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"

/ ь

I

ГтОСКОВСЮ',!! ОРДЕРА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМ2НЯ ОБЛАСТНОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ кмоин И.К.КРУПСКОЙ

На правах рукописи Ш 378:014.544(043.2)

ДОЛИНЕР Леонид Исаевич

ПОДГОТОВКА У'ГЛТЕЛЕЙ К РАЗРАБОТКЕ а ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВШГОйМВСйЬ'Х ЙГСГГЯЙШ СРЕДСТВ в ОШВОВРАЗОВАТВЛЫЮЙ школв

13.00-02 - методика преподавания информатики и вычислительной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 1990

Работа выполнена в Свердловском ордена "Злак Почета" государственном педагогическом институте

Научные руководители:

доктор физико-мателггических паук, профессор В.В.КУЗНЕЦОВ

кандидат фиэкко-ттеттических наук, доцент

В.Г.ЖИТОМИРСКИЙ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор И.А.РУМЯНЦЕВ

кандидат педагогических наук К.В.РОБЕРТ

Ведудая 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 кмопя Н.К.Крупской (107846, Москва, ул.Радио 10-а) .

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МОПИ км. Н.К.Крупской.

Автореферат разослан «----» ........... 1930 г.

Учений секретарь специализированного совета

Л.П.КРИШЕШО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАШ'Ш

В основных направлениях реформы общеобразовательной школы и других постановлениях партии и правительства но попросим совершенствования системы народного образования подчеркивается важная роль вычислительной техники в современном обществе и, в частности, в образовании. Исследования как советских, так и зарубежных учених показывают, что одним из наиболее перспективны.)!, путей повышения эффективности образования является широкое внедрение компьютерной технологии в обучение.

Все более широкое оснащение и ¡кол современными компьютерами позволяет в настоящее время ставить вопрос об их использовании не только как объекта изучения (в рамках предмета "Основы информатики а вычислительной техники"), но и как средства обучения на занятиях по другим дисциплинам- Однако такое внедрение компьютерной технологии в образование наталкивается на ряд серьезных проблем. К ним относятся и недостаточная теоретическая база для использования компьютеров в обучении, и несовершенство технического и программного обеспечения, и отсутствие дидактического и пс.ихолого-нодагогического сопровождения, и недостаточная подготовленность кадров- Необходимость подготовки педагогичоских кадров для использования компьютерной технологий 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, обеспечиваицего подготовку учителей к созданию и использованию педагогических программных средств (11110).

Объект исследования: процесс подготовки педагогических кадров в педагогическом институте.

Предмет исследования: методика подготовки учителей к разработке и использованию педагогических программных средств п средней шкопе.

Гипотоза исследования: введение в содержание подготовки учителей меч'одики разработки и использования ГШС создает пред посылки для эффективного решения проблемы компьютеризации обу-

чения, 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 выше, были поставлены следующие задачи:

1. Разработать програм»шо-метояическиЙ 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 проверить эффективность данного программно-методического комплекса, а также разработанных рекомендаций.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение научно-методической литературы, диссертаций, материалов конференций, програш подготовки студентов по информатике, нормативно-методических документов с целью выявления состояния и определения путей решения"проблемы; изучение и обобщение опыта по созданию и использованию ППС в учебном про-цоссе 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.

На защиту выносятся:

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

2. Учебно-методическое обеспечение этой подготовки.

3. Програшно-методическое обеспечение, включающее педагогические и инструментальные средства, необходимые для подготовки учителей.

Апробация и внодрейио результатов исследования. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры ииформатики и кафедры методики преподавания математики Свердловского педагогического института, на итоговых научно-методических конференциях пединститута (г.Свердловск), на межзональной научно-методической конференции "Применение автоматизированных обучанцих систем в учебном процессе" (г.Минск, 1981г.), ан Всесоюзной конференции "Применение автоматизированных обучающих систем в учебном процессе и управлении образованном" (г.Свврд 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 ииформатики в 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 процесса 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 тохиика" и "Компьютерная технология в-образовании". Разраоо -танное программное обеспечение применяется, кроме СЫПИ и школ, имеюцих ЭВМ типа СМ и ДВК, в некоторых ВУЗах страны для повышения эффективности учебного процесса, а также при проведении 'ШК про1 подавателей школ и ВУЗов.

