Развитие обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся старшей школы в процессе обучения кибернетическим основам информатики

Асаинова, Алмагуль Жаяковна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Развитие обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся старшей школы в процессе обучения кибернетическим основам информатики

Автореферат

Автор научной работы: Асаинова, Алмагуль Жаяковна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Омск
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Развитие обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся старшей школы в процессе обучения кибернетическим основам информатики"

На правах рукописи

□ОЗОБ72ВО

АСАИНОВА Алмагуль Жаяковна

РАЗВИТИЕ ОБОБЩЕННЫХ ПРИЕМОВ УМСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У УЧАЩИХСЯ СТАРШЕЙ ШКОЛЫ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ КИБЕРНЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ИНФОРМАТИКИ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень общего образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой с тепени кандидата педагогических наук

Омск - 2006

003067280

Работа выполнена на кафедре теории и методики обучения информатике ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: кандидат педагогических наук, доцент

Марина Ивановна Рагулина

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, доцент

Ирина Ивановна Раскина;

кандидат педагогических наук, доцент Лариса Александровна Усолы/ева

Ведущая организация: Красноярский государственный

педагогический университет

Зашита состоится 12 января 2007 г. в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.177.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических наук при Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан « ' » декабря 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета " М-РагУлина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одной из важнейших тенденций современного образования является направленность на фундаментализацию. Фундаментальность образования связана с необходимостью формирования личности, которая умеет создавать, а не только пользоваться уже готовыми продуктами. Особенно этот процесс касается информатики, которую в силу специфичности предметной области можно причислить и к фундаментальным, и к технологическим дисциплинам.

На II Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» (Москва, 1996 г.) Россия предложила концепцию информатики как фундаментальной науки и общеобразовательной дисциплины. Мри этом была разработана новая структура предметной области «Информатика» для системы образования и показано, что переход к этой структуре может стать важным шагом на пуги интеграции фундаментальной науки и образования.

На сегодняшний день в нашей стране сформированы предегавле- . ния об информатике как о фундаментальной науке, имеющей важное междисциплинарное, научно-методологическое и мировоззренческое значение. Согласно исследованиям рада ученых (А. П. Ершов, К. К. Копии, А. А. Кузнецов, М. П. Лапчик, В. С. Леднев и др.), в настоящее время информатика определяется как одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая сисгемно-информащюнный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации.

Согласно принципу фундаментализации общего образования, в содержании школьного образования должны найти отражение только те стороны научного знания, которые имеют мировоззренческое значение, доступны для понимания учащихся и складываются в единую систему знаний - основу мировоззрения.

Кибернетика занимает особое место в структуре научного знания. Выполняя роль метапауки, она привнесла в информатику целый ряд уже ставших общенаучными понятий и информационное моделирование как метод научного познания.

Проблеме обучения основам кибернетики в школе посвящены исследования В. В. Касаткина, А. А. Кузнецова, В. С. Леднева. Именно они обосновали необходимость изучения кибернетики как общеобразовательного предмета, определили роль и значение в формировании мировоззрения учащихся. Новый этап в исследовании кибернетики как учебного компонента начался с разработок группы ученых (С. А. Бе-шенков, А. А. Кузнецов, А. Ю. Кравцова, Н. В. Матвеева, Е. А. Раки-

тина и др.), предпринятых в связи со стандартизацией содержания обучения информатике.

Кибернетический компонент в большей степени призван формировать общенаучные знания в области управления, автоматизации систем и процессов, то есть обеспечить общее кибернетическое образование, становление мировоззренческого потенциала личности. Данный вывод подтверждается и исследованиями В. С. Леднева, который рассматривает общее кибернетическое образование как более широкую систему, чем образовательная область «Информатика». По его мнению, мировоззрение современного человека не будет достаточно полным без формирования системы знания о самоуправляемых системах и об информационных процессах.

Усвоение фундаментальных (кибернетических) знаний характеризуется следующими признаками: целостное восприятие научной картины мира; раскрытие сущности фактов и явлений в области профессии и специальности; способность к синтезу со знаниями из других областей, к формированию междисциплинарного знания; высокая степень универсальности, способствующей пониманию и объяснению суш, взаимосвязи фактов и явлений из различных областей науки и практики; высокая степень обобщенности структурных единиц знания, явлений действительности, по отношению к которым все другие варианты структурных единиц знания являются специальными (или частными случаями) при определенных ограничениях исходных структурных единиц.

По мнению академика Ю. И. Журавлева, современный человек должен пользоваться понятиями «сигнал», «система», «объект и его состояние», «переход в повое состояние», «компонент, элемент системы», «управление», «обратная связь». Но ни одно из этих понятий не разъясняется в «обычных» школьных предметах, хотя иногда там и используются.

В усвоении фундаментальных знаний большая роль отводится мыслительной деятельности школьника, поскольку для их восприятия учащийся должен использовать приемы абстракции и обобщения с тем, чтобы сформировать целостную научную картину мира, научиться устанавливать причинно-следственные связи между отдельными явлениями действительности и выявлять закономерности.

Различные аспекты проблем формирования приемов умственной деятельности раскрыты в исследованиях психологов Л. С. Выготского, Д. Н. Леонтьева, II. Я. Гальперина, С. Л. Рубинштейна, Н. Ф. Талызиной и др.; дидакток Ю. К. Бабанского, И. Я. Лернера, М. И. Скаткипа, Л. В. Занкова, М. И. Махмугова, А. В. Усовой и др. Проблема обобщения приемов умственной деятельности и их переноса рассматривалась

в работах Д. Н. Богоявленского, Е. Н. Кабановой-Меллер, II. А. Мен-чинской, В. В. Давыдова, С. Л. Рубинштейна, Д. Брунера, 3. И. Калмыковой и др.

Формирование и развитее обобщенных приемов умственной деятельности (под ними понимается сформированный/обобщенный прием умственной деятельности, позволяющий использовать его в различных ситуациях и деятельностях, сознательно выбирать различный тип приема и способ его использования для решения конкретной задачи), по мнению многих ученых (П. И. Пидкасистый, Е. II. Кабано-ва-Меллер, И. Я. Лернер, М. Н. Скаткин, Г. Г. Г'раник, 3. И. Калмыкова и др.), происходит в процессе учебной деятельности посредством выполнения учащимися приемов учебной работы. В связи с этим большое значение уделяется содержанию учебного предмета. В качестве основных приемов, достаточных для организации успешной учебной деятельности, Е. Н. Кабанова-Меллер выделила приемы абстракции, обобщения и разностороннего рассмотрения объекта.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена, с одной стороны, необходимостью усиления фундаментальных основ общего среднего образования в области информатики путем исследования интегративных компонентов кибернетики и информатики, с другой - потребностью развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности.

Проблема исследования заключается в разрешении противоречия между потенциалом кибернетической содержательной линии курса информатики и ИТ в старшей школе как средстве фундаментализа-ции знаний по информатике и недостаточностью уровня развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности, который требуется для усвоения кибернетических основ информатики.

Объектом исследования является процесс обучения информатике и информационным технологиям в старшей школе.

Предмет исследования - развитие обобщенных приемов умственной деятельности учащихся в условиях фундаментализации ин-форматичсского образования в старшей школе путем усиления кибернетической содержательно-методической линии курса информатики.

Цель исследования - повышение уровня фундаментализации знаний по информатике у учащихся старшей школы на основе развития обобщенных приемов умственной деятельности.

В соответствии с проблемой была выдвинута гипотеза исследования: изучение курса информатики и ИТ в старшей школе обеспечит формирование у учащихся кибернетических (фундаментальных) основ информатики, если:

- выявить кибернетические основы предметной области «Информатика» и адаптировать их в качестве фундаментального компонента учебного курса «Информатика и ИТ» для старшей школы;

- усилии, кибернетическую содержательно-методическую линию курса информатики и ИТ в старшей школе;

- дополнить учебно-методическое обеспечение курса информатики и ИТ комплексом развивающих учебных задач с кибернетическим содержанием;

- в основу учебного процесса по информатике положить развитие обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи:

1. Выявить содержание кибернетических основ информатики как фундаментального компонента учебного курса информатики и ИТ.

