатики для средней школы.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в разработке экспериментальной программы базового курса информатики для 6-7 классов, создании учебных и методических материалов, модели педагогических программных средств (реализующих компьютерную технологию обучения), которые могут быть использованы в практике обучения информатике в указанной возрастной группе.

Научные положения, выносимые на защиту:

- отбор содержания информатики как учебного предмета должен осуществляться на основе концепции содержательного обобщения как сродства обеспечения обоснованности отбора и достижения логической целостности курса;

- построение эффективной методики, реализующей компьютерную технологию обучения, предполагает использование коллективных форм учебной деятельности учащихся, опирающееся на коммуникационные возможности компьютера;

- разработка компьютерной методики есть, по сути дела, разработка компьютерной учебной среды, являющейся специфическим носителем учебного содержания и методов его предъявления.

Эти положения, определяющие теоретическую концепцию данного исследования, кайли отражение в разработанной методике базового курса информатики для 6-7 классов.

Апробация диссертации. За период с 1986 по 1992г. основные положения диссертации докладывались на: Всесоюзном семинаре АН СССР и АПН СССР "Компьютер и образование" в г.Москве

(ноябрь, 1986г.март, 1937г.), конференции молодых ученых НИИ С>:-МО АПН СССР (октябрь, 1Э86г.), всесоюзном совещании директоров - экспериментальных школ АПН СССР в г.Москве школа "31Ь (июнь, 1987г.), научно-практической конференции на ВДНХ в г.Москве (январь, 1989г.) восьмой научно-технической конференции в г.Ленинграде "Школьная информатика" (март, 1389г.). советско-ксмоцком семинаре "Методология и методы современных педагогических исследований" в г.Полтаве (июнь, 1989г.), международном семинаре стран СЭВ "Компьютеры и дидактика" в г.Праге (сентябрь, 1989г.), всесоюзной научно-практической конференции "Психолого-педагогические вопросы компьютеризации обучения в средней школ<=" в г.Севастополе (сентябрь, 1989г.), всесоюзном семинаре АПН СССР "Союз науки и практики" в г.Москве (февраль, 1990г.), международной конференции "Применение новых компьютерных технологий в образовании" в г.Троицке (август, 1991г.).

Внедрение результатов исследования в практику осуществлялось как в форме педагогического эксперимента в школах 315 и 1140 г.Москвы (на протяжении 5 лег), так и в передаче методических материалов и педагогических программных средств (20 зарубежным школам МО СССР, ряду школ Белоруссии и Свердловской области), а также в виде занятий с учителями и методистами: на методическом семинаре для учителей Перовского района г.Москвы (1986/87 уч.год), на семинаре в ЦИУУ заведующих кабинетами информатики областных ИУУ в г.Москве (декабрь, 1990г.), на областных курсах усовершенствования учителей в г.Гурьеве (октябрь, 1989г.), г.Свердловске (июль, 1389г. и август 1990г.), Уральской летней школе учителей' информатики в г.Миассе (июль,1991г.), на курсах повышения квалификации учителей информатики советской группы войск в Польше (ноябрь, 1989г.) и ЧСФР (январь, 1990г.).

Основные результаты исследования нашли отражение в 11 публикациях в журналах, сборниках и методических пособиях.

Структура диссертации. Раб'ота состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения (содержащего программу базового курса информатики, примеры учебных материалов, теоретических и практических заданий).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖДНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснованы исследования, сформулированы проблема

актуальность выбора и цель исследования,

темы выде-

лены объект и предмет, сформулирована гипотеза, поставлены задачи исследования, охарактеризованы используемые методы, научная ноьизна и практическая значимость исследования, сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой глапе -"Диализ существующей кето-.ической системы обучения информатике" - дается анализ структуры и состояния МСО информатике (в процессе сравнения существующих концепций курса) - первый параграф, рассматриваются тенденции ее развития и совершенствования - второй параграф.

Сегодня в практике обучения функционируют три учебно-методических комплекса (УМК), созданные разными авторскими коллективами и отражающие три различных понимания информатики как учебного предмета; 1) А.Г.Куиниренко, Г.В.Лебедев и Р.А.Скворень (г.Москва); 2) В.А.Каймин, Д.Г.Щеголев и др. (г.Москва); 3) А.Г.Гейн, В.Г.Житомирский и другие (г.Екатеринбург).

Методическая система обучения, согласно А.М.Пышкало, В..М. Монахову представляет собой совокупность пяти компонентов: целей, содержания, методов, средств и организационных форм обучения данному предмету. Именно по состоянию и степени развитости этих структурных элементов МСО и проводилось нами сравнение разных подходов к построению курса информатики.