Материалы исследования внедронн в практику преподавания »снов информатики и проведения факультативных занятий в средней числе N 43 Кировского района г.Свердловска, а также при изучении отдельных разделов математики.

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

Во введении определяется тема диссертации, обосновывается научная значимость, актуальность, новизна, практическая ценность и описывается структура работы.

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

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

Лия решения проблем компьютеризации в сфере образования необходимо соблюдение ряда психолого-педагогических требований и условий, предопределяющих конечную эффективность учебно-воспитательной, унравпенческой и научно-исследовательской деятельности. Наиболее сложной и крайне важной проблемой здесь является проблема психолого-педагогического обеспечения использования внчцсли-топьной техники в качестве эффективного средства обучения. К наиболее неотложным вопросам, позволяющим 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 эффективных способов организации учебно-познавательной 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

угиаркедть, что полостная кэшшшмг компьютеризации обучении су шествует, определенные сдвиги в процесс.» во создания ость. Несом ионную ценность для данной концепции имеют теоретические основы программированного обучения, особенно разработки Н.Ф.ТалыпшыЙ, связанны«) с автоматизацией учебной деятельности. Разработанная при этом модель учебного процесса, базирующаяся ш его представлении и «идо ноксторой разновидности процесса управления нозна.-вателышй деятельностью, в условиях компь«торного ооучег.ия шляется наиболее» продуктивной.

В период активного внедрения идей и методой программированного обучения В.П.1?оспалько била создана теория низт.ишого формирования умственных дойствиЗ. Разбиение процесса усвоения учебного материала на отдельные этапы позволяет конкретизировать цели и наметить критерии оценки достигнут!« результатов обучении.

Исследования 1.Р1а£о1, о.Рарог(, Н-Ф.Талызиной, В. Г. Житомирского А.Н.Кр;иоии и других показали, что и при современных возможностях комньитороо часть функций пропедаватоля может быть билое успешно реализована компьютером. К таким функциям педагога относится прежде всего построение процесса обучения с учетом дифференциации индивидуальных возможностей обучаемого, реализация систематической обратной связи и основанной ни ней коррекции процесса обучения. Кроме этого, компьютеру могет бить передана часть функций обучаемого, связанных со вспомогательной деятельность» (поиск необходимой информации, создание условий для выполнения основной деятельности и т.п.). Это позволит учащимся с больший продуктивностью выполнять основную деятельность.

Широкое распространение компьютерен поставило перед исследователями задачу подготовить теоретическую и практическую основу для конструктивной реализации учебного проносса на базе ЭВМ. Здесь появилась необходимость в мотодичоских, психологических и дидактических рекомендациях но созданию программных еродетл, реализующих процесс обучения с помощью компьютера, а также в разработке методики их использования. Решению этих задач посвящены исследования Н.Ф. Тализкиой, К.С.Гершунского, Ё.И Мдшбипа, ВВ. Рубцова и многих других.

'И последняя проблема связана с подготовкой кадров, снссоо-ннх проектировать, реализовытать и использовать компьютеры в

обучении. Существенный вклад в этой области внесли В.М.Монахов, М.П.Лапчик, В.Г.ХитомирскиЙ, Я. АЛНгряменко. Если многие педагогические ВУЗы страны (МПШ им.В.И.Ленина, МОИИ им Н.К Крупской, ЛГПИ им.Герцена, Омский ГНИ, Сп1ПИ у. др.) решают в настоящее время вопрос о подготовке студентов и учителей к применению ЭВМ в учебно-воспитательном процессе, то вопросами подготовки кадров по первым двум направлениям уделяется значительно меньше внимания. Решение этих вопросов встречает множество трудностей, свизаных с техническим к программным оснащением ВУЗов и школ, п также с отсутствием методики такой подготовки. Проблему прпд-ставляот и имеющийся уровень программистской подготовки студентов.

Глава II. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЕЙ К РАЗРАБОТКЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПШГОГИЧЬЖИХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРЕДМЕТАМ ЕСТЕСТВЕННОГО НИКЛА (НА ПРИМЕРЕ МАТЕМАТИКИ И И1ШШТИКИ)

Во второй главе рассмотрена учебно-ориентированная методика разработки педагогических программных средств в общем случае и особенности во реапиз-лиии 1» рамках разработанной при участии автора исследования автоматизированной обучлицей системы ЛМОО и инструментального пакота STILL. Кроме этого, предлагаются практические рекомендации по использованию таких программных средств в иколо. Излагается методика обучения учителей разработке и использованию ШЮ.

