автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Подготовка учителей к разработке и использованию педагогических программных средств в общеобразовательной школе

Автореферат диссертации по теме "Подготовка учителей к разработке и использованию педагогических программных средств в общеобразовательной школе"

у

МОСКОВСКИЙ ОР]ЮЦ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ОБЛАСТНОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ кмонч Н.К.КРУПСКОЙ

На прашх. рукописи УДК 3?В:014.544(043.2)

ДОЛИНЕР Леонид Исаовмч

подготовка уштелей к разработке и использованию птгоьяшш прошёл ш срвеств в общеобразовательной школе

13.00.02 - методика преподавания информатики к вычислительной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степенх кандидата поадгогических наук

Москва - 1990

РаОота выполнена в Свердловском ордена "Знак Почета" государственном педагогическом институте

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор В.В.КУЗНЕЦОВ

кандидат физико-математических наук, доцент

В.Г.1ГИТОМИРСКИП

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор И.А.РУМЯНЦЕВ

кандидат педагогических наук И.В.РОБЕРТ

Ведуивя организация - Омский государственный педагогический институт.

Защита состоится 25 декабря 1990 г. в 15 часов на заседании специализированного совета К 113.11.09 в Московском областном педагогическом инотитуте шони Н.К.Крупской (107846, Москва, ул.Радио 10-а) .

С диссертацией мокко ознакомиться в библиотеке МОПИ им. Н.К.Крупской.

Автореферат разослан «....» ........... 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета Л— Л.П.КРИВШЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В основных направлениях реформы общеобразовательной школы и других постановлениях партии и правительства по вопросам совершенствования системы народного образования подчеркивается важная роль вычислительной техники в современном общество и, в частности, в образовании. Исследования как советских, так и зарубежных ученых показывают, что одним из наиболее перспективных путей повышения эффективности оОразования является широкое внедрение компьютерной технологии в обучение.

Boa более широкое оснащение школ современными компьютерами позволяет в настоящее время ставить вопрос об их использовании не только как объекта изучения (в рамках предмета "Основы информатики и вычислительной техники"), но я как средства обучения на занятиях по другим дисциплинам- Однако такое внедрение компьютерной технологии в образование наталкивается »и ряд серьезны* проблем. К ним относятся и нодостаточаая теоретическая база для использования компьютеров в обучении, и несовершенство технического и программного обеспечения, и отсутствие дидактичес--кого и пс.ихолого-поцагогического сопровождения, и недостаточная подготовленность кадров. Необходимость подготовки подагогических кадров для использования компьютерной технологии в обучении и определяет актуальность исследования.

Проблема исследования определяется наличием несоответствия между потребностями компьютеризации обучения и практикой подготовки педагогических кадров.

Цель исследования: разработка программно-методического комплекса, обоспечиваюцего подготовку учителей к созданию и использованию педагогических програмлннх средств (НПО).

Объект исследования: процесс подготовки педагогических кадров в педагогическом институте.

Предмет исследования: методика подготовки учителей к разработке и использованию педагогических программных средств в средней школе.

Гипотоза исолодования: введение в содержание подготовки учителей методики разработки и использовании ППС создает предпосылки для »фиктивного решении проблемы компьютеризации oóy-

чйнйя, если:

- в содержании обучения предусмотреть изучение психолого-педагогических основ разработки ППС, а также общие принципы использования этих средств при обучении;

- в процессе обучения обеспечить реализацию межпредметных связей с курсами педагогики, психологии, методики преподавания конкретных дисциплин и информатики;

- при подготовке учителей использовать специально ориентированные педагогические и инструментальные программные средства.

Исходя из цели и гипотезы, сформулированных вше, били поставлены следущие задачи:

1. Разработать программно-методический комплекс, включающий методику подготовки учителей к проектированию, созданию и использованию педагогических программных средств, а также инструментальных средств для их реализации;

2. Сформировать рекомендации для совершенствования форм компьютерной грамотности учащихся в школе.

3. В ходе педагогического эксперимента проворить эффективность данного программно-методического комплекса, а также разработанных рекомендаций.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение научно-методической литературы, диссертаций, материалов конференций, программ подготовки студентов но информатике, нормативно-методических документов с целью выявления состояния и определения путей решения"проблемы; изучение и обобщение опыта по созданию и использованию ППС в учебном процессе школ и ВУЗов, а также современного состояния подготовки; студентов и школьников по информатике в различных учебных заведениях; педагогичеокий эксперимент.