Дели являются важнейшим компонентом методической системы обучения. Нами был проведен сравнительный анализ целей курса информатики, сформулированных. разными авторскими коллективами. Анализ показал, что:

1. До сих пор "пальма первенства" отдается целям обучения, в основном ориентированным на формирование компьютерной грамотности школьников и освоение навыков программирования.•

2. В некоторых концепциях система целей оказывается настолько 'урезанной", что возникает вопрос о целесообразности преподавания информатики как общеобразовательного предмета.

3. Во всех концепциях цели воспитания не поставлены вовсе, а группа целей развития существенно ограничена.

Сегодня можно, опираясь на анализ опыта преподавания информатики; выделить несколько этапов становления ее как учебного предмета. Так, А.А.Кузнецов и В.М.Монахов выделяют три этапа, различающиеся выбором приоритетных целей обучения:

Первый этап имеет целью формирование компьютерной грамотности школьников па основе изучения алгоритмов и программирова-■шя.

Второй этап ориентирован на формирование все той же

компьютерной грамотности на основе овладения средствами современной информационной технологии.

Третий этап должен будет обеспечить изучение в средней школе основ информатики как фундаментальной науки.

Сегодня можно констатировать, что первый этап внедрения информатики в иколу уже пройден. Переход к .новому этапу требует развития методической системы обучения информатике. Так ясно, что курс информатики способен решать ряд важных общеобразовательных задач, имеющих явно выраженный воспитательный характер. К их числу следует отнести формирование у учашихся: а) творческой активности, б) способности самостоятельно добывать необходимые знания, опираясь на знание основных методов научного познания окружающего мира, в) навыков работы в коллективе.

Некоторыми исследователями предложено включить в цели информатики требование формировать у учащихся навыки грамотной постановки и формализации задач. Другие (А.А.Кузнецов, В.М.Монахов, А.Ю.Уваров) особо подчеркивают, что в новых концепциях перед информатикой должна быть поставлена задача формирования у школьников научного мировоззрения и диалектического мышления. Это связано прежде всего с раскрытием роли информационных процессов в живой природе, жизни общества, в технике. Ставится вопрос и о фундаментальности идеализации и моделирования как познавательных действий (В.К.Белошапка, А.С.Лесневский).

Для анализа особенностей Функционирования содержания как компонента МСО нами были выделены "содержательные элементы знаний" и осуществлено сравнение разных УМК. Полученные в ходе анализа результаты со всей остротой ставят проблему обоснованности отбора содержания, преодоления эмпиризма и профессиональных пристрастий составителей программ, поиска подходов, обеспечивающих логическую целостность изучаемого материала.

Складывающаяся на наших глазах методика преподавания информатики в значительной мере использует опыт, накопленный в других учебных предметах, беря на вооружение освоенные' методические приемы и формы организации занятий. Однако, доля разный форм проведения занятий в ней несколько иная, чем в других учебных предметах: а) большее распространение получили такие формы, как. семинар и практическое занятие, б) увеличился удельный вес самостоятельной работы учащихся, в) получили распространение коллективные формы учебной' работы. Нам представляется это не случайным, а отражающим специфику информатики как учебного предмета. Так, в курсе информатики, разрабатываемом В.К.Белошапксй и

- а -

A.С.Лесневским, в качестве ведущего предлагается использовать метод творческих проектов как оснозу развития самостоятельности и познавательной активности. Но основной формой введения школьников в содержание предмета по-прежнему остается объяснитель-ко-иллюстрагивная форма подачи учебного материала. Это с особой остротой ставит вопрос об исследовании специфики функционирования известных методов в условиях компьютерного обучения.

Интересный материал по совместным формам учебной деятельности, наработанный в педагогической психологии (А.К.Маркова,

B.В.Рубцов), не пробел пока методического осмысления и не используется методистами з качестве основы для разработки новой методики организации занятий. Ситуация с совершенствованием организационных форм обучения представляется нам наиболее "запущенной", а соответствующий компонент ИСО наименее разработанным.

Необходимо констатировать, что на данном этапе внедрение компьютеров носит преимущественно эмпирический характер. В то же время, рядом исследователей (Б.С.Гершунским, Е.И.Мащбицем и другими) теоретически выделены дидактические функции компьютера, которые он способен выполнять в учебном процессе. Выделение этих Функций дает ориентиры для методистов, разрабатывающих методику информатики. К сожалению, приходится констатировать, что эти результаты еще не нашли должного воплощения в реальной практике компьютерного обучения.