Одна из наиболее плодотворных моделей учебного процесса (разработанная И.Ф.Талызиной) базируется на представлении «го в виде некоторой разновидности процесса управления познавательной деятельностью. Существенную роль в функционировании этой сисями играет обратная связь и самообучение, являпциеся в традиционном учебном процессе наиболее слабыми звеньями. Именно поэтому мэжло 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 сущнстпук*-щую, "докомпьютерную)" систему почти всегда мало'л}Ф"ктиш1о, Успешность компьютеризации основывается на полроОппИикчи апапяпо

фуикципнкроклнкн системы обучения и оо перестройки такт.) образом, чтобы компьютер являлся неотъемлемой частью вновь созданной систсмы.

Пти наложения, a таксе исследования Н.Ф.Талызиной и Е.И. .'.tiairtiuu, являются основой для создания учобно-орионтироваиноН методики разработки и использования полагогичиских программных средств.

Разработка НПО включает дга основных этапа: этап проектировании к этап реализации. Первый этап является ключевым. Он включает в себя: а) выбор фрагмента обучения, подлежащего авто-ттизаиии; б) анализ выбранного фрагмента обучения: определенна блюкайшкх и отдаленных целей оОучо:;;?,ч, псаяолого-пвдагогнчвских-характеристик обьекта обучения, обучающей и учебной деятельности, получение алгоритмизированной картины не только реального учобмого процесса, по и "идеального"; в) выбор части деятельное--ти учителя, которую путно автоматизировать и что из этого могли автоматизировать; г) определенно характеристики будущего ПЛС (основного мазначения и этапа дидактического цикла обучения, где ГШС будет использовано).

Затем слодуот создание сценария ПЛС, которое наиболеа це~ лосообразно вести в следующей последовательности:

а) пгдобрать дидактический мзториал;-

б) разработать первый (функциональный) паркант сцонаркя, п котором необходимо уточнить пели обучения, определить способы контроля достижения этих полой и целесообразную организацию выдачи информации об итогах этой работы;

и) разработать полный вариант сценария, учитывающий мотитацион-ний аспект обучения и дизайн НПО.

Поело разработки сцопария наступает этап роализании педагогического программного средства, который начинается, как правило, о выбора инструментального средства. Суинствует два основных подхода к решению этой проблемы. В первом случае основным инструментальным средством реализации выступают универсальные или специализированные автоматизированные обучашио системы (АОС). Второе направление - это создание ПЛС с использованием языков программирования. В ходе исследований были выделены три группы разработчиков 11110, отличающиеся прекдо всего уровнем

программистской подготовки, и дно группы пользователей ПНС (препопамтели и обучаемые). Такая классификация явилась базовой дня анализа потребностей пользователей в ирограмшх и ипст-рументалышг. комплексах, необходим:)* для автоматизации (полной ипи частичной) их деятельности по созданию и эксплуатации НПО. По результатам этого анализа Онпи разработаны пакет» инструментам ышх средств амос, ;гшл.. мти.

При проведении анализа потребностей пользователей - разработчиков прожди всего определялось, кто конкретно относится к этой категории и какими знаниями, умениями и папиками оня обладают или ло.пмш обладать для разработки и эксплуатации НПО.

И связи с тем, что для проектировании 1ШС требуется достаточно высокий уровень педагогической подготовки, основными рпрабоучиками в настоящее время являются научные работники, преподаватели ВУЗов, с.тулентн пединститутов и преподаватели тол. Сог таено предложенной мотодико разработки Ш1С всем им в той или иной степени доступны начальные этапы проектирования. Но уже этап разработки управления учебной деятельностью обучаемых требует серьезной программистской подготовки. Такую подготовку имеет лишь небольшая часть преподавателей ВУЗов и студентов.