Научная новизна исследования заключается в том, что уточнены учебные цели и предложено новое содержание и методика подготовки учителей к разработке и использованию педагогических программных средств для дисциплин естественного цикла.

Практическая значимость работы определяется тем, что разработанные на основе результатов диссертационного исследования методические материалы, программные средства и методика их использования позволяют привести в соответствие методику подготов-

ки учителей в области компьютеризации обучения уровни современных требований.

Нд защиту выносятся:

1. Теоретическое обоснованно актуальности введения в структуру подготовки учителей методики разработку и использования педагогических программных средств в школе.

2. Учебно-методическое обеспеченно этой подготовки.

3. Програшшо-методическое обеспечение, включающее педагогические и инструментальные сродства, необходимые для подготовки учителей.

Апробация и внедрение результатов исследовании. Осиошши результаты исследованил докладывались и обсуждались на заседаниях 'кафедры информатики и кафедри методики преподавания математики Свердловского педагогического института, на итоговых научно-методических конференциях пединститута (г.Свердловск), на межзональной научно-методической конференции "Применение автоматизированных обучающих систем в учебном процессе" (г.Минск, 1981г.), па Всесоюзной конференции "Применение автоматизировавши обучающих систем в учебном процессе и управлении образованном" (г.Сверл ловск, 1984г.), на Всесоюзной научной конференции "Моделирование и оптимизация учебного процесса с использованием ЭВМ" (г.Москва, 1985г.), на координационном совещании научно-методического совета по компьютеризации по томе "Изучение курса основ информатики б педвузах и школах" (г.Свердловск, 1986г.), на республиканском совещании - семинаре проректоров по учебной работе и заведующих кафедрами информатики педвузов "Информатика и вычислительная техника в учебно-воспитательном.процессе и управлении" (г.Омск, 1989г.).

Результаты данной работы используются при подготовке студен тов математического факультета экспериментальной специальности "Математика и управление учебным процессом на базе ЭВМ" Свердловского пединститута в рамках предметов "Информатика и вычислительная тохника" и "Компьютерная технология в образовании". Разработанное программное обеспечение применяется, кроме СвГПИ и школ, имеших ЭВМ тина СМ и ДВК, в некоторых ВУЗах страны для повышения эффективности учебного процесса, а также при проведении ФПК нро-подавателой школ и ВУЗов.

Материалы исследования внедрены в практику преподавания »снов информатики и проведения факультативны* занятий в средней число N 43 Кировского района г.Свердловска, а также при изучении отдельных разделов штематики.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Но введении определяется тема диссертации, обосновнваотся <ь- научная значимость, актуальность, новизна, практическая ценность и описывается структура работы.

Глава I. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ.

В первой главе рассматриваются основные результаты советских к зарубежник исследователей по вопросам использования компьютеров в обучении, а также этапы, которые прошло преподавание программирования в нашей стране. Обосновываются основные концепции настоящего исследования.

Для решения проблем компьютеризации в сфере образования необходимо соблюдение ряда психолого-педагогических требований и услосий, предопределяющих конечную эффективность учебно-воспитательной, управленческой и научно-исследовательской деятельности. Наиболее сложной и крайне важной проблемой здесь является проблема поихо.лого-педагогического обеспечения использования внчцели-толмюй техники в качестве эффективного средства обучения. К наиболее неотложным вопросам, позволявшим решить эту проблему, следует отнести: а)вопросы целеполагания в реализации задач компьютерного обучения; б) выяснение психологических особенностей педагогической .целесообразности обучения с использованием ЭВМ; в) поиск и обоснование э^фективних способов организации учебно-поэпавательной деятельности учащихся в условиях компьютерного обучения

В нашей стране и за рубежом ведутся исследования по всем перечисленным направлениям. И хотя в настоящее-время вряд ли можно

утворадать, что целостная концепция компьютеризации обучения существует, определенные сдвиги и процесео во создании ость. Напомненную ценность для данной концепции имеют теоретические основы программированного обучении, особенно разработки Н.Ф.'Галы (иной , связанные с автоматизацией учобноИ деятельности. Разработанная при этом модель учебного процесса, базирующаяся на его пролетав -лонии в пиле некоторой разновидности процесса управления ио'ли -юто/.ьной деятельностью, в условиях компьютерного обучения является наиболее продуктивное.