2. Определить психолого-педагогичсские условия формирования кибернетических основ информатики у школьников.

3. Построить модель развития обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся в процессе обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе.

4. Разработать комплекс развивающих задач по информатике с кибернетическим содержанием, способствующим поэтапному развитию обобщенных приемов умственной деятельности.

5. Разработать методику обучения кибернетическим основам информатики и проверить ее эффективность в условиях опытно-экспериментальной работы.

Методологической основой исследования являются работы по кибернетическому подходу к исследованию объектов (А. И. Берг, Н. Винер, М. Г. Гаазе-Рапопорт, В. М. Глушков, Л. Тьюринг, У. Р. Эш-би и др.); деятелыюстпому подходу в обучении (Л. С. Выготский, В. В. Давыдов, О. Б. Епишева, А. II. Леонтьев, Е. Н. Раштшш, С. Л. Рубинштейн, О. К. Тихомиров и др.); личностпо-ориентированному подходу (К. И. Бондаревская, В. В. Сериков, Л. М. Фридман, И. С. Якиманская и др.).

Теоретической основой исследования выступают: теория проектирования содержания образования (В. С. Леднев, И. Я. Лернер, М. Н. Скаткин, В. И. Загвязипский и др.); теория поэтапного формирования умственных действий (II. Я. Гальперин, Е. II. Кабанова-Меллер, Н. Ф. Талызина и др.); теория развивающего обучения (Л. С. Выготский, В. В. Давыдов, Д. Б. Эльконпн); теория и практика обучения информатике в школе (С. А. Бешенков, А. П. Ершов, А. А. Кузнецов, М. П. Лап-чик. II. И. Пак, И. Г. Семакип, Е. К. Хеннер и др.).

Для решения поставленных в исследовании задач использовались следующие методы:

- теоретические: анализ и обобщение философской, психологической, педагогической и методической литературы по проблеме исследования; изучение современных нормативных документов по информатике; анализ программ, учебных пособий по информатике и ИТ для старшей школы; изучение и обобщение опыта преподавания элементов кибернетических знаний на старшей ступени средней общеобразовательной школы;

- эмпирические: наблюдение за ходом учебно-воспитательного процесса, педагогический эксперимент (констатирующий, уточняющий и формирующий этапы) с целью выявления уровня овладения материалом по кибернетическим основам информатики и развития обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся старшей школы; статистическая обработка данных педагогического эксперимента и обоснование выводов.

Научная новизна исследования: впервые теоретически обосновано и практически подтверждено, что проблема фундаментализации информатического образования в старшей школе посредством усиления кибернетических основ информатики может быть эффективно решена в условиях построения методической системы, основанной на ведущей идее развития обобщенных приемов умственной деятельности учащихся.

Теоретическая значимость исследования: теория и методика обучения информатике обогащена знаниями о том, что усиление кибернетической линии в курсе информатики и ИТ на старшей ступени общеобразовательной школы, способствующее углублению знаний учащихся в области информатики и реализации кибернетической направленности обучения информатике в школе возможно в условиях параллельного развития обобщенных приемов умственной деятельности учащихся.

Диссертационное исследование имеет также практическую значимость:

- разработанная и апробированная методика обучения кибернетическим основам информатики, а также комплекс развивающих учебных задач, способствующих поэтапному развитию обобщенных приемов умственной деятельности, могут быть рекомендованы для практического использования на уроках информатики и ИТ;

- подготовленные для учащихся 10-11 классов учебно-методические пособия и компьютерный учебно-методический комплекс «Элементы кибернетики» могут быть использованы в старшей школе при обучении элективным курсам, на факультативных занятиях по информатике и ИТ, а также студентами педагогических вузов на занятиях по теории и методике обучения информатике;

- телекоммуникационный учебный проект «Информация и управление» может быть использован для организации проектной деятельности учащихся по информатике и ИТ в старшей школе на базовом и профильном уровнях.

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обеспечиваются опорой па фундаментальные работы в области кибернетики, теории и методики обучения информатике; использованием достижений психологии; научной обоснованностью исходных теоретических положений; использованием методов, адекватных целям и задачам исследования; совпадением выводов теоретического анализа проблемы исследования с результатами педагогического эксперимента; внедрением результатов исследования в процесс обучения информатике и ИТ в старшей школе.

Организация н этапы педагогического эксперимента. Исследование по данной проблеме проводилось п период с 2002 по 2006 гг. На первом этане (2002 -2003 гг.) происходили изучение и теоретический анализ философской, психолого-педагогической, научной литературы, постановка и уточнение цели и задач, выдвижение гипотезы исследования. Уточняющий этан эксперимента (2003-2004 гг.) был посвящен разработке теоретической модели и методики обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе, способствующей фундамеигализации курса информатики и развитию у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности. На заключительном этапе эксперимента (2004-2006 гг.) осуществлялось внедрение методики в практику преподавания информатики и ИТ, а также диагностика уровня усвоения фундаментальных знаний в области информатики с последующим обобщением и систематизацией полученных результатов статистическими методами.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Фундаментальные основы содержания образовательной области «Информатика» формируются преимущественно на основе двух компонентов - математического и кибернетического. При этом кибернетический компонент относится к мировоззренческой, общеобразовательной сфере знания, наиболее доступной (и по этой причине предпочтительной) для реализации в структуре общего школьного образования.

2. Процесс изучения кибернетических основ информатики в старшей школе требует повышенного уровня обобщения и абстракции, что приводит к необходимости углубленного развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности.

3. Основу логико-структурной модели развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности в процессе формирования общекибернегических понятий курса информатики в старшей школе составляют: комплекс развивающих учебных задач по информатике с кибернетическим содержанием, теоретический материал по кибернетическим основам информатики и кибернетические идеи.

4. Разработанная на основе кибернетического подхода методика обучения информатике и ИТ в старшей школе способствует развитию обобщенных приемов умственной деятельности и фундаментали-зации знаний учащихся в области информатики.

Апробация результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр теории и методики обучения информатике ОмГПУ (Омск, 2002-2006), информатики Павлодарского государственного педагогического института (Павлодар, 2004-2006); во время участия в международных научно-практических конференциях: «Валихановскис чтения-Х» (Кокшетау, 2005), «Проблемы взаимодействия школы и вуза» (Семипалатинск, 2005), «Сатпа-евские чтения-VI» (Павлодар, 2006); на региональных научно-практических семинарах и конференциях: «Применение современных информационных технологий в образовании» (Омск, 2003).

По теме исследования автором опубликовано 7 научных трудов, из них 2 учебно-методических пособия и 5 статей.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы (200 наименований) и четырех приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, выявлена проблема исследования, определены объект и предмет, сформулирована цель, выдвинута гипотеза, определены задачи исследования; раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы; сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена выявлению сущности, структуры и содержания кибернетических основ информатики как фундаментального компонента учебного курса «Информатика и ИТ», теоретическому обоснованию возможности формирования у учащихся старшей школы фундаментальных знаний в области информатики посредством развития обобщенных приемов умственной деятельности.

Согласно принципам фундаментального образования, фундаментальность курса информатики объясняется фундаментальностью базовой для него науки и может обеспечиваться включением таких ее компонентов, которые способствуют фупдаментализации содержания учебного курса либо усилению основ науки.

По мнению Н. И. Рыжовой, фундаментальные знания отражают в учебном предмете основания предметной области и составляют теоретические основания учебного предмета, которые складываются, в свою очередь, из философских, мировоззренческих и математических оснований. Это справедливо и для информатики как учебного предмета.

Математические основания, согласно модульной программе обучения компьютерной науке, подготовленной рабочей группой 1Р1Р под эгидой ЮНЕСКО (1994 г.), включают в себя такие разделы, как «дискретные структуры», «логика для компьютерной науки», «математическая логика и формальная семантика», «формальные языки и теория автоматов», «формальная спецификация и верификация», «вычислимость и вычислительная сложность».

Цель обучения математическим основаниям информатики заключается в выработке «строгого» толкования природы информационных процессов, формальном определении (представлении) информационных процессов с помощью математических объектов. Применение математических средств для описания информационных процессов требует от учащегося максимальной «оторванности» от объекта исследования, поскольку используются абстракции высокого уровня для конструирования существующих на данный момент состояний объективной реальности.