Этап реализации в первую очередь • требует проведения анализа готового сценария. Прежде всего определяется:

а) какой вид информации ~ статической и/или динамической -ьроимушествонно будет выводиться на экран дисплея;

б) какой способ ввела (ответ-текст и/или ответ-действие) требуется для наиболее эффективного обучения на каждом этапе;

в) какие способы анализа будут использоваться в НПО;

г) как наиболее полно ( с точки зрения эффективности обучения) использовать возможности данной ЭВМ;

д) каков язы'.: общения обучаемого с ПНС;

е.1 как максимально кнтвллектуализировать программное средство. обеспечить высочую надежность работы;

п) какую ииФормануч) о результатах обучения следует хранить ли мюыьих носителях м как ее обрабатывать. ]|г ьосреги тиемняя реализация программы «ожег быть вшюг.нш;а либо (■„.мим ¡:» золотчиком, ..:нбо поручена программисту.

Рассмотренная технология предполагает, во-первых. достаточно высокий профессиональный уровень разработчиков и, во-вто-рнх, довольно существенный диапазон премии и, необходимый для создания таких средстр. Уменьшить трудозатраты без потери педагогической :мМ>чстирпости возможно лишь за счет агтоматмзаиии. Для зтого совместно с В.Е.ИсаЯченко была разработана система 5ТШ., содержания редактор кадров г набор подпрограмм, из которых, как из блоков конструктора, можно достаточно быстро собрать прогрнмлноо средство. Основное время разработчик будет при этом тратиться на построение дерева обучения.

Для разработчиков ППС, но обладаниях достаточно высоким уровнем программистской полготовки, создана (совместно с Р Р. Пашковой) автоматизированная многофункциональная ооучапиая система (АМОС!). Этот прогрплмий комплекс предназначен для разработки автоматизированных учебных курсов (ЛУК) и систематического использования их в учебном процессе для консультации, обучения и контроля. Система АМОС! является универсальной, т.о. с ее помощью можно создавать АУК 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 ¿»лтоматизпропан-ннх учебных курсов (ЛУК): в) управление работой.всех программ комплекса производится в диалоге на естественном языке; г) вся информация об обучаемом, о его работе и "качестве" каждого контрольного задания собирается автоматически, хранится в базе данных. Перечисленные особенности системы позволяют существенно сократить, упростить и п какой-то степени формализовать этапы разработки автоматизированных курсов. .

В главе также изложены методические особенности создания АУК в системе АМОС. Так, подбор контрольных заданий должен учитывать стратегии построения дерева обучении. В системе АМОС раздел задается матрицей 7.--(7л]), где 7л\ - помер контрольного задания. Если в большинстве универсальных АОС структура дерет обучения описывается разработчиком, то в АМООе это дерево строится автоматически в зависимости от предыстории обучения. Па основе данного положения предлагается методика формирования разделов п курса в целом. В основе этой методики лежат прокде

всего характер управления обучением и формировании блоков заданий для полного цикла дифференцированного обучении Такой метод позволяот достаточно аффективно индивидуализировать обучение (здесь уко для каждого-учащегося генерируется свой вариант, определяемый но только количеством, но и качеством заданий). При работе в системе возникает и новый показатель - у р о н о и ь обучаемого, под которым понишется максимальный помор отрока ьитрицн, с зиданиями которой обучаемый сносоОен успешно справляться.

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

Нак показали исследования, внедрение вычислительной техники в обучоние должно проходить ряд основных этапов, lia первом этапе целесообразно автоматизировать проьедопио текущего и итогового контроля в тех предметных областях, где автоматизация не глечет за собой резкого изменения в видах контролируемой донтель" ности. На втором этапе целесообразно внедрять III 1(7 иллюстрирующего и мэделирунцш'о типов. Первоначально такие IUU' лучше всего использовать при знакомстве учащихся с новым млториалом. Третий этап по времени никак но связан с пирными двумя и moe<it быть реализован как пооло :)тих этапов, так и параллольно. Кго пндело-ние вызвано чисто организационным различием и связано с использованием ЭВМ для внеклассных занятий.

Переход к следующим этапам внедрения ЭЬМ в учебный процесс в данной раооте но рассштриваотся.

В главе приводятся методические рекомендации но подготовке студентов математических факультетов при изучении темы И'ИА( и обучении" ь рамках курса "Компьютерная технология в образовании".