В пириол активного внедрения идей и мотодои программированного обучения В.П.Ьвспалько била создана теория поэтапного формирования умственных дойстви!!. Разбионио процесса усвоения учебного материала на отдельные этапы позволяет конкретизировать цоли н наметить критерии оценки достигнутых результатов оОучоиил.

Иислодеваинл З.РароН, Н.Ф.Талызиной, В Г. Жито-

мирского,' А.Н.Црш':и и других показали, что и при современник возмскноотях компьютеров часть функций преподавателя может оыть бол«« успешно реализована компьютером. К таким функциям педагога относится прежде ьсого построение процесса обучения с учетом дифференциации индивидуальных возможностей обучаемого, реализация систематической обратной связи и основанной на ней коррекции процесса обучения. Кроме.итого, компьютеру может быть передана часть функций обучаемого, связанных со вспомогательной деятельностью (поиск необходимой информации, создание условий для выполнения основной деятельности и т.п.). Это позволит учащимся с большей продуктивностью выполнять основную деятельность.

Широкое распространение компьютеров поставило перед исследователями задачу подготовить теоретическую и практическую основу для конструктивной реализации учебного процесса ни базе ЭВМ. Удись появилась необходимость в методических, психологических и дидактических рекомендациях но созданию программных среде г .-реализунцих процесс обучения с помощью компьютера, а также в г,-. • работке методики их использования Решению утих задач поевкш' т исследования II.Ф. Талызиной, ПС! I'ершунекого, Н.И.Машбица, Н к Рубцова и многих других.

'И последняя проблема сгялша с подготовкой кадров, он .с •<■ них проектировать, рнализшшяагь и исполыошть номньюто; ).

- о -

обучении. Существенный вклад в этой области вносли В.М.Монахов, М.П.Лапчик, В.Г.Китомирский, Я.А.Ваграменко. Если многие неда-гоглчоскио ВУЗы страны (МГПИ им.В.И.Ленина, МОПИ им.Н.К.Крупской, ЛГПИ км.Герцена, Омский П1И, СвГПИ и др.) решают в настоящее время вопрос о подготовке студентов и учителей к применению ПР.М в учобно-воспитатолыюм процессе, то вопросами подготовки кадров по первым двум направлениям уделяатск значительно меньше внимания. Решение этих вопросов встречает множество трудностей, связаных с техническим и программным оснащением ВУЗов и шюл, а также с отсутствием методики такой подготовки. Проблему представляет и имеющийся уровень програьмистской подготовки студентов.

Глава II. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЕЙ К РАЗРАБОТКЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ПРОГРАШШХ СРЕДСТВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРЕДМЕТАМ ЕСТЕСТВЕННОГО ЦИКЛА (НА ПРИМЕРЕ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ)

Во второй главе рассмотрена учебно-ориентированная методика разработки педагогических программных средств в общем случае и особенности ее реализации в рамках разработанной при участии автора исследования автоматизированной обучающей системы АМОС а инструментального пакета STILL. Кроме этого, предлагаются практические рекомендации по использованию таких программных средств в школе. Излагается методика обучения учителей разработке и использованию ППС.

Одна из наиболее плодотворных моделей учебного процесса (разработанная Н.Ф.Талызиной) базируется на представлении его в виде некоторой разновидности процесса управления познавательной деятельностью. Существенную роль в функционировании этой системы играет обратная связь и самообучение, являвшиеся в традиционном учебном процессе наиболее слабыми звеньями. Именно поэтому можно, предположить, что активное использование компьютера для организации обратной связи и самообучения позволит существенно повысить эффективность обучения.

Опыт внедрения вычислительной техники п различные сферы управления показывает, что внедрение компьютеров в сушествукг-Hiyio, "докомпьютерную" систем;/ почти всегда малоэффективно. Успешность компьютеризации основывается на полробмоИшом анализе

функционировании системы обучения я ее перестройки таким обра-эом, чтобы компьютер являлся неотъемлемой частью вновь созданной системы.'

Эти положения, а также исследования II.Ф.Талызиной и 1-MI.. Машбниа, являются основой для создания учобно-орионтировашшЯ методики разработки и использования педагогических программных средств.