Математика занимается изучением особой стороны любых предметов, явлений или процессов окружающего мира, а именно количественных отношений и пространственных форм, поэтому освоение этого компонента формирует одностороннее представление об информационных процессах (окружающей действительности), что не способствуют пониманию учащимися системно-информационной картины мира, лежащей в основе формирования научного мировоззрения.

Мировоззренческий аспект учебного курса информатики связан также с формированием представлений о роли информации в управлении, специфике самоуправляемых систем, общих закономерностях протекания информационных процессов в системах различной природы. В работах Л. А. Кузнецова, В. С. Лсднева, диссертационном исследовании О. Б. Перфиловой отражено влияние кибернетического компонента содержания обучения информатике на формирование мировоззрения и общенаучных знаний учащихся.

Таким образом, фундаментальные основы информатики образуют, преимущественно математический и кибернетический компоненты (рис. 1).

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

А 1а/т\ 1 ¡атч четкие оетты гтформатикч

Кибернепшчгскне основы информатики {осноан ыс репде./ы)

• математическая логика.

• основы семиотики .

• теория графов.

• теория множеств,

• исследование операции.

• теория алгоритмов,

• теория игр

• основы теории информации.

• основы теории управления.

• основы теории автоматов.

• основы теории распознавания образов,

• основы теории искусственного

интеллекта.

• основы теории алгоритмов.

• основы теории сигналов

Рис. 1. Содержание фундаментальных основ информатики

Кибернетика демонстрирует общую модель управления для всех систем, определяет возможность описания процессов функционирования различных систем едиными формальными средствами. При этом она активно пользуется математическим аппаратом, методом компьютерного моделирования как частным случаем общенаучного метода моделирования.

Кибернетические основы информатики составляет система знаний соответствующей предметной области, которая определяется предметом исследования кибернетики.

1) Предметная часть включает основные элементы содержания: общие идеи, понятия, законы, принципы;

Эти компоненты позволяют выстроить систему знаний, которой обладаег базовая наука. Идеи, или исходные теоретические положения, в теории выполняют двойную функцию: с одной стороны, служат фундаментом, с позиции которого описываются и объясняются объекты, явления; с другой - являются руководством, ориентиром в практической деятельности. Каждая идея находит свое конкретное выражение в содержании понятий, законов, принципов, правил. Выделение таких структурных элементов, как идеи, понятия, законы, принципы позволяет не только связать воедино систему знаний по кибернетическим основам информатики, по и сформировать обобщенный, кибер-негический взгляд на мир и тем самым способствует фундаментализа-ции информатических знании.

Опираясь на научные труды основоположников кибернетики (Л. И. Берг, Н. Винер, В. М. Глушков, А. Н. Колмогоров, У. Р. Эшби и др.), мы выделили такие элементы системы знаний по кибернегиче-ским основам информатики: идеи (идея детерминированности структуры системы и функции; идея общности процессов управления для всех систем; идея взаимосвязи процессов управления и информации); понятия (выделяются метапопятия, которые не связаны с какими-либо определенными предметными областями, а приложимы к ним, и на основе которых выстраивается методология человеческого мышления, т. е. осознание объективной реальности); принципы (управления, передачи информации в кибернетической системе, «черного ящика», взаимосвязи информации и управления, оптимизации кибернетических систем, самоорганизации систем); законы (регулирования системы при изменении ее гомеостатичного состояния, изменения выходных сигналов при изменении входных, создания системой управляющего компонента, возникновения информационных процессов при наличии двусторонних процессов в системе управления).

2) В гносеологическую часть входят основные методы кибернетики: системный анализ, функциональный анализ, математическое моделирование. Эти методы присущи не только кибернетике, но и информатике. Так, Е. Н. Ракитина в качестве обобщенных методов информатики называет системно-информационный анализ, информационное моделирование и вычислительный эксперимент.

3) Деятелыюспшая часть включает технологию реализации моделей управления средствами различных языков программирования.

Для эффективного усвоения учащимся кибернетических основ информатики необходима опора на обобщенные приемы умственной деятельности (ОГ1УД) с тем, чтобы умен, выявлять закономерности в окружающей действительности, видеть целостную научную картину мира.

Структуру ОГ1УД образуют когнитивный, технологический и мотивационно-рефлексивный компоненты. Когнитивный компонент означает знание приема умственной деятельности, способов его переноса с целью решения стандартных и нестандартных учебных и жизненных задач. Технологический компонент — это умения выполнить прием умственной деятельности, умение осуществить его перенос на решение стандартных и нестандартных задач с использованием различных способов переноса приема. Мотивационно-рефлексивный компонент направлен на осуществление ориентации школьника в учебно-познавательной деятельности, распознавании в учебной задаче аналогичных ситуаций, потребности осуществлять обобщение приема, оценивание собственной деятельности, характеризует способность осуще-

ствить выбор приема и способа его переноса в конкретную ситуацию, сознательность в выборе видов приема и способов переноса для решения творческих задач.

Формирование и развитие ОПУД происходит в процессе учебной деятельности, поэтому к содержательному наполнению учебного предмета предъявляются определенные требования. Во-первых, учебный материал должен актуализировать приемы умственной деятельности. Во-вторых, он должен учитывать перенос приема умственной деятельности на внутри- и межпредметные ситуации. В-третьих, содержание должно способствовать формированию и развитию способности обобщать знания, приемы учебной и умственной деятельности.

В процессе реализации методов компьютерного информационного моделирования, системного и функционального анализа актуализируются следующие приемы умственной деятельности (таблица 1).

Для формирования и обобщения приема умственной деятельности очень важен перенос приема в различные ситуации, в процессе которого учащиеся усваивают способы переноса и особенности выполнения самого приема. Компьютерное информационное моделирование, системный и функциональный анализ как общенаучные методы познания применяются для решения самых различных задач, следовательно, обладают свойством широкого переноса на решение учебных и жизненных задач, что позволяет совершенствовать знания о способах переноса приема. Таким образом, системный и функциональный анализ, компьютерное моделирование позволяют развивать когнитивный и технологический компоненты ОПУД.

К основным условиям, способствующим обобщению приемов и формирующим способность к обобщению, зависящим от характера обучения, психологи Д. Брунер, С. Л. Рубинштейн и др. относят обучение учащихся умению видегь общее в частном, обобщенному подходу к рассмотрению объектов и явлений окружающей действительности, обобщенным способам мышления. При этом важно выделять те понятия, которые одновременно относятся к разным учебным предметам. Кибернетические основы информатики имеют в своем составе понятия, идеи, принципы и законы, относящиеся к мировоззренческому компоненту, используемые практически в каждом учебном предмете. Таким образом, мировоззренчески!! компонент кибернетических основ воздействует на мотивационно-рефлексивный компонент ОПУД.

Описанный механизм лег в основу теоретической модели развития обобщенных приемов умственной деятельности у старшеклассников (рис. 2).

Таблица 1

№ п/п Этапы Приемы умственной деятельности

Компьютерное моделирование

1 Построение описательной информационной модели Разностороннего рассмотрения объекта, абстракция

2 Создание формализованной модели Абстракция, обобщение

3 Преобразование формализованной информационной модели в компьютерную модель Обобщение, конкретизация

4 Проведение компьютерного эксперимента, анализ полученных результатов и корректировка данных и модели Обобщение

Системный анализ

1 Определение пели исследования Абстракция

2 Выделение основных элементов и подсистем Абстракция

3 Определение и моделирование структуры системы Обобщение, абстракция

4 Выявление функций основных подсистем и системы в целом Абстракция, сравнение

5 Определение входов и выходов системы, а также способов взаимодействия с окружающей средой Абстракция, обобщение

6 Моделирование процесса функционирования системы Абегракция, обобщите,

7 Выявление системообразующих факторов, обуславливающих сохранение и / или развитие объекта как единого целого Абстракция

Функциональный анализ

1 Определение входов и выходов системы Абстракция, обобщение

2 Определение типа входных и выходных данных Абстракция, обобщение. конкрепгзация

3 Определение зависимости между входными и выходными данными; представление в виде информационной модели Абстракция, обобщение, прием разностороннего рассмотрения объекта