Средства обучения, как один из компонентов МСО, играют существенную роль в организацпч процесса обучения. Некоторыми исследователями (й.А.Кузнецовым) отводится особое место инструментальным средствам, подчеркивается необходимость разработки двух видов инструментальных средств: для ученика и для учителя, отмечаемся перспективность дидактических возможностей, заложенных в инструментальных программных средствах. Им же сформулированы требования к программному обеспечению, способные играть роль ориентиров для разработчиков. Сегодня ни один из пакетов ППС, предназначенных для методической поддержки преподавания информатики, не удовлетворяет в полной мере перечисленным требованиям. Внедрение компьютера в учебный процесс предполагает разработку концепции применения педагогических программных средств в. учебном процессе. Интересний вариант такой концепции разработан Т.Л.Сергеевой.

Развитие представлений о целях курса информатики требует отказа от прагматической трактовки целей информатики и разделения задач формирования компьютерной грамотности и знакомства

школьников с научными основами информатики. Это фактически требует выделения двух ступеней в изучении информатики.

Целью курса информатики на первой ступени - базовой - явится формирование обязательного общеобразовательного минимума знаний и умений по методам и средствам информационной тзхночогин решения задач и навыков рационального использования компьютера.

Целью изучений информатики на второй ступени должно явиться знакомство учащихся с информатикой как фундаментальной наукой, изучающей процессы сбора, хранения, обработки информации.

На фоне вопросов, связанных с выделением базовых компонентов курса информатики, сегодня все отчетливее осознается необходимость следующего шага.- переноса курса информатики из старших классов в средние. Перенос курса информатики позволил бы:

- раньше формировать у учащихся осноаы компьютерной грамотности (КГ) и информационной культуры (ИК);

' - развивать на основе использования компьютера как инструмента решения учебных задач познавательные способности учаг.ихся;

- знакомить учащихся с основными этапами научного познания и формировать у них основы научного мировоззрения;

использовать приобретенные знания и умения на других учебных предметах.

Проведенный нами анализ структуры слсживгегйся на сегодняшний день методической системы обучения информатике выявил наличие з ней существенных внутренних противоречий, искажающих концепцию информатики как общеобразовательного предмета:

1. Между общеобразовательным характером информатики и функционирующими в практике прагматическими целями обучения.

2. Между новой системой средств обучения, важнейшим из которых является учебный компьютер, и старой системой методов и Форм организации работы учащихся.

3. Между универсальными свойствами компьютера (как средства моделирования не только предметного содержания, но и методов работы с ним) и примитивными формами его применения о обучении.

Мы считаем важным моментом, определяющим динамику дальнейшего развития и совершенствования МСО информатике, назревшую необходимость изменения самой методологии разработки МСО. Это и определило выбор проблемы исследования.

Вторая глава- "Деягельностный подход к разработке базового курса информатики" - состоит из четырех параграфов, посвященных: первый - анализу понятия учебной деятельности, разработанному в педагогической психологии, второй - введению ноня-

тия "учебного коллектива", третий - раскрытию содержания понятия "компьютерная учебная среда", четвертый - описанию методологии применения деягельностного подхода к разработке методической системы обучения (в частности информатике).

В начале главы дано общее понятие деятельности и его конкретизация в форме понятия "учебной деятельности". Ее психологические характеристики используются нами в качестве объяснительного принципа при построении методики компьютерного обучения.

Важнейшим моментом понимания деятельности является осознание механизма ее самовоспроизиодства. По нашему мнению, роль такого механизма выполняет рефлексия. Таким образом, рефлексивная Фаза (наряду с подготовительной и исполнительной) выступает как необходимый момент полной деятельности. С этой точки зрения "хакер", как человек предельно увлеченный работой на компьютере, может нами рассматриваться как "модель" полной самовозрастающей деятельности (как модель самообучения). \

Как известно, цели и задачи общего среднего образования состоят в обучении', развитии и воспитании школьников, - Средством достижения указанных целей и является специально организуемая деятельность, называемая учебной. Развивая и конкретизируя понятие учебной деятельности, В.В.Давыдов в качестве ее характерных черт выделяет следующие: а) процессы усвоения в ней выступают как ее прямая цель и задача, б) полноценной формой ее является Форма совместного выполнения учащимися (под управлением учителя) распределенных между ними учебных действий, в) она направлена на решение учебных задач, призванных ориентировать учащегося на выяснение условий происхождения теоретических понятий и овладение обобщенными способами действия, г) специфическим ее мотивом является овладение теоретическим отношением к действительности.

В основе же всех форм теоретического сознания лежит диалектическое мышление я значит, (В.В.Давыдов) "...содержанием учебной деятельное!и выступает онладение основами диалектического мышления" . Это стапит пер^д М'-тодикой обучения, ориентированной на развертывание учебной деятельности, задачу разработки истодов развития диалектического мышления.