Разработка ППС включает дм основных этапа: ;)Taij, проектирования и итап реализации. Первый этап является ключевым. Он включает в себя: а) выбор фрагмента обучения, полиеалщего автоматизации; б) анализ избранного фрагмента обучения: определение ближайших и отдаленных целой обучения, пе^холого-иодагогичееких характеристик объекта обучения, обучлкхцой и учебной деятельное -ти, получение алгоритмизированной картины не только реального учебного процесса, ио и "идоальиого"; в) выбор части деятельности учитоли, которую I!j"TÏJIO аПТОГ.иТНЗИрОНаТЬ и что ЦП ЭТОГО Н011Ю автоматизировать; г) определение характеристики будущего IUIC (основного назначения и этапа дидактического цикла обучения, гдч НПО будет использовано).

Затем следует создание сценария ИПС, которое наиболее целесообразно вести в слодугаой последовательности: а) подобрать дидактичоский материал;

0). разработать первый (функциональный) вариант сценария, в котором необходимо уточнить цбли обучения, определить способы контроля достижения этих цолей и целесообразную организацию видами информации об итогах этой работы;

в) разработать полный вариант сценария, учитывающий мотивациои-ный аспект обучения и дизайн ППС.

После разработки сценария наступает этап реализации педагогического программного средства, который начинается, как правило, с выбора инструментального средства. Существует два основных подхода к решению этой проблемы. В первом случае основным инструментальным средством реализации выступают универсальные или специализированные автоматизированные обучающие системы (АОС). Второе направление - это создание 11110 с использованием языков программирования. Н ходе исследований оыли выделены три группы разработчиков ППЬ', отличающиеся прежде всего уровнем

ç

- И) -

тмимиглской подготовки, и две группы пользователей ППС '-¡¡тполакитпли и обучаемые). Такая классификация явились базо-

• 'Я дня анализа потребностей пользователей в прогр;и.млк и инст~ ".'моитиышх комплексах, необходимых для автоматизации (полной

» ,и частичной) их деятельности по созданию и эксплуатации ППС. (чпультатам итого анализа были разработаны пакеты инотрумон-

• >..!МШХ средств АМОС, 8ТШ, МЕИ11.

При проведении анализа потребностей пользователей - раз-.мбогшкон прежде всего определялось, кто конкретно относится ••. .»гор, категории и какими знаниями, умениями и шинками они !'ччшкч или доляш. обладать для разработки и. эксплуатации ППС.

о сеязи с тш, что для проектирования ППС требуется дос-•| 1ТОЧЛС) высокий уровень подагогической подготовки, основными разработчиками в настоящее» время являются научнно работники, преподаватели ВУЗов, студенты пединститутов и преподаватели шел. Согласно про л поденной мотодико разработки ППС всем км п той или иной степени доступны начальные зтапн проектирования. По уяс этап разработки управления учебной деятельностью обуча-ечых требует серьезной программистской подготовки. Такую подготовку имеет лишь небольшая часть преподавателей ВУЗов и студен-

70 П.

Згап реализации в первую очередь ' требует проведения аиалчла готового сценария. Прежде всего определяется:

н) какой вил информации - статической и/или динамической -нррнмушчетввнно будет выводиться на экран дисплея; 0) какой способ ввода (ответ-текст и/или отвот-действие) требуется для наиболее эффективного обучения на каждом этапе;

в) какил способы анализа будут использоваться в ППС;

г) кок наиболее полно ( с точки зрения эффективности обуче-ми.ч) использовать возможности данной ЭВМ;

л> каков язык общения обучаемого с ППС;

р) как максимально интеллектуализировать программное средство, обеспечить высокую надежность работы;

:*> какую информацию о результатах обучения следует хранить «ч вмошних носителях и как ее обрабатывать.

Непосредственная реализация программы может быть выполнена либо оду,им разработчиком, либо поручена ирогра^яе.ту.

Рассмотренная технология предполагает, во-первых, достаточно высокий профессиональный уровень разработчиков и, во-вторых, довольно существенный диапазон времени, необходимый для создания таких средств. Уменьшить трудозатраты без потери педагогической эффективности возможно лишь за счет автоматизации. Для этого совместно с В.Е.ИсаЙчснко била разработана систем!! STILL, содержания редактор кадров и набор подпрограмм, из которых, как из блоков конструктора, можно достаточно бистро собрать программное сролстпо. Основное время разработчика будет при этом тратиться на построение дерева обучения.