4 Формулирование цели управления в системе Абстракция, обобщение

Содержание обучения

Учебные задачи по информатике с кибернетическим содержанием

Теоретический материал по кибериетнчееким основам информатики

Кибернетические идеи

Цеятелыюсть ученика

оорзтная связь

Принятие учебной задачи

Рефлексия

Прием абстракции

4—>

Прием обоощения

компоненты деятельности

Прием разностороннего рассмотрения объекта

Когнитивный компонент

Технологический компонент

Мотивационно-рефлексивный компонент

Усвоение кибернетических основ информатики

Условные обозначения:

Компоненты ОПУД

Развитие Воздействие

Рис. 2. Развитие ОПУД при реализации кибернетической линии курса информатики

Кибернетические основы информатики обладают свойством им-нлишпности, т. е. они присутствуют во всех содержательных линиях курса информатики в виде кибернетических идей, реализация которых требует соответствующей методической деятельности учителя. Методика обучения должна быть направлена на активизацию деятельности учащихся путем создания учебных ситуаций, требующих анализа систем, выработки управляющих воздействий. Возникает подобная учебная ситуация в процессе решения задач с кибернетическим содержанием. При этом предполагается обязательная мотивация ученика (внешняя) со стороны учителя (при соответствующей предварительной подготовке мотивация может быть и внутренней).

В процессе обучения информатике и ИТ возможно также реализовать в явном виде содержательно-методическую линию кибернетических основ информатики. Это показал анализ учебников, учебно-методических пособий, нормативных документов по информатике для старшей школы. Теоретический материал по кибернетическим основам информатики должен отражать содержание фундаментального компонента и обусловливает комплекс учебных задач. Учебные задачи с кибернетическим содержанием должны предполагать развитие ОПУД у школьников: актуализировать приемы, осуществлять их перенос в новые учебные ситуации.

Таким образом, при организации обучения кибернетическим основам информатики важно создать дидактические условия в процессе обучения информатике. Во-первых, преподавание информатики должно учитывать включение основных системообразующих элементов содержания кибернетических основ информатики: идей, понятий, принципов и законов. Во-вторых, методика обучения должна учитывать потенциальные возможности компьютерного моделирования, системного и функционалы ют о анализа в развитии ОПУД. Способом осуществления этих видов деятельности в информатике является комплекс развивающих задач с кибернетическим содержанием. В-третьих, в процессе компьютерного информационного моделирования, системного и функционального анализа необходимо указывать на приемы умственной деятельности, осознанно выделять их, осуществлять выбор способов переноса приемов умственной деятельности при решении различных учебных задач, осуществляя тем самым рефлексию учебной деятельности.

Во второй главе диссертационного исследования представлена методика обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе, способствующая развитию обобщенных приемов умственной деятельности.

Выделение и реализация содержательно-методической линии кибернетических основ информатики в курсе информатики и ИТ на базовом уровне потребовало использования методов проблемного

обучения, предполагающих осуществление переноса приемов учебной и умственной деятельности на внутрипредметную и межпредметную ситуации. В качестве средства организации учебно-познавательной деятельности, реализующей эвристические и исследовательские методы, выступает разработанный нами телекоммуникационный проект «Информация и управление». Для эффективного обучения кибернетическим основам информатики нами разработан и применяется компьютерный учебно-методический комплекс «Элементы кибернетики», позволяющ1ш организовать изучение учащимися теоретического материала, выполнение практических заданий, осуществлять контроль усвоения основ кибернетики.

Содержание обучения кибернетическим основам информатики наиболее полно реализуется в профильном курсе информатики, где возможно организовать решение учебных задач с кибернетическим содержанием (таблица 2), способствующих развитию кибернетических представлений о мире и ОГТУД.

Таблица 2

Типология учебных задач по информатике с кибернетическим содержанием

Типы учебных задач Виды учебных задач

1) на применение системного анализа • на распознавание систем; • на осуществление системного анализа объекта: системно-элементного, системно-структурного, системно-функционального, системно-коммуникационного, системно-интегративного

2) на применение функционального анализа • на определение зависимости между входными и выходными данными; • на определение структуры черного ящика; • на выделение цели (функции) системы; « на распознавание информационных процессов и процессов у1травления в системе

3) на применение компьютерного моделирования • на построение компьютерной модели кибернетической системы-автомата; • на построение компьютерной модели системы управления

Логика построения задач основана на последовательности применяемых учебных приемов, которые должны постепенно совершенствоваться и включаться в систему других приемов, осуществляя тем самым поэтапное развитие приемов умственной деятельности.

Поскольку данный комплекс учебных задач должен обеспечивать поэтапное развитие ОПУД, необходимо, чтобы он удовлетворял следующим требованиям: обеспечение направленности деятельности, характерной для киберЕгетических основ информатики; построение последовательности учебных задач в соответствии с формируемым учебным приемом и с учетом его переноса в различные ситуации, усложнением видов деятельности; углубление знаний в области информатики; совершенствование информатических умений, навыков, способов деятельности.

Основная цель проведенного нами педагогического эксперимента с целью апробации и внедрения результатов исследования заключалась в практической проверке научной гипотезы и оценке эффективности разработанной методики обучения кибернетическим основам информатики. Экспериментальная работа осуществлялась в естественных условиях педагогического процесса, при обучения учащихся 1011-х классов информатике на базовом и профильном уровнях (контрольная группа - традиционная методика, экспериментальная группа - экспериментальная методика). В общей сложности в эксперименте было задействовано около 100 старшеклассников школ Омской области (МОУ «Николаевская СОШ», МОУ «Курумбельская СОШ» Чер-лакского района).

Диагностика уровня усвоения кибернетических основ информатики осуществлялась но специальным тестам, результаты выполнения которых представлены в таблице 3. Выделены такие уровни усвоения знаний: «высокий» - соответствует оценка «5» в традиционной системе обучения, средний - «4», низкий - «3»/«2».

Таблица 3

Выборки, подлежащие сравнению и оцениванию

Уровень К до экс-та Э до экс-та К после экс-та э после экс-та

высокий 1 0 1 1

■средний 12 15 15 19

низкий 16 16 13 5

Полученные данные были использованы для их графического представления (рис. 3).

Для проверки эффективности разработанной методики проводилась статистическая обработка результатной информации с применением критерия хи-квадрат. Показатель %,мп для экспериментальной и

контрольной [рупп после окончания эксперимента составил 8,46, что больше критического значения Х'криг ~ 5,99. Это означает, что достоверность различий и характеристик экспериментальной и контрольной групп по завершению эксперимента составила 95 %.

Чел.

20 т-

К до Э Э до Э К после Э Э после Э

Рис. 3. Распределение учащихся по уровням усвоения фундаментальных знаний

Диагностику уровней развития ОПУД у учащихся мы проводили но методике Е. Н. Кабановой-Mejiлер. Каждый из показателей ОПУД мог проявиться на одном из трех уровней: высоком, среднем, низком. Результаты по развитию приемов абстракции, обобщения и разностороннего рассмотрения объекта для представителей контрольных и экспериментальных групп представлены в табличной (таблица 4) и графической (рис. 4) формах.

Таблица 4

Выборки., подлежащие сравнению и оцениванию

Уровень Прием абстракции Прием обобщения Прием разностороннего рассмотрения объекта

3 £ 1 ¿ к % Э после экс-та S а о г О т •< ¡S Э после экс-та % g ё к Ьц s Э после жс-та

высокий 3 8 1 8 3 9

средний 12 17 15 16 12 16

низкий 14 6 13 7 14 6

С целью проверки эффективности разработанной методики проводилась статистическая обработка данных: числовые показатели для экспериментальной и контрольной групп на момент завершения эксперимента составили:

/Г™ = 6>27Г Хт„ =7>21; Хгм=6>71 приемов абстракции, обобщения и разностороннего рассмотрения объекта соответственно. Достоверность различий и характеристик экспериментальной и контрольной групп после окончания эксперимента составляет также 95 %.

Чел. 20-

Прием абстракции

высокий среднии низкии

Прием обобщения

среднии

а)

б)

Прием разностороннего рассмотрения объекта

высоки и среднии

в)

Рис. 4. Распределение учащихся по уровням обобщенного приема абстракции, обобщения и разностороннего рассмотрения объекта

Полученные данные подтверждают эффективность обучения по предложенной методике и полностью подтверждают гипотезу исследования.