Существенным атрибутом человеческой деятельности является ь-у опосредованный характер, связанный с использованием орудий средств. Разновидностью средств деятельности являются знаковый системы (к числу которых относится и язык). Л.С.Выготский определяет знак как "... всякий искусственно созданный человеком условный стимул, являющийся средством овладения поведением - чужим

или собственным". Для нас существенно указание на знак как вынесенное вовне средство управления деятельностью. Это ставит перед методикой вопрос о разработке системы учебных знаков, обеспечивающей организацию учителем деятельности учеников - управление, а учащимся - самоорганизацию собственной деятельности.

Для учебной ( деятельности характерно наличие специальных учебных средств, важнейшим среди которых является учебная модель. Раскрытие инструментальной природы этого понятия осуществлено В.Рубцовым, А.Марголисом и А.Пажитновым. Ими сформулирован ряд требований к ней (на стадии разработки), что имеет большое значение для методистов и разработчиков.

Важнейшим структурным элементом учебной деятельности является учебная задача, Существенной характеристикой учебной задачи является установка "... на овладение школьниками теоретически обобщенным способом реиения некоторого класса конкретно-частных задач..." (В.В.Давидов) Овладение обобщенным способом решения задачи выступает как действительная цель ее постановки.

Система учебных действий, посредством которых осуществляется решение этого типа задач, включает: а) преобразование ситуации с целью обнаружения всеобщего отношения данной предметной области, б) моделирование выделенного отношения с помощью некоторой знаковой модели, в) "экспериментирование" с моделью . (точнее с выделенным отношением), г) воспроизводство системы конкретно-частных задач, решаемых общим способом, д) анализ и контроль выполненных действий, е) оценка адекватности построенного общего способа реиения свойствам данного класса задач:

В конце параграфа приведены характерные черты учебной деятельности (УД):

1. УД есть совместная деятельность учащихся и учителя.

2. УД есть познавательная деятельность, протекающая в форме теоретического мышления.

3. УД (со стороны учителя) - деятельность организационная.

4. "Единицей" УД является акт решения учебной'задачи.

5. Системным действием в УД является моделирование.

6. "Клеточкой" развертывания УД является совместное (коллективно-распределенное) действие.

Во втором параграфе анализируется понятие "учебного коллектива" как формы организации учебной деятельности. Этот анализ с одной стороны, призван ""раскрыть условия формирования диалектического мышления, с другой, имеет целью выделить адекватную учебном деятельности организационную форму обучения.

Под диалектическим мышлением мы вслед за В,С.Шубинским будем понимать мышление, проявляющее следующие способности: а) "видеть" противоречия, б) оперировать диалектическими противоречиями, в) видеть фермы разрешения противоречий в окружающем мире, г) к {сфлек сии.

Анализ истории науки с позиций гносеологии показывает, что познание социально по своей природе и всегда носит коллективный характер. В акте коллективного познания различие используемых разними субъектами методов изучения или теоретических позиций приводит к тому, что ими у одного и того же предмета обнаруживаются разные, противоположные свойства. Предмет, проявляющий противоположные свойства, предстает перед коллективом как носитель противоречия. При этом внутреннее противоречие объекта познания приобретает форму противоречия двух или нескольких субъектов познания (групп). Т.е. диалектичность как особое качество мышления есть прежде зее^о свойство мышления коллективного. Тогда, включив учащегося в коллективный процесс познания так, что он воспроизводит в ходе ее не только свой, но и чужой, противоположный способ действия (за счет обмена ими), можно "сделать" его субъектом обоих способов действия. Но способы действия-понимания не просто различны - они противоположны. То есть, в сознании ученика происходит столкновение противоположных точек зрения на предмет, что вызывает интеллектуальное и эмоциональное напряжение, связанное с необходимостью как бы удерживать в своем сознании одновременно двух субъектов познания, владеющих противолож-ными определениями одного и того же предмета. При этом проблема в индивидуальном сознании предстает е форме парадокса, а предмет познания как парадоксальный. Парадокс - субъективная форма отражения объективного противоречия.

Организуя коллективную работу с учебной задачей, необходимо так распределить работу с ней между отдельными группами, чтобы структура коллектива стала отражением структуры задачи. При этом учебный колллектив становится моделью содержания и внутренних отношений задачи, что обеспечивает усвоение учащимися не только' ее предметного содержания, но и способов ее анализа.

Для учебного воплощения этой идеи необходимо сформировать "учебный коллектив", в котором предметное противоречие (система противоречий) приобретает форму отношения групп учащихся - носи-■1глей противоположных определений одного и того же предмета. В этом и скрыт действительный источник эмоционального отношения к проблеме, чем достигается воспитательное воздействие. При этом

создаются оптимальные условия не только для овладения диалектическими методами анализа явлений, но и для развития познавательных мотивов учения, повышения активности и самостоятельности учащихся, приобретения ими навыков работы в коллективе.