Для разработчиков ППС, но обладающих достаточно высоким уровнем программистской подготовки, создана (совместно с Р.Р.Попковой) автоматизированная многофункциональная обучлггпя система (АМОС). Этот программный комплекс предназначен для разработки автоматизированных учебных курсов (ЛУК) и систематического использования их в учебном пропсссо для консультации, обучения я контроля. Система ЛМОО является универсальной, т.е. с ее помощью могло создавать АУ1< в любой предметной области. К особенностям системы следует отнести прежде всего то, что:

а) управление обучением отделено от обучающей информации;

б) отсутствует специальный язык для написания автоматизированных учебнь-1 курсов (АУК); в) управление работой всех програш комплекса производится в диалоге на естественном языке; г) вся информация об обучаемом, о ого работе и "качество" каждого контрольного задания собирается автоматически, хранится в базе данных- Перечисленные особенности системы позволяют существенно сократить, упростить и в какой-то степени формализовать этапы разработки автоматизированных курсов.

В главе также излолоин методические особенности создания ЛУК в системе АМОС. Так, подбор контрольных заданий должен учитывать стратегию построения дерева обучения. В системе АМОС раздел задается матрицей Z=(Zij), гдо Zij - иомор контрольного задания. Если в большинства универсальных АОС структура дерева обучения описывается разработчиком, то в АМОСе это дерево строится автогатически в зависимости -от предыстории обучения. На основе данного положения предлагается методика формирования разделов и курса в целом. В основе этой мотопики лежат прпяде

ы:ого характер управления обучением и формирование блоков заданий для полного цикла дифференцированного обучения. Такой метод позволяет достаточно эффективно индивидуализировать обучение (здесь ужо для каждого учащегося генерируотся свой вариант, определяемый не только .количеством, но и 1сачоством заданий). При работе в системе возникает и новый показатель - уровень обучаемого, -под которым понишется максимальный номер строки матрицы, а заданиями которой обучаемый способен успешно справляться.

Эксперимент показал, что система АМОС позволяет повысить эффективность учебного процесса превдо всего на этапах закрепления учебного материала и проведения текущего и итогового контроля.

Как показали исследования, внедрение вычислительной техники в обучение должно проходить ряд основных этапов. Па первом этапе целесообразно автоматизировать проводоние текущего и итогового контроля в тех предметных областях, где автоматизация не влечет за собой резкого изменения в видах контролируемой деятельности. На втором этапе целесообразно внодрять ППС иллюстрирующего и моделирукщего типов. Первоначально такие ППС лучше всого использовать при знакомстве учащихся с новым материалом. Третий этап по времени никак не связан с первыми двумя и монет быть роализован как после этих этапов, так и параллельно. Его выделение вызвано чисто организационным различием и связано с использованием ЭВМ для внеклассных занятий.

Переход к следующим этапам внедрения ЭВМ в учебный процесс в данной работе не рассматривается.

В главе приводятся методические рекомендации по подготовке студентов математических факультетов при изучении темы "ЭВМ в обучении" в рамках курса "Компьютерная технология в образовании".

Особое внимание при преподавании курса уделяется практическим, лабораторным и самостоятельным занятиям, имешим ярко выраженную прикладную направленность. Для их проведения разработан пакет программных средств, обеспечивающий иллюстрацию и непосредственную деятельность обучаемых по каждой теме. Паибот лее часто используются следующие организационные формы проведения занятий:

(1) ролевыо и деловые игрн. Они, как правило, связаны с вопросами использования ЭВМ в обучении и управлении;

(2) коллективное обсуждение проектоз;

(3) индивидуальное решение задач с использованном элементов взаимоконтроля и взаимопомощи. Данная форма используется в основном при проведении лабораторных занятий по разработк ППС;

(4) проведение зашит научно-пеяагогичоских разработок.

Реализация программы курса возможна только при тесной интеграции с преподаванием информатики и методики преподавания математики.

Обязательным элементом подготовки студентов в рамках курса является организация и проведение уроков математики с использованием готовых ППС во время педагогической практики и уроков математики и информатики па стаяерской практике.