В заключении приведены результаты, достигнутые в ходе работы над диссертацией:

1. Выделены кибернетические основы информатики как фундаментальный компонент образовательной области «Информатика». Определено содержание кибернетических основ информатики: выявлены основные идеи кибернетики, определяющие ведущую роль кибернети-

ки в информатике и находящие конкретное выражение в содержании понятий, законов, принципов.

2. Определены дидактические условия развития обобщенных приемов умственной деятельности у старшеклассников в процессе обучения кибернетическим основам информатики: преподавание информатики должно учитывать включение основных системообразующих элементов содержания кибернетических основ информатики -идей, понятий, принципов и законов; методика обучения информатике должна учитывать потенциальные возможности компьютерного моделирования, системного и функционального анализа в развитии ОПУД школьников; в процессе компьютерного информационного моделирования, системного и функционального анализа необходимо указывать на приемы умственной деятельности, осознанно их выделять, осуществлять выбор способов переноса приемов умственной деятельности при решении различных учебных задач, т. е. осуществлять рефлексию учебной деятельности.

3. Выявлен механизм влияния обучения кибернетическим основам информатики на развитие обобщенных приемов умственной деятельности школьников, заключающийся в том, что мировоззренческий компонент кибернетических основ информатики способствует развитию мотивационно-рефлексивного компонента ОПУД, осуществление системного, функционального анализа, компьютерного информационного моделирования позволяет развивать когнитивный и технологический компоненты ОПУД и построена модель развития ОПУД.

4. Разработан комплекс развивающих учебных задач с кибернетическим содержанием, способствующий поэтапному развитию обобщенных приемов умственной деятельности. Основные требования к комплексу задач: обеспечение направленности деятельности, характерной для кибернетических основ информатики; последовательность учебных задач строится в соответствии с формируемым учебным приемом, с учетом его переноса в различные ситуации, усложнением видов деятельности; углубление знаний по информатике; совершенствование умений, навыков, способов деятельности в области информатике.

5. Разработана методика обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе, способствующая развитию обобщенных приемов умственной деятельности у старшеклассников. Подтверждена эффективность разработанной методики обучения кибернетическим основам информатики, позволяющей развивать обобщенные приемы умственной деятельности в процессе обучения информатике.

Основные положения диссертации отражены в публикациях: 1. Асаииова, А. Ж. Учебно-методический проект «Информация и управление» [Текст] / А. Ж. Асаинова // Применение современных ин-

формационных технологий в образовании: Сб. трудов 4-го учебно-методического семинара. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003. - С. 37-40.

2. Асаинова, А. Ж. Формирование учебно-познавательной компетентности школьников в процессе обучения информатике [Текст] / Д. Ж. Лсаинова // Математика и информатика: наука и образование: Межвузовский сб. науч. трудов. Ежегодник. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003. - Вып. 3,-С. 169-171.

3. Асаинова, А. Ж. Кибернетический компонент содержания современного курса информатики и учебно-нознавательная компетенция: специфика науки кибернетики и познавательная деятельность школьников [Текст] / А. Ж. Асаинова // Валихатювские чтения-10: Сб. материалов международной науч.-нракт. конф. - Кокшетау: Изд-во РИО КГУ, 2005. - Т. 4. - С. 326-329.

4. Асаинова, А. Ж. Кибернетика и информатика: проблема соотношения наук [Текст] / О. А. Щеголькова, А. Ж. Асаинова // Материалы науч. конф. молодых ученых «VI Сатпасвские чтения». - Павлодар: Изд-во ПГУ им. С. Торайгырова, 2006. - Т. 20. - С. 274-280 (авт. 50 %).

5. Асаинова, А. Ж. Обучение кибернетическим основам информатики в старшей школе: Методические рекомендации [Текст] / А. Ж. Асаинова. - Павлодар: Изд-во РИО Г1Г1ТИ, 2006. - 38 с.

6. Асаинова, А. Ж. Кибернетические основы информатики. Задачник-практикум: Учебно-методическое пособие [Текст] / А. Ж. Асаинова. - Павлодар: Изд-во РИО ПГПИ, 2006. - 109 с.

7. Асаинова, А. Ж. Особенности формирования обобщенных приемов умственной деятельности учащихся в процессе обучения кибернетическим основам информатики [Текст] / А. Ж. Асаинова // Омский научный вестник. - 2006. - Вып. 5(39). - С. 289-290.

Лицензия ЛР № 020074 Подписано в печать 10.12.06 Формат 60x84/16 Бумага офсетная 1'изографня

Печ.л. 1,5 Уч. изд. л. 1,5

Тираж 100 экз. Заказ Уа-283-06

Издательство ОмГПУ: 644099, Омск, наб. Тухачевского, 14

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Асаинова, Алмагуль Жаяковна, 2006 год

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Теоретические аспекты формирования кибернетических основ информатики у школьников в процессе развития обобщенных приемов умственной деятельности.

1.1. Кибернетические основы как фундаментальный компонент учебного курса информатики.

1.2. Содержание кибернетических основ образовательной области «Информатика».

1.3. Психолого-педагогические особенности формирования кибернетических основ информатики у школьников в процессе развития обобщенных приемов умственной деятельности.

1.4. Проектирование методики обучения кибернетическим основам информатики.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Методика обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе.

2.2. Методические особенности обучения кибернетическим основам информатики.

2.3. Реализация комплекса развивающих учебных задач по информатике с кибернетическим содержанием.

2.4. Организация и результаты педагогического эксперимента.

Выводы по второй главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Развитие обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся старшей школы в процессе обучения кибернетическим основам информатики"

На II Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» (Москва, 1996 г.) Россия предложила концепцию информатики как фундаментальной науки и общеобразовательной дисциплины. При этом была разработана новая структура предметной области «Информатика» для системы образования и показано, что переход к этой структуре может стать важным шагом на пути интеграции фундаментальной науки и образования.

На сегодняшний день в нашей стране сформированы представления об информатике как о фундаментальной науке, имеющей важное междисциплинарное, научно-методологическое и мировоззренческое значение. Согласно исследованиям ряда ученых (А.П. Ершов [50, 51, 52], К.К. Колин [86, 87], А.А. Кузнецов [95, 99, 100], М.П. Лапчик [103-106], B.C. Леднев [107] и др.), в настоящее время информатика определяется как одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации.

Кибернетика занимает особое место в структуре научного знания. Выполняя роль метанауки, она привнесла в информатику целый ряд уже ставших общенаучными понятий и информационное моделирование как метод научного познания.

Проблеме обучения основам кибернетики в школе посвящены исследования В.В. Касаткина [74-78], A.A. Кузнецова [94, 96, 97, 101], B.C. Леднева [108-111]. Именно они обосновали необходимость изучения кибернетики как общеобразовательного предмета, определили роль и значение в формировании мировоззрения учащихся. Новый этап в исследовании кибернетики как учебного компонента начался с разработок группы ученых (С .А. Бешенков, A.A. Кузнецов, А.Ю. Кравцова, Н.В.Матвеева, Е.А. Ракитина и др. [99-100]), предпринятых в связи со стандартизацией содержания обучения информатике.

Кибернетический компонент в большей степени призван формировать общенаучные знания в области управления, автоматизации систем и процессов, то есть обеспечить общее кибернетическое образование, становление мировоззренческого потенциала личности. Данный вывод подтверждается и исследованиями B.C. Леднева [107], который рассматривает общее кибернетическое образование как более широкую систему, чем образовательная область «Информатика». По его мнению, мировоззрение современного человека не будет достаточно полным без формирования системы знания о самоуправляемых системах и об информационных процессах.

Усвоение фундаментальных (кибернетических) знаний характеризуется следующими признаками: целостное восприятие научной картины мира; раскрытие сущности фактов и явлений в области профессии и специальности; способность к синтезу со знаниями из других областей, к формированию междисциплинарного знания; высокая степень универсальности, способствующей пониманию и объяснению сути, взаимосвязи фактов и явлений из различных областей науки и практики; высокая степень обобщенности структурных единиц знания, явлений действительности, по отношению к которым все другие варианты структурных единиц знания являются специальными (или частными случаями) при определенных ограничениях исходных структурных единиц.