Проведенный нами логико-психологический анализ позволяет сделать следующие выводи:

1. Истоки диалектического мышления лежат в коллективной деятельности.

2. Коллектив, взаимодействуя с диалектически противоречивым предметом, становится носителем скрытого в нем противоречия.

3. Проблема есть отношение групп (внутри коллектива), реализующих противоположные способы действия с одним и тем же предметом.

4. Для отдельного члена коллектива предметное противоречие предстает в форме парадокса противоположного понимания (употребления) предмета.

Коллектив ^¡чащихся, способный отражать в своей структуре (в форме содержательного отношения групп) систему противоречий, мы назовем "учебным коллективом". Тогда входящие в него группы, реализуя противоположные точки зрения на изучаемый предмет, придают ему свойства "живой" модели внутренних противоречий предмета и самого процесса познания. Это придает яркую эмоциональную окраску процессу решения, обеспечивает активизацию учащихся.

Организованный таким образом классный коллектив требует создания оптимальных условий для взаимодействия его членов. Инструментом такого взаимодействия и выступает компьютер, выполняющий функцию средства коммуникации, обеспечивающего оперативность взаимодействия учащихся.

С этой точки зрения, адекватной формой использования компьютера в обучении является не "обособленный" (индивидуальный) компьютер, а "компьютерная срсда", понимаемая как система взаимосвязанных и взаимодействующих компьютеров.

Построение этого понятия осуществлялось нами на основе (и через) понятие учебной деятельности. В рамках этой теоретической позиции "учебная среда" может быть охарактеризована как специфическая субстанция, на которой можэт быть развернута (материализована, овеществлена) учебная деятельность. Компьютер (система компьютеров, компьютерная среда) лишь одна из форм "материализации" учебной среды. Иожно предположить, что в докомпьютерную эпоху обучения УЧЕБНАЯ СРЕДА так или иначе создавалась (конструировалась, воспроизводилась) талантливыми учителями, пе-

дагогами обычными средствами обучения (с помощью книги, картинки, учебного прибора).

Свойства компьютерной учебной среды:

1. Компьютерная среда содержит возможности для Формирования у вкольников теоретического мышления в форме мысленного планирования (как действия "в уме").

2. Компьютерная учебная среда - модель учебной деятельности, а значит по своему составу должна содержать "заместители" всех ее компонентов:

- модель предмета;

- модель субъекта познавательной деятельности;

- модель возможных целей познавательной деятельности;

- модель системы познавательных действий;

- модель условий ее развертывания;

- модель познавательной деятельности как особого предмета учебной деятельности.

Таким образом, компьютерная учебная среда может быть определена как модель учебной деятельности.

В конце второй главы рассмотрена методология применения де-ятельностного подхода к разработке учебного предмета. В качестве ведущей была взята концепция, развиваемая в работах В.В. Давыдова и опирающаяся на идею содержательного обобщения. Логика этого подхода требует выделения пары понятий, образующих отношение, являющееся генетически-исходным для всей системы понятий, входящих в данный учебный предмет, развертывание которого позволяет воспроизвести их происхождение. Этот подход обеспечивает генерализацию изучаемого материала и достижение необходимого теоретического уровня обучения.

Рассматривая курс информатики как курс, фактически ориентированный на изучение новых (компьютерных) средств интеллектуальной деятельности человека, отметим, что среди всего многообразия средств деятельности, сформивавшихся за всю историю человеческой культуры, самым необычным является сам же человек. Своеобразие этого "средства" деятельности заключается в специфическом качестве человека как "орудия" - его универсальности. Эти важнейшие деятельностные характеристики человека как "исполнителя" могут быть положены в основу курса информатики. В таком курсе компьютер (или любая сколь угодно сложная компьютерная система, например, компьютерная сеть) рассматривается как модель человека (точнее некоторых его способностей), обладающая большей или меньшей универсальностью.

В главе третьей описаны: методическая система базового курса информатики - первый параграф, педагогический эксперимент по ее проверке - второй.

При построении системы целей нами был сформулирован ряд требований к ней:

1. Система целей должна быть полной, т.е. включать в себя сбалансированную совокупность целей обучения, воспитания и развития .

2. Ведущими в системе целей являются цели развития.

3. Постановка той или иной цели (группы целей) допустима лишь при наличии средства и метода ее достижения.

4. Цели образуют иерархическую систему, включающую цели разной степени общности.

Цели развития:

1. Формировать учебную деятельность, опирающуюся на компьютер как средство.

2. Формировать логическое мышление (формальное и диалектическое) .

Цели обучения:

1. Формировать компьютерную грамотность (КГ).