Таким образом, при изучении теми "ЭВМ в обучении" студенты учатся разрабатывать педагогические программные средства, начиная с. выбора трудных для усвоения школьниками том и кончая разработкой программ для ЭВМ и проведением педагогического эксперимента в рамках стажерской практики. Следует отметить,что курс "Компьютерная технология в образовании" имоет преимущественно прикладной и интогрируший характер. В ходе работы студенты должны активно использовать знания, полученныо в курсах педагогики, психологии, информатики, методики преподавания китематики и методики преподавания информатики.

Наряду с обучением студентов ведется и подготовка преподавателей базовых школ пединститута к использованию ЭВМ в учебном процессе. На лабораторных занятиях учителя знакомятся с особенностями эксплуатации и использования ППС, осваивают работу с системой АМОС.

Материалы данной главы в точение пяти лет были использованы при подготовке студентов математического факультета экспериментальной специальности "Математика и управление учебным процессом на базе ЭВМ" и являются основой для внодрвния вычислительной техники в учебный процесс базовых школ педагогического института.

Глава III МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ 110 ОБУЧЕНИЮ ШКОЛЫШКОВ У Ч ЕБ110 -ЭК СТР АВ ЕРТИBIЮМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В третьей главе рассматриваются требования к программистской подготовке, необходимой для реализации 1111С, обосновывает -ся содержании курса для школьников по учобно-укстранортиыюму программированию и описываются методические принципы его реализации. Предлагается система методических, дидактических н программных средств, обеспечивактих процесс обучения основам профессионального программирования, развитию логического мышления учащихся.

Создание ПНС - процесс сложный и достаточно трудоемкий. Как показала практика, в учебном проноссо часто возникает потребность в получении достаточно простых программных средств. Однако, если проектирование таких средств для подготовленного к такой деятельности учителя вполне роально, то реализация, связанная, как правило, с большой трудоемкостью работы, ueci.Mi нроблиматична. Один из путей решения этой задачи - подготовка школьников к реализации педагогических программных средств па внеклассных занятиях.

Всякая школьная дисциплина наряду с обязательным курсом должна обеспечивать возможность организации внеклассной и внешкольной работы, позволяющей закрепить и расширить полученные знания и навыки, решать задачи профессиональной подготовки и трудового воспитания школьников. В этом отношении у информатики особенно богатые возможности. В рамках этой дисциплины в настоящее время наиболее перспективный вид производительного труда в школьном компьютерном классе - это создание программных средств, используемых в обучении.

В ходе исследования был разработан двухлетний (исходя из расчета ii часа в неделю) курс по учебно-экстравертинному программировании для школьников в двух вариантах: для учащихся, не изучающих в настоящее время информатику (с 8 класса) и для школьников, изучающих курс ОиВТ (10 класс). Материал курса наиболее целесообразно использовать при пропадании кружков или фшультати-вов. При разработке данного курса серьезное внимание было уделенс созданию положительной мотивации к учению. -

Обучение осуществляется в несколько этапов, отличашиихсл

задачами обучения, психолого-педагогическими принципами, организационно™ формами и методами обучения. На первом этапе рошются задачи выработки у учащихся навыков алгоритмического мышления. Опираясь на деятельностный характер обучения, были выделены и экспериментально подтвердили эффективность следующие виды деятельности :

а) составление простейших алгоритмов, содержащих основные алгоритмические конструкции, для исполнителей (Чертежник и исполнитель-ЭВМ). Обязательным условием при этом является направленность на выработку элементарных навыков рационального программирования;

б) решение занимательных логических задач , обеспочивающих отработку анализа условия задач, умения рассуждать, используя формальную логику.

На этом этапе решаются и задачи общеобразовательного характера: расширение кругозора учащихся в вопросах применения ЭВМ и умения работать с литературой. Серьезное внимание здесь удоляется моти-вацнонной сфере. Важное значение имеот подбор дидактического материала. Разработан комплекс многофункциональных задач, позволяющих отрабатывать навыки составления алгоритмов, демонстрирующих сферы применения ЭВМ и учитывающих интересы юношей и девушек. Для этого этапа разработан пакет программных средств.

Второй этап обучения ориентирован на подготовку школьников учебно-экстравертивиому программированию. Здесь основное внимание уделяется программированию на языке высокого уровня и решаются следующие задачи: знакомство учащихся с особенностями создания интерфейса "человек - ЭВМ"; подготовка к реализации такого интерфейса и разработке структурных программ; обучение технологии "сверху-вниз". На этом этапе важное значение имеет подбор дидактического материала, отражающего наиболее полно задачи обучения, и организационные формы'занятий, среди которых значительное место занимают коллективные формы деятельности. Этот этап также обеспечен программным сопровождением (учебная среда и STILL).