По мнению академика Ю.И. Журавлева, современный человек должен пользоваться понятиями «сигнал», «система», «объект и его состояние», «переход в новое состояние», «компонент, элемент системы», «управление», «обратная связь». Но ни одно из этих понятий не разъясняется в «обычных» школьных предметах, хотя иногда там и используются.

Различные аспекты проблем формирования приемов умственной деятельности раскрыты в исследованиях психологов JI.C. Выготского [27], П.Я. Гальперина [30], А.Н. Леонтьева [113], C.JI. Рубинштейна [154], Н.Ф.Талызиной [168] и др.; дидактов Ю.К. Бабанского [8-10], О.Б. Епишевой [49], Л.В. Занкова [57], И.Я. Лернера [114, 115], М.И. Махмутова [123], М.Н. Скаткина [162], A.B. Усовой [179] и др. Проблема обобщения приемов умственной деятельности и их переноса рассматривалась в работах Д.Н. Богоявленского [20, 21], Д. Брунера [23], В.В. Давыдова [43-45], E.H. Кабановой-Меллер [69-71], З.И. Калмыковой [72, 73], H.A. Менчинской [124], С.Л. Рубинштейна [154] и др.

Формирование и развитие обобщенных приемов умственной деятельности (под ними понимается сформированный/ обобщенный прием умственной деятельности, позволяющий использовать его в различных ситуациях и деятельностях, сознательно выбирать различный тип приема и способ его использования для решения конкретной задачи), по мнению многих ученых (П.И. Пидкасистый [143], E.H. Кабанова-Меллер [70, 71], И.Я. Лернер [46, 114, 115], М.Н. Скаткин [46, 162], Г.Г. Граник [42], З.Н. Калмыкова [72] и др.), происходит в процессе учебной деятельности посредством выполнения учащимися приемов учебной работы. В связи с этим большое значение уделяется содержанию учебного предмета. В качестве основных приемов, достаточных для организации успешной учебной деятельности, E.H. Кабанова-Меллер [71] выделила приемы абстракции, обобщения и разностороннего рассмотрения объекта.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена, с одной стороны, необходимостью усиления фундаментальных основ общего среднего образования в области информатики путем исследования интегративных компонентов кибернетики и информатики, с другой -потребностью развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности.

Проблема исследования заключается в разрешении противоречия между потенциалом кибернетической содержательной линии курса информатики и ИТ в старшей школе как средстве фундаментализации знаний по информатике и недостаточностью уровня развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности, который требуется для усвоения кибернетических основ информатики.

Объектом исследования является процесс обучения информатике и информационным технологиям в старшей школе.

Предмет исследования - развитие обобщенных приемов умственной деятельности учащихся в условиях фундаментализации информатического образования в старшей школе путем усиления кибернетической содержательно-методической линии курса информатики.

Цель исследования: повышение уровня фундаментализации знаний по информатике у учащихся старшей школы на основе развития обобщенных приемов умственной деятельности.

- усилить кибернетическую содержательно-методическую линию курса информатики и ИТ в старшей школе;

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи:

2. Определить психолого-педагогические условия формирования кибернетических основ информатики у школьников.

Методологической основой исследования являются работы по кибернетическому подходу к исследованию объектов (А.И. Берг [13, 14, 15], Н. Винер [24, 25, 26], М.Г. Гаазе-Рапопорт [28, 29], В.М. Глушков [33-39], А. Тьюринг [173], У.Р. Эшби [196] и др.); деятельностному подходу в обучении (JI.C. Выготский [27], В.В. Давыдов [44-45], О.Б.Епишева [48], А.Н. Леонтьев [113], E.H. Ракитина [150], СЛ. Рубинштейн [154], O.K. Тихомиров [171] и др.); личностно-ориентированному подходу (E.H. Бондаревская [22], В.В. Сериков [163], JIM. Фридман [185], И.С. Якиманская [197] и др.).

Теоретической основой исследования выступают: теория проектирования содержания образования (B.C. Леднев [107], И.Я. Лернер [46], М.Н. Скаткин [163], В.И. Загвязинский [55] и др.); теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин [30], E.H. Кабанова-Меллер [70, 71], Н.Ф. Талызина [168] и др.); теория развивающего обучения (Л.С. Выготский [27], В.В. Давыдов [45], Д.Б. Эльконин [194]); теория и практика обучения информатике в школе (С.А. Бешенков [17], А.П.Ершов [50, 51, 52], A.A. Кузнецов [96-100], М.П. Лапчик [103-106, 125], Н.И. Пак [138], И.Г. Семакин [125,157-161], Е.К. Хеннер [125, 186,187] и др.).

Для решения поставленных в исследовании задач использовались следующие методы:

Диссертационное исследование имеет также практическую значимость:

- разработанная и апробированная методика обучения кибернетическим основам информатики, направленная на развитие обобщенных приемов умственной деятельности учащихся, а также комплекс развивающих учебных задач, способствующих поэтапному развитию обобщенных приемов умственной деятельности, могут быть рекомендованы для практического использования на уроках информатики и ИТ;

- подготовленные для учащихся 10-11 классов учебно-методические пособия и компьютерный учебно-методический комплекс «Элементы кибернетики» могут быть использованы в старшей школе при обучении элективным курсам, на факультативных занятиях по информатике и ИТ, а также студентами педвузов на занятиях по теории и методике обучения информатике;

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обеспечиваются опорой на фундаментальные работы в области кибернетики, теории и методики обучения информатике; использованием достижений психологии; научной обоснованностью исходных теоретических положений; использованием методов, адекватных целям и задачам исследования; совпадением выводов теоретического анализа проблемы исследования с результатами педагогического эксперимента; внедрением результатов исследования в процесс обучения информатике и ИТ в старшей школе.

Организация и этапы педагогического эксперимента. Исследование по данной проблеме проводилось в период с 2002 по 2006 гг. На первом этапе (2002-2003 гг.) происходили изучение и теоретический анализ философской, психолого-педагогической, научной литературы, постановка и уточнение цели и задач, выдвижение гипотезы исследования. Уточняющий этап эксперимента (2003-2004 гг.) был посвящен разработке теоретической модели и методики обучения кибернетическим основам информатики в старшей школе, способствующей фундаментализации курса информатики и развитию у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности. На заключительном этапе эксперимента (2004-2006 гг.) осуществлялось внедрение методики в практику преподавания информатики и ИТ, а также диагностика уровня усвоения фундаментальных знаний в области информатики с последующим обобщением и систематизацией полученных результатов статистическими методами.

На защиту выносятся следующие положения:

3. Основу логико-структурной модели развития у учащихся обобщенных приемов умственной деятельности в процессе формирования общекибернетических понятий курса информатики в старшей школе составляют: комплекс развивающих учебных задач по информатике с кибернетическим содержанием, теоретический материал по кибернетическим основам информатики и кибернетические идеи.

4. Разработанная на основе кибернетического подхода методика обучения информатике и ИТ в старшей школе способствует развитию обобщенных приемов умственной деятельности и фундаментализации знаний учащихся в области информатики.

Апробация результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр теории и методики обучения информатике ОмГПУ (Омск, 2002-2006 гг.), информатики Павлодарского государственного педагогического института (ПГПИ, Павлодар, 2004-2006 гг.); во время участия в международных научно-практических конференциях: «Валихановские чтения-Х» (Кокшетау, 2005), «Проблемы взаимодействия школы и вуза» (Семипалатинск, 2005), «Сатпаевские чтения-VI» (Павлодар, 2006); на региональных научно-практических семинарах и конференциях: «Применение современных информационных технологий в образовании» (Омск, 2003).

По теме исследования автором опубликовано 7 научных трудов: из них 2 учебно-методических пособия и 5 статей.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы (200 наименований) и 4-х приложений.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по второй главе

В процессе обучения информатике на базовом уровне старшей школы можно создать условия развития обобщенных приемов умственной деятельности в процессе обучения кибернетическим основам информатики путем рассмотрения тем курса с позиций идей кибернетики. При этом используются метод проектов и методы проблемного обучения (проблемное изложения, частично-поисковые и исследовательские методы), предполагающие осуществление переноса приемов учебной и умственной деятельности на внутрипредметную и межпредметную ситуацию. Для эффективного обучения кибернетическим основам информатики нами разработан и применяется компьютерный учебно-методический комплекс

Элементы кибернетики», позволяющий организовать изучение учащимися теоретического материала, выполнение практических заданий, осуществлять контроль усвоения основ кибернетики.