Конкретнее эта цель может быть описана через следующие умения: работать на компьютере, формализовывать задачу, грамотно ставить задачу, составлять алгоритмы, записывать алгоритмы, строить простейшие модели, уметь интерпретировать результат, уметь работать с пакетами ППС.

2. Формировать информационную культуру (ИК).

Конкретнее эта цель может быть описана через следующие умения: владеть навыками рационального использования компьютера, применять современную информационную технику, владеть навыками рационального поиска информации, организовывать коммуникацию с целью получения информации.

Цели воспитания.

1. Формировать мировоззрение, опирающееся на информационную картину мира.

2. Формировать навыки работы в коллективе.

3. Развивать самостоятельность м творческую активность.

Проведенный нами логический анализ системы понятий информатики позволил в качестве Фундаментального для курса, ориентированного на формирование КГ и основ ИК, выделить понятие УНИВЕРСАЛЬНОГО ИСПОЛНИТЕЛЯ. А отношение ЗАДАЧА - ИСПОЛНИТЕЛЬ рассматривать как генетически-исходное для построения системы понятий,

описывающих информационную деятельность человека, использующего компьютер в качестве инструмента.

Это требует выделения системы базисных задач, возникающих в информационной деятельности человека и системы базисных действий, обеспечивающих их решение.

На основе анализа литературы по информатике и информационным технологиям нами были выделены следующие обобщенные классы задач: 1. Сбор информации. 2. Хранение информации. 3. Обработка различных видов информации. 4. Кодирование информлции. Б. Управление. 6. Коммуыикахдия. 7. Моделирование.

Для каждого класса задач были выделены базисные действия, входящие в структуру деятельности, развертывающейся в процессе их решения. Соответственно выделенным классам задач была сформирована "система специализированных исполнителей", обеспечивающих решение всех учебных задач курса информатики. В нее вошли:

"КОДИРОВЩИК" - моделирующий процесс кодирования и декодирования различных видов информации: числовой, буквенной и т.д..

"ХРАНИТЕЛЬ" - моделирующий процесс запоминания и выдачи информации, работает с объектами типа: число, слово, фигура.

"ЛОГИК" - реализующий логические действия и обеспечивающий организацию процесса исполнения сложных алгоритмов.

"ВЫЧИСЛИТЕЛЬ" - моделирующий калькулятор.

"ЧЕРТЕЖНИК" - обеспечивающий построение простейших чертежей (на основе геометрических Фигур) и рисунков.

"КОРРЕКТОР" - моделирующий действия человека в процессе коррекции текста (с минимальным набором действий).

"РОБОТ" - мЪделируклций основные формы производственной деятельности человека (перемещение грузов, обработка и т.д.).

Каждый исполнитель характеризуется: во-первых, системой действий, которые он способен выполнить; во-вторых, системой команд, которые он воспринимает и в-третьих, ЗНАКОМ в виде геометрического символа, являющегося его "заместителем". Например, "вычислитель" обозначен прямоугольником, "логик" - ромбом, "чертежник" - параллелограммом. Выбор имен-названий произволен и связан со стремлением сформировать у школьника достаточно наглядный (на основе аналогии с названиями профессий) образ подлежащей формализации деятельности.

Ключевым свойстеом исполнителей, входящих в систему, для нас выступает вовсе не специализация исполнителей (которая лишь снимает избыточность и дублирование), а способность исполнителей к кооперации и взаимодействию. Именно взаимодействие и обмен ре-

эультатами работы придают системе исполнителей принципиально новое свойство - способность решать любую, сколь угодно сложную задачу. Процесс решения СЛОЖНОЙ ЗАДАЧИ в этом случае для учащихся предстает как процесс конструирования СЛОЖНОГО ИСПОЛНИТЕЛЯ и опирается, с одной стороны, на расчленение ЗАДАЧИ на совокупность простых задач (решение которых доступно специализированным исполниелям), с другой, на использование условных знаков для наглядного описания взаимодействия исполнителей в ходе решения общей задачи. В качестве языка описания такого взаимодействия нами использован модернизированный язык блок-схем.

На рисунке показан пример знаковой модели решения задачи построения графика функции.Модель отражает не только структуру задачи, но одновременно и структуру учебного коллектива, решающего задачу путем структурирования ее содержания и распределения частей задачи между группами. Такая модель, будучи представлена на коллективном дисп- ' лее, играет роль модели коллективной деятельности решения задачи.

Использование предлагаемой модели - "коллектив исполнителей" - позволяет учебную задачу, взятую из той или иной предметной области, как бы "раскладывать" в системе базисных "линейно независимых" исполнителей. Работа с "учебной системой исполнителей" позволяет не только формировать обобщенные навыки работы с формальным исполнителем, но и выработать навык структурного анализа учебной задачи. При этом сам структурный анализ задачи оказывается тесно связанным с процессом ее формализации и алгоритмизации. Именно это позволяет рассматривать введенное нами понятие СИСТЕМА ИСПОЛНИТЕЛЕЙ как методическое средство формирования компьютерной грамотности и основ информационной культуры.