Закточительный третий этап характеризуется прежде всего высокой степенью индивидуальности обучения. Учащиеся, овладев Формой и в определенной степени навыками производственного окст-равертивного программирования, приступают на этом этапе к роаль-

ной производительной деятельности.

Материалы, разработанные в ходе исследования, используются , в настоящее время для подготовки студонтов в рамках курсов "Информатика и вычислительная техника" и "Компьютерная технология в образовании". В результате обучения студенты овладевают навыками реализации ППС средней сложности, а также мотодикой проведения внеклассных занятий по учебно-экстравертивному программированию.

Глава IV ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Педагогический эксперимент по теме исследования проводился о 1'J03 но 1900 годы в Свердловском педагогическом институте и в базовых школах N43 и N121. Эксперимент проводился в три этана.

Порвый этап (1983-1985 гг.) являлся подготовительным и был связан с появлением новой специальности "Математика и управление учебным процессом на базе ЭВМ". Анализ рекомендаций советских и зарубежных исследователей показал, что практически нигде не проводилась подготовка учителой для разработки и использования педагогических программных сродств. Наличио разрозненных исследований по отдельным аспектам этой проблемы ие позволяло начать комплексную подготовку специалистов.

Экспериментальная проверка имеющихся методик и инструментальных средств (АОС ВУЗ, АОС ЭКСТЕРН) .выявило существенные недостатки, связанные с излишней сложностью их освоения студентами и учителями общеобразовательных школ. Возникла необходимость в создании учебно-ориентированной методики создания и использования ППС. При этом потребовалась разработка программного сопровождения курса (система АМОС, комплекс демонстрационных курсов на базе АОС ВУЗ и ЭКСТЕРН).

На втором этапе (1985-1987гг-) проводился поисковый эксперимент, связанный с созданием и проверкой методики разработки и использования педагогических програшиых сродств, пригодной для обучения студентов педагогического ВУЗа. При этом осуществлялся выбор наиболее оптимального содержания, форм и методов проведения занятий со студентами и учителями школ. При создании ППС с использованием языков программирования выявились недостатки программистской подготовки студентов. Для ее совершенствования были выделены основные требования к подготовке по программированию.

Методика подготовки по программированию проверялась при обучении студентов в рамках курсов "Компьютерная технология в образовании" и "Информатика и вычислительная техника", а также при проведении факультативов по учебно-экстравертивному программированию для' школьников. На этом этапе были разработаны методические рекомендации для проведения такого факультатива и реализована программная поддоркка, обеспечивающая наиболее успешное его проведо-нно.

На третьем этапе (1988-1990 гг.) проводился обучающий эксперимент: в Свердловском пединституте (преподаватели Пашкова P.P., Данилина И.И., Долинер Л."И.) в рамках курса "Компьютерная технология в образовании" и в школе N43 - на факультативах по программированию (учителя Долинер Л.И..Газейкина А.И.и Кулакова М.А.). Была проверена дидактическая эффективность разработанного программно-методичЕского комплекса. Результаты, полученные в хода обучающего эксперимента, показали высокий уровень подготовленности студентов для разработки и использования педагогических программных средств. Часть реализованных силами студентов и школьников ППС в настоящее время систематически используется в учебном процессе школы N43.

В целом итоги педагогического эксперимента подтвердили теоретические результаты исследования, показали эффективность разработанного программно-методического комплекса.

. - ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Разработан программно-методический комплекс, включающий:

- учебно-ориентированную методику разработки и использования педагогических программных средств;

- методические рекомендации по подготовке студентов к проектированию, реализации и применению ППС в учебном процессе школы;

- соответствующее дидактическое и программное обеспечение.

2. В ходе педагогического эксперимента показана эффективность разработанного комплекса и целесообразность включения в подготовку студентов пединститутов курса по разработке и использованию педагогических программных средств.

3'. Выделены основные знания, умения и навыки по программированию, необходимые для реализации ППС. На их основе предложены изменения программы по информатике для студентов, изучающих курс

"Компьютерная технология в образовании".