Особое внимание при преподавании курса уделяется практическим, лабораторным и самостоятельным занятиям, имемцим ярко выраженную прикладную направленность Для их проведения разработан пакет программных сродств, обесночиваши!! иллюстрацию к непосредственную деятельность обучаемых по шшдой теми. Наиболее часто используются слодумцио организационные формы проведения занятий:

(1) ролевые И ДСЛОВНП и г р и Они, как прилило, связаны с вопросами использования Э1М и обучении и управлении;

(2) коллективное обсуждение проектов;

(3) индивидуальное решение палач с использованием элементов взаимоконтроля и взаимопомощи. Данная форт используется в основном при проведении лабораторных занятий по разработке ППС;

(4) проведение зашит научно-педагогических разработок.

Реализация программы курса возможна только при тосной интеграции с преподаванием информатики и мотолики преподавания '.пт^ттихи

Обязательным элементом подготовки студентов в рамках курса является организация и проведение уроков математики с использованием готовых IIIK" во время педагогической практики и уроков математики я иифор«1Тики на с.тажорскоИ практика.

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

Наряду с обучением студентов водотся 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 ШХ"!.

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

1'лаг.а Iii МЙТОДИЧШШВ РЕКОМКШШШИ Ш! У'ШТКЛиИ 110 ОЕ'-УЧШЙЫ ШКОЛЬНИКОВ УЧЕШО-ЭКС'ГРАВЕРТИШЮМУ Ш'01ТЛШШ'01Ш1ИЮ

В третьей глаьо рассштриваются требования к программистской подготоико, необходимой для реализации 11ПС, обосновывает -ся содержание курса дпя школьников по учебно-окстраьиртивному прогрсилинрокишю и описываются методические принципы ого реализации. Предлагается система методических, дидактических и программных средств, обеспечивакщих процесс обучения основам про-фоееиошльного программирования, развитию логического мышления учащихся.

Создание (ШС - процесс сложный и достаточно трудоемкий. Как показала практика, в учебном процосс.о часто возникает потребность в получении достаточно простых программных средств. Однако, если проектирование таких средств для подготовленного к такой деятельности учителя вполне реально, то реализация, связанная, как правило, с большой трудоемкостью работы, весьма проблематична. Один из путей решения этой задачи - подготовка школьников к реализации педагогических программных средств на внеклассных занятиях.

Всякая школьная дисциплина наряду с обязательным курсом должна обеспечивать возможность организации ыюклаееноИ и внешкольной работы, позволившей закрепить и расширить получинные знания и навыки, решать задачи профессиональной подготовки и трудового воспитания школьников. В этом отношении у информп'ики особенно оогатне возможности. В рамках этой дисциплины в настоящее время наиболее перспективный вид производительного труда в школьном компьютерном классо - это создании программных средств, используемых в обучении.

В ходе исследования был разработан двухлетний (исходя из расчета 2 часа в неделю) курс по учебно-экстравортивному программированию для школьников в двух вариантах: для учащихся, но изучающих в настоящее время информатику (с 8 класса) и для школь ников, изучающих курс ОиВ'Г (10 класс). Мп'ериал курса наиболее целесообразно использовать при проведении кружкой или |]икультитмг вов. При разработке данного курса серьезное внимание было уделен созданию положительной мотивации к учению.

Обучение осуществляется в несколько этапов, отличандихг-я

- 1Е> -

падачами обучения, психолого-педагогическимя принципами, организационными формами и методами обучения. На первом этапе решаются 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 исполни-твль-ЭВМ). Обязательным условием при этом является направленность на выработку элементарных навыков рационального программирования;

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

На этом этапе решаются и задачи общеобразовательного характера: расширение кругозора учащихся в вопросах применения ЭВМ к умения работать с литературой. Сврьзэное внимание здесь уделяется моти-ваииоиной сфере. Важное значонио ямеот подбор дидактического материала . Разработан комплекс многофункциональных задач, позволявших отрабатывать навыки составления алгоритмов, демонстрирующих сферы применения ЭВМ и учитывающих интересы юношей к девушек: Дли этого этапа разработан пакет программных средств.

Второй этап обучения ориентирован на подготовку школьников учебно-экстравертивному программированию. Здесь основное внимание уделяется программированию на языке высокого уровня и решаются следукшие 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 значонио имеет подбор дидактического материала, отражакхцего 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).

Закаючительный третий этап характеризуется прежде всего высокой степенью индивидуальности обучения. Учащиеся, овлацон Формой и в определенной степени навыками производственного экст-равертивного программирования, приступают на этом этапе к рооль-

ной производительной деятельности.