Система является открытой и допускает расширение в рамках единого подхода, рассматривающего описание процесса решения любой задачи через взаимодействие специализированных исполнителей.

Опора на введенные для обозначения исполнителей знаки позволяет решить одну из сложнейших с точки зрения методики задач - задачу формирования навыка рефлексии (через работу со знаковым описанием) собственной деятельности.

Реализация предлагаемого подхода в рамках экспериментально-

го курса требует решения следующих задач:

1. Формирование понятия о классах задач, связанных с информационной деятельностью человека.

2. Формирование понятия о "системе исполнителей" (являющейся моделью пакета прикладных программ).

3. Выработка навыков формализации задач и их структурного описания на основе понятия "коллектив исполнителей".

4. Формирование понятия об информационном характере человеческой деятельности и компьютере как средстве ее автоматизации.

5. Формирование знаний о структуре информационной деятельности человека и ее моделиррвании (в форме прикладных программ).

Это и определило логику построения экспериментального курса информатики, представленную в программе курса: ВВЕДЕНИЕ Раздел 1. Что и как изучает информатика. Раздел 2. Компьютер - инструмент информатики.

ЗАДАЧА-ИСПОЛНИТЕЛЬ-АЛГОРИТК Раздел 3. Задача и исполнитель. Раздел 4. Алгоритм - план работы исполнителя. Раздел 5. Компьютер - универсальный исполнитель.

О Б ъ Е КТ-ДАННЫЕ-МОДЕЛЬ Раздел 6. Объ.ект и его информационное описание. Раздел 7. Данные - модель объекта. Раздел 8. Компьютер и информационное моделирование.

ЧЕЛОВЕК-КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМАЦИЯ Раздел 9. Информационные процессы в деятельности

' человека.

Разделю. Компьютер - и моделирование человеческой

деятельности.

Раздели. Типовые задачи обработки информации и прикладное программное обеспечение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Р а з д е л 12. Что такое новая информационная технология. Р а з д е л 13. Компьютер и человеческое общество.

Опираясь на ключевую методическую идею раскрытия содержания изучаемого материала на основе понятия "система исполнителей", нами была разработана и реализована (в основном) "коллективно-распределенная учебная среда, включающая:

1. "Систему исполнителей", состоящую из "кодировщика", "хранителя", "сортировщика", "вычислителя", "чертежника", "робота", "корректора", "логика", "музыканта", "диспетчера".

2. Сетевую компьютерную среду, обеспечивающую условия для функционирования учебного коллектива (распределение исполнителей, организацию между ними обмена информацией, возможность управления процессом обмена со стороны учителя, возможность управления структурой информационной сети).

3. "Знаковую среду", представляющую собой специально организованные интерфейсные средства (коллективный дисплей, библиотека знаков для описания структуры исследуемой задачи и коллективной деятельности по ее решению).

Так, при изучении понятия "информационное взаимодействие" на экране коллективного дисплея предъявлялась знаковая модель одного из стандартных типов структуры информационной сети (звезда", "кольцо", "линия"). В итоге эксперимента (на реальной сети) по обмену сообщениями между учителем и учениками как "продукт" коллективного обсуждения результатов работы формулировались "правила поведения" в сети. После чего учителем (незаметно для учащихся) структура сети (и модель) изменялась и эксперимент (как бы с другой тематикой сообщений) повторялся. Обнаруженные учащимися "чудеса" в поведении сети (дублирование сообщений, взаимные помехи и т.д.) становились предметом обсуждения. При этом знаковая модель структуры сети выступала как "объяснительный принцип" и средство прогнозирования новых правил "поведения" в сети. Путем организации индивидуального (в группе) эксперимента с моделью сети коллективная работа переходила в фазу индивидуальной. Предъявление же (в форме игры) обратной задачи реконструкции структуры сети по характеру взаимодействия в ней учащихся "замыкало" цикл: коллективная - индивидуальная - коллективная работа. Таким образом, на уроке информатики . коллектив учащихся, объединенных локальной сетью, становился моделью типичных информационных процессов: пересылка, обработка и т.д.. Это позволяло легко демонстрировать в процессе работы самих учащихся важнейшие свойства информации и законы ее движения.

В конце главы описан педагогический эксперимент, являвшийся средством оперативной корректировки разрабатываемой модели МСО и проводившийся в несколько этапов:

1 этап (1986-87г.) - поисковый, связанный с изучением существующей практики обучения информатики.

2 этап (1987-89Г.) - дидактический, призванный проследить особенности функционирования МСО, реализующей компьютерную технологии: обучения.