Содержание кибернетических основ информатики наиболее полно реализуется в профильном курсе информатики, где возможно реализовать решение учебных задач с кибернетическим содержанием, ориентированных на выполнение системного, функционального анализа и компьютерного моделирования.

Учебные задачи по информатике с кибернетическим содержанием представляют собой комплекс, характеризующийся цельностью способствующий развитию кибернетического представления о мире и обобщенных приемов умственной деятельности.

Среди требований к построению и реализации комплекса учебных задач выделены: обеспечение направленности деятельности, характерной для кибернетических основ информатики; последовательность учебных задач строится в соответствии с формируемым учебным приемом с учетом его переноса в различные ситуации, усложнение видов деятельности; углубление знаний по информатике; совершенствование умений, навыков, способов деятельности по информатике.

Основная цель диагностической системы была направлена на оценку эффективности предложенной методики обучения кибернетическим основам информатики, способствующего фундаментализации знаний по информатике и развитию обобщенных приемов умственной деятельности у учащихся. В связи с тем, что до начала эксперимента состояние экспериментальной и контрольной групп совпадают, а после окончания различаются, следовательно, можно сделать вывод, что эффект изменений обусловлен именно применением предложенной методики обучения.

Заключение

Тенденция к фундаментализации информатического содержания требует выделения фундаментальных основ информатики, составляющих мировоззрение учащихся, отражающих системно-информационную картину мира. Важнейшей составляющей содержания информатики являются кибернетические основы, которые способствуют развитию общекультурного и общеобразовательного потенциала учебного курса «Информатика». В ходе проведенного исследования получены следующие результаты:

2. Определены дидактические условия развития обобщенных приемов умственной деятельности у старшеклассников в процессе обучения кибернетическим основам информатики: преподавание информатики должно учитывать включение основных системообразующих элементов содержания кибернетических основ информатики - идей, понятий, принципов и законов; методика обучения информатике должна учитывать потенциальные возможности компьютерного моделирования, системного и функционального анализа в развитии ОПУД школьников; в процессе компьютерного информационного моделирования, системного и функционального анализа необходимо указывать на приемы умственной деятельности, осознанно их выделять, осуществлять выбор способов переноса приемов умственной деятельности при решении различных учебных задач, т.е. осуществлять рефлексию учебной деятельности.

Таким образом, в результате исследования поставленные задачи выполнены.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Асаинова, Алмагуль Жаяковна, Омск

1. Аверьянов, А.Н. Системное познание мира: методологические проблемы Текст. / А.Н. Аверьянов.-М.: Просвещение, 1985.- 263 с.

2. Анохин, П. К. Физиология и кибернетика Текст. / П. К. Анохин // Философские вопросы и кибернетика, M., 1961.С.87-96

3. Антономов, Ю.Г., Харламов, В.А. Кибернетика и мозг Текст. / Ю.Г. Антономов, В.А.Харламов .- М: Советская Россия, 1968.-328 с.

4. Арюткина, C.B. Формирование обобщенных приемов решения уравнений и неравенств с параметрами у учащихся 8-9 классов Электронный ресурс. / C.B. Арюткина: Дисс. .канд.пед.наук: 13.00.02.-М.:РГБ, 2003.

5. Асаинова, А.Ж. Кибернетические основы информатики. Задачник-практикум: Учебно-методическое пособие Текст. / А.Ж. Асаинова. -Павлодар: РИО ПГПИ, 2006. 109 с.

6. Асаинова, А.Ж. Обучение кибернетическим основам информатики в старшей школе: Методические рекомендации Текст. / А.Ж. Асаинова. -Павлодар: РИО ПГПИ, 2006. 38 с.

7. Аубакир, Д. Гармония в науке, технике и в жизни неисчерпаемый источник бытия и вечный двигатель интеллекта Текст. / Д. Аубакир. -Алматы: изд-во КазГосИНТИ, 2001.- 200 с.

8. Бабанский, Ю.К. Как оптимизировать процесс обучения Текст. / Ю.К. Бабанский.- М: Знание, 1978,- 85 с.

9. Бабанский, Ю.К. Рациональная организация учебной деятельности Текст. / Ю.К. Бабанский.-М.Знание, 1981.-110 с.

10. Ю.Бабанский, Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: (Метод.основы) Текст. / Ю.К. Бабанский. М.: Просвещение, 1998.-192 с.

11. П.Баженов, Л.Б., Бирюков, Б.В., Новик, И.Б., Спиркин, А.Г., Тюхтин, B.C. Кибернетика и философия Текст. / Л.Б. Баженов, Б.В. Бирюков, И.Б. Новик, А.Г. Спиркин, B.C. Тюхтин //Кибернетика. Мышление. Жизнь.1. М. Мысль, 1964.-С.36-78.

12. Белошапка, В.К. Мир как информационная структура Текст. / В.К. Белошапка //ИНФО, 1988, №5. С.3-9.

13. З.Берг, А.И. Кибернетика наука об оптимальном управлении Текст. / А.И. Берг.- М.: Радио и связь, 1964.-89 с.

14. Н.Берг, А.И., Бирюков, Б.В., Новик, И.Б., Спиркин, А.Г. Кибернетика -методологические проблемы Текст. / А.И. Берг, Б.В. Бирюков, И.Б. Новик, А.Г. Спиркин // Вестник АН СССР. 1971. №9.- С.45-54.

15. Берг, А.И., Глушков, В.М. Кибернетика и информатика Текст. / А.И. Берг, В.М. Глушков // Кибернетика. Дела практические.-М: Наука, 1984.

16. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии Текст. / В.П. Беспалько.- М.: Педагогика, 1989.-191 с.

17. Бешенков, С.А. Развитие содержания обучения информатике в школе на основе понятий и методов формализации. Автореф. дисс.д-ра пед. наук Текст. / С.А. Бешенков,- М., 1994.- 35 с.

18. Бешенков, С.А., Лыскова, В.Ю., Ракитина, Е.А. Информация и информационные процессы Текст. / С.А. Бешенков, В.Ю. Лыскова, Е.А. Ракитина.- Омск: Изд-во ОмГПУ, 1999.-85 с.

19. Блауберг, И.В., Юдин, Э.Г. Становление сущностного системного подхода Текст. / И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин.-М.: Политиздат, 1973.

20. Богоявленский Д.Н. Формирование приемов умственной работы учащихся как путь развития мышления и активизации учения Текст. / Д.Н. Богоявленский // Вопросы психологии.- 1962,- №4.- С.74-81.

21. Богоявленский, Д.Н., Менчинская, H.A. Психология усвоения знаний в школе Текст. / Д.Н. Богоявленский, H.A. Менчинская.- М.: Изд-во Акад.пед.наук РСФСР, 1959.-374 с.

22. Бондаревская E.H. Теория и практика личностно-ориентированного образования.-Ростов-на-Дону: Ростов.пед.ун-т, 2000. 352 с.

23. Брунер, Д. Психология познания Текст. / Д. Брунер. М.: Изд-во Прогресс, 1977.-412 с.

24. Винер, Н. Кибернетика и общество Текст. / Н. Винер М.: Наука, 1984.

25. Винер, Н. Новые главы кибернетики. Управление и связь в животном и машине. Пер. с англ. Текст. / Н. Винер. М.: Сов. радио, 1963,- 60 с.

26. Винер, Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. 2-е издание Текст. / Н. Винер. - М.: Сов. радио, 1965.- 325 с.

27. Выготский, Л.С. Педагогическая психология / Под ред. В.В. Давыдова Текст. / Л.С. Выготский.- М.: Педагогика, 1991- 479 с.

28. Гаазе-Рапопорт, М.Г. Куда идет кибернетика? //Кибернетика. Дела практические.-М: Наука, 1984. С. 26-36

29. Гаазе-Рапопорт, М.Г., Поспелов, Д.А. От амебы до робота: модели поведения Текст. / М.Г. Гаазе-Рапопорт, Д.А. Поспелов.- М.: Наука, 1987.284 с.