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

Глава IV ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Педагогический эксперимент по теме исследования проводился с 1983 по 19Э0 годы в Свердловском педагогическом институте и в базовых школах N43 и N121. Эксперимент проводился в три этапа.

Первый 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 учителей для разработки и использования педагогических программных средств. Наличие разрозненных исследований по отдельным аспектам этой проблемы не позволяло начать комплексную подготовку специалистов.

Экспериментальная проверка имеющихся методик и инструментальных средств (АОС ВУЗ, АОС ЭКСТЕРН) ^выявило существенные недостатки, связанные о 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 лрограшных средств, 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 поддержка, обеспечивающая наиболее успешное его проведение.

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 ходе ойучакцего 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- Сформированы рекомендации для совершенствования форм ком ньюгврной 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 ППС и ориентирошша на их реализацию.

4. Разработано программное сопровождение курса по учебно-эк-стравертивному программированию, включашее комплекс моделирующих, контролирующих и инструментальных средств, а также его методическое и дидактическое обеспечение.

5. Б ходе педагогичоского эксперимента проверена эффективность предложенных рекомендаций и показано, что

- проведение внеклассных занятий по учоОно-экс'гравортишшму программированию возможно лишь при наличии учителя, владекхдаго методикой прооктиротния и реализации 11IIC;

-. создание Ш1С является практически единственной рольной производительной деятельностью учащихси в школе, что обеспечивает (наряду с предложенной методикой) высокую мотшшшю 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, ооеспочиьает на 30-40$ потребности учебного процесса в простейших 1ШС и ППС средней сложности.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в следующих работах;

1. Долгий A.B. .Долинер Л.И.,Пашкова P.P. Автомтизироынная система обучения АМОС на базе многотерминалышго комплекса ОМ-4.// Тез докл. на межзональной научно-практической конференции "Применение автоматизированных обучающих систем в учебном процессе", дытЗрь 1У84/ БГУ, Минск, 1984. - c.b4-üli.

2. Пашкова P.P.,Долинер Л.И. Алгоритмические языки: ПАСКАЛЬ. Учебное пособие. - Свердловский ивд.ин-т, Свердловск, 1984.-81с.

3. йиленкова В-Н.,Долинер ЛИ- АОО на уроне.// Автоматизация

ойучрния и контроля знаний па база ЭВМ./ Свердловский пед.ан-т, Свердловск,1984. -с. 3-11.

■1. Долиппр Л.И. Методика разработки экспериментальных уроков по курсу школьной математики на базе ЛОС ВУЗ. // Тез.докл. на всесоюзной конференции "Применение ЭВМ для обеспечения учебного процесса и управления образованием" ноябрь 1984./ Свердловский пед.ин-т,Свердловск,1985. - с.216-21?.

5. Долинор Л.И.,Пашкова P.P. Управление обучением и сервисные функиии ACO АМОС.//Теэ.докл. на всесоюзной конфс-ронции "Примо-нение ЭВМ для обеспечения учебного процесса и упразлення образованием", ноябрь 1934./ Свердловский пед.и:1-т,Спэрдлопск,1935. о.220.

6. Лолинер JI.И. .Пашкова P.P. Методика и технология создания автоматизированных учебных курсов для обучакцзй системы АМОС.// Автоматизированные системы в управлении учебно-воспитатольпым процессом в педагогическом институте/ Свердловский под.ин-т, Свердловск, 1УВ6. с.3-7.

7. Долинор Л.И. Использование автоматизированных систем обучения на уроках математики в 1шоле // Автоматизированные систомы в управлении учолно-воспитательным процессом в педагогическом институте/ Свердловский пед.ин-т,Свердловск., 1986: - с.79-85. В.Долинер Л.И., Данилина И.И., Пашкова P.P. Алгоритмический язык ПАСКАЛЬ в школьном курсе информатики: методические рекомендации/ Свердловский пед.ин-т,Свердловск, 1986. - 60с.

9. Долинор Л.И., Пашкова P.P. Автоматизированная обучающая система АМОС. - Информационный листок Н 370-87 Свердловский межотраслевой ШГГИ,Свердловск,1987. - 2о.

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

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

Подписано к печати 06.11.90 Формат 60x84/16 Объем I п.л. Заказ VSY Тираж 100 экз. Бесплатно

Ротапринт Свердловского пединститута Свердловск, пр. Космонавтов, 26