3 этап (19Ч9-91г.) - опытная работа, призванная проверить

реализуемость разработанной модели базового курса информатики в практике обучения.

В целом экспериментом было охвачено около 1200 учащихся 6-8 классов школ 315, 1140 г.Москвы, ряда зарубежных школ МО СССР.

Эксперимент показал, что:

- разработанная программа может быть использована для преподавания курса информатики начиная с 6 класса;

- наглядность ключевого для курса понятия "система исполнителей" позволяет добиться прочного усвоения его учащимися; самостоятельности и активности учащихся на уроке,

- опора на учебный коллектив как форму организации обучения обеспечивает повышение (по сравнению с индивидуальной формой) усвоение учебного материала (с 55% до 84%), способствует повышению самостоятельности и активности учащихся на уроке;

реализованная нами модель "коллективно-распределенной учебной среды" оказалась адекватной содержанию курса и форме организации занятий;

- реализованная модель МСО базового курса информатики пригодна для внедрения в практику преподавания информатики, т.к. доступна для учителей-практиков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На заключительной стадии исследования нами была осуществлена рефлексия методов, положенных в его основу. Это позволило уточнить методологию и логику построения исследования.

В качестве Ьсновной формы движения теоретической мысли в предмете исследования (МСО базового курса информатики) использован "цикл", осуществляемый по схеме: анализ практики обучения обнаружение противоречий - дидактическое обобщение - психологическая трактовка и разрешение - дидактическая интерпретация методическое освоение - практическое воплощение. Это и есть методологический принцип построения данного исследования.

"Продуктом" такого "цикла" явились результаты, имеющие научно-практическое значения для разработки компьютерной техноло-. гии обучения (как применительно к- информатике, так и другим учебным предметам):

1. Проанализирована структура и особенности функционирования МСО, реализующей компьютерную технологию обучения.

2. Отобрано содержание базового курса информатики для 6-7 классов.

3. Разработана методика организации занятий, реализующая компьютерную технологию обучения.

4. Создан макет "коллективно-распределенной учебной среды".

5. Подготовлены учебные материалы для учащихся.

6. В ходе педагогического эксперимента проверена доступность отобранного содержания, эффективность предложенной методики организации занятий и разработанных педагогических программных средств.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Коллективные формы учебной деятельности и их использование в преподавании информатики. // Совершенствование методов обучения предметам естественно-математического цикла (материалы XIII конференции молодых ученых). - Ротапринт НИИ СиМО АПН СССР. 1986. - С.98-99.

2. Алгоритмы построения плоских изображений. // Сб. Поурочные разработки по курсу "Информатики и вычислительной техники" (часть 1). - Ротапринт НИН ЙОГСО АПН СССР, 1986. - С.130-134.

3. Методические особенности преподавания школьной информатики. // Вечерняя средняя школа. - 1987. - N3. - С.61-68.

4. Перспективы использования коллективных форм учебной деятельности в преподавании ОИВТ. // Всесоюзный семинар "Компьютер и образование". - Ротапринт НИИ СиМО АПН СССР, 1987. - С.3-6.

5. Пакет педагогических программ по курсу "Основы информатики и вычислительной техники". // Методические рекомендации.

ГП ППО "Укрвузполиграф", Москва-Киев, 1988. - 118с. (в соавторстве) .

6. Дидактика и формы использования компьютеров в учебном процессе. // Тезисы доклада на 5-ом Всесоюзном семинаре "Разработка и применение программных средств ПЭВМ в учебном процессе" в г. Орджоникидзе. - Ротапринт ИПИАН СССР, 1989. - С.21-22.

7. Коллективно-распределенная информационная среда - основа компьютерного обучения. // Сб. тезисов всесоюзной научно-практической конференции "Психолого-педагогические вопросы компьютеризации обучения в средней школе". - Ротапринт НИИ ШОТСО АПН СССР, 1989. - С.21-22.

8. Учебный компьютер и проблема управления деятельностью школьников. // Тезисы доклада на XIII двухстороннем семинаре аспирантов и молодых ученых АПН СССР и АПН ГДР "Методология и методы современных педагогических исследований". - Ротапринт НИИ

ШОТСО АПН СССР, 1989. - С.31-34.

9. Методическая система обучения ОИВТ: структура и функции, состояние и перспективы. // Информатика и образование. - 1989. -N 1. - С.10-14 (в соавторстве).

10. Методические проблемы построения курса информатики для У-У1 классов. // Информатика и образование. - 1989. - N 6,- -С.34-38.

11. Учебный компьютер и специфика форм его использования в обучении. // Тезисы Международной конференции "Применение новых компьютерных технологий в образовании". - Троицк, 1991.

С.129-130.