4. Сформировали рекомендации для совершенствования форм компьютерной грамотности учащихся, используемые прежде всего для проведения внеклассных занятий для школьников по учебно-экстра-вертивному программированию. Методика проведения таких занятий основана на разработанной методике создания 11Í1G и ориентирована на их реализацию.

4. Разработано программное сопровождение курса по учобно-эк-стравертивному программированию, включающее комплекс моделирующих, контролирующих и инструментальных средств, а такие его методическое и дидактическое обеспечение.

5. В ходе педагогичоского эксперимента проверона эффективность предложенных рекомендаций и показано, что

- нроведопиэ внокласеннх занятий по учобно-экстравортивному программированию возможно лишь при наличии учителя, владеетего методикой проектирования и реализации 11IIC;

- создание НПО является практически единственной рольной производительной деятельностью учащихся в школе, что обеспечивает (наряду с предложенной методикой) высокую мотивацию к учению. Кроме этого, предлагаемая методик i позволяет получать учащимся углубленные знания как в области информатики, так и в предметных областях, в которых ученик специализируется. При этом реализуется один из основных принципов дидактики о связи обучения с жизнью;

- группа школьников, подготовленных в рамках данного курса, ооеспечивает на 30-40j£ потребности учебного процесса в простейших НПО и ППС средней сложности.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в слодуицих работах:

1. Долгий А.В.Долинер Л.И. .Пашкова Р.Р. Автоштизированная сис-•reiAi обучения АМОС на базе многотерминального комплекс;» ОМ-4.// Тез докл. на межзональной научно-практической конференции "Применение автоматизированных обучающих систем в учебном процессе", декабрь 1У84/ 6ГУ, Минск,1У84. - c.54~5'á.

2. Пашкова P.P. Долинор Л.И. Алгоритмические языки: П/МЖАЛЬ. Учебное пособие. - Свердловский мед.ин-т, Свердловск, 11.)84.-!11с. 3- 4илевкова В Н.,Долинер ЛИ. ACO na урони.// Автоматизация

обучения и контроля знаний на базе ЭВМ./ Свердловский пед.мн-т, Свярдловск,1984. -с. 3-11.

■1. Лолинор Л.И. Методика разработки экспериментальных уроков по курсу школьной математики на базе АОС ВУЗ. // Тез.докл. на всесоюзной конференции "Применение ЭВМ для обеспочения учебного процесса и управления образованием" ноябрь 1984./ Свердловский пед.ин-т,Свердловск,1985. - с.216-217.

5. Лолинор Л.И..Пашкова P.P. Управление обучением и сервисные функции ACO АМОС.//Тез.докл. на всесоюзной конференции "Примечание ЗВМ для обеспечения учебного процесса и управления образованием", ноябрь 1984./ Свердловский пед.ин-т,Свэрдловск,1985. о.220.

6. Долннор Л.И. .Пашкова P.P. Методика и технолопп создания автоматизированных учебных курсов для обучающей системы АМОС.// Автоматизированные системы в управлении учебно-воспитатольпым • процессом в педагогическом институте/ Свердловский пед.ин-т, Свердловск, 1986. с.3-7.

7. Долинер Л.И. Использование автоматизкрованннх систем обучения на уроках математики в школе // Автоматизированные системы в управлении учебно-воспитательным процессом в педагогическом институте/ Свердловский под.ин-т,Свердловск., 1986: - с.79-85.

8.Лолинор Л.И., Ланилина И.И., Пашкова P.P. Алгоритмический язык ПАСКАЛЬ в школьном курсе информатики: методические рекомендации/ Свердловский пед.ин-т,Свердловск, 1986. - 60с.

9. Долинер Л.И.. Пашкова P.P. Автоматизированная обучающая система АМОС. - Информационный листок N 370-87 Свердловский межотраслевой ЦНТИ,Свердловск,1987. - 2о.

10.Долинер Л.И., Пашкова P.P., Данилина И.И. О преподавании курса "Компьютерные технологии в образовании" // Тез. доклада на

VI областной научно-практической конференции "Новые информационные технологии в учебном процессе и управлении", май 1989. Омский пед.ин-т,Омск, 1989. - с.118-119. CZt^^i^

Подписано к печати 06.11.90 Формат 60*84/16 Объем I п.л. Заказ VSY Тирая 100 экз. Бесплатно

Ротапринт Свердловского пединститута Свердловск, пр. Космонавтов, 26