30. Гальперин П.Я. Опыт изучения формирования умственных действий / Доклады на совещании по вопросам психологии Текст. / П.Я. Гальперин. -М., 1954. С. 3-14.

31. Гейн, А.Г. и др. Информатика:7-9 класс: Учеб.для общеобразоват.учеб.заведений Текст. / А.Г. Гейн, А.И. Сенокосов, В.Ф. Шолохович.-4-е изд., стереотип.-М: Дрофа, 2001.-240 с.

32. Гельднер, К. Кибернетика и ее будущее Текст. / К. Гельднер.-М.: Радио и связь, 1983.-96 с.

33. Глушков, В.М. Кибернетика. Вопросы теории и практики Текст. / В.М. Глушков. -М.: Наука, 1986.- 480 с.

34. Глушков, В.М. Кибернетика стучится в 2000-й год Текст. / В.М. Глушков // Экономическая газета. №2. 1968 г.

35. Глушков, В.М. Мышление и кибернетика Текст. / В.М. Глушков // Вопросы философии, 1963.-№1-С. 10-24.

36. Глушков, В.М. Мышление и кибернетика Текст. / В.М. Глушков.-М.: Знание, 1966.-352 с.

37. Глушков, В.М. Синтез цифровых автоматов Текст. / В.М. Глушков,

38. М.: Физматгиз, 1962.- 476 с.

39. Глушков, В.М. Введение в кибернетику Текст. / В.М. Глушков. -Киев: Наукова думка, 1963.-298 с.

40. Глушков, В.М. Основы безбумажной информатики,- 2 изд-е, испр. Текст. / В.М. Глушков. -М.: Наука, 1987.-552 с.

41. Голубева О.Н., Суханов А.Д. Проблема целостности в образовании // Философия в образовании.- М.: МГУ, 1996.

42. Гордин, А.Б. Занимательная кибернетика Текст. / А.Б. Гордин,- 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Радио и связь, 1987,-224 е.: ил.-(Межизд.серия «Научно-популярная библиотека школьника»).

43. Граник, Г.Г. Психологическая модель процесса формирования умения Текст. / Г.Г. Граник // Вопросы психологии. №3. 1979. С.56-65.

44. Давыдов, В.В. Виды обобщения в обучении: Логико-психологические проблемы построения учебных предметов Текст. / В.В. Давыдов.- М.: Педагогика, 1972.-424 с.

45. Давыдов, В.В, Основные проблемы развития мышления в процессе обучения Текст. / В.В, Давыдов //Хрестоматия по возрастной и педагогической психологии.-Ч.Н.-М, 1981.-С.204.

46. Давыдов, В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования Текст. / В.В. Давыдов. М.: Педагогика, 1986.-240 с.

47. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики: Учеб. Пособие по спецкурсам для пед.институтов / В.В.Краевский, ИЛ.Лернер, М.Н.Скаткин и др.- 2 изд., перераб. и доп. Текст. /М.Н.Скаткина.-М.:Просвещение,1982.- 319 с.

48. Дмитриев, В.И. Прикладная теория информации: Учеб.для студ.вузов по спец «Автоматизированные системы обработки информации и управления» Текст. / В.И. Дмитриев.- М.:Высшая школа, 1989.-320 с.:ил.

49. Епишева, О.Б., Крупич, В.Н. Учить школьников учиться математике. Формирование приемов учебной деятельности: Кн.для учителя Текст. / О.Б. Епишева, В.Н. Крупич.- М.: Просвещение, 1990.-127 с.

50. Ершов, А.П. Информатика: предмет и понятие Текст. / А.П. Ершов // Кибернетика. Становление информатики.-М.: Наука, 1986.-c.29

51. Ершов, А.П. Программирование вторая грамотность Текст. / А.П. Ершов//Квант, 1982, №2.

52. Ершов, А.П. Человек и машина Текст. / А.П. Ершов. М.: Знание, 1985.-32 с.

53. Зорина, Л .Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников Текст. / Л.Я. Зорина.-М.:, 1978.- 79 с.

54. Игнатов, В.А. Теория информации и передачи сигналов Текст. / В.А. Игнатов.- М.: Сов.Радио, 1979.

55. Игошев, Б.Н., Комский, Д.М. Кибернетика в самоделках Текст. / Б.Н. Игошев, Д.М. Комский.- М.: Энергия, 1978.-120с., ил.

56. Информатика. 10-й класс Текст. / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер.-2-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.-165 с.

57. Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. И.Г.Семакина, Е.К. Хеннера Текст. .-М: Бином. Лаборатория Знаний, 2002.- 304 е., 280 с.

58. Информатика. Систематический курс. Учебник для 11 класса гуманитарного профиля Текст. / С. А. Бешенков, Н. В. Кузьмина, Е. А. Ракитина. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2002,

59. Информатика: информатика, кибернетика, вычислительная техника./ авт.-сост. О.А.Житкова Текст. .-М-1999.

60. Информатика: Учеб. для 8-9 кл.сред.шк. Текст. / А.Г. Гейн, Е.В. Линецкий, М.В. Сапир, В.Ф. Шолохович.- М.: Просвещение, 1994.-256 е.: ил.

61. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих / Сост. Д.А. Поспелов Текст. .-М.: Педагогика-Пресс, 1994.-349 с.

62. Кабанова-Меллер, E.H. Методология и методика дидактического исследования Текст. / E.H. Кабанова-Меллер.- М.: Педагогика, 1982. 160 с.

63. Кабанова-Меллер, E.H. Учебная деятельность и развивающее обучение Текст. / E.H. Кабанова-Меллер.- М.: Знание, 1981.-96 с.

64. Кабанова-Меллер, E.H. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся Текст. / E.H. Кабанова-Меллер.- М.: Просвещение, 1968.- 288 с.

65. Калмыкова, З.И. Продуктивное мышление как основа обучаемости Текст. / З.И. Калмыкова.- М.: Педагогика, 1981.- 200 с.

66. Калмыкова, З.И. Психологические принципы развивающего обучения Текст. / З.И. Калмыкова.- М.: Знание, 1979.-48 с.

67. Касаткин, В.Н Введение в кибернетику: Пособие для факультативных занятий в 9 классе Текст. / В.Н. Касаткин. Киев, 1976.-176 с.

68. Касаткин, В.Н. Азбука кибернетики Текст. / В.Н. Касаткин.-М.-«Молодая гвардия», 1968.- 159 с.

69. Касаткин, В.Н. Информация, алгоритмы, ЭВМ: Пособие для учителя Текст. / В.Н. Касаткин // М.: Просвещение, 1991.- 142 с.

70. Касаткин, В.Н. Элементы анализа и синтеза простейших автоматов в школьном курсе математической логики Текст. / В.Н. Касаткин // Математика в школе.-1964.-№1.С.50-53

71. Касаткин, В.Н., Верлань, А.Ф. Секреты кибернетики Текст. / В.Н. Касаткин, А.Ф. Верлань.- Киев: Рад.шк., 1971.

72. Кардашев В. Структурные уровни и определение некоторых категорий, связанных с развитием // Развитие концепции структурных уровней в биологии. М.: Наука, 1972., С. 219

73. Кибернетика : прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика Текст. -М.: Наука, 1989.- 192 с.

74. Кибернетика сегодня. Проблемы и суждения: сб. статей Текст.- М: Знание, 1976.-64 с.

75. Кибернетика. Становление информатики Текст.-М.:Наука, 1986.-192 с. (серия «Кибернетика- неограниченные возможности и возможные ограничения»)

76. Кибернетика: Неограниченные возможности и возможные ограничения Текст. .-М.: Наука, 1981.-192 с.-(Серия «Наука и технический прогресс»)

77. Кибернетика: Прошлое для будущего Текст. .-М.: Наука, 1989.-189 с.-(Серия «Кибернетика: неограниченные возможности и возможные ограничения»)

78. Кибернетический сборник: сб. переводов, вып. 1,3,4 / Под ред. А.А.Ляпунова и О.Б.Лупанова Текст.-М: Мир, 1967.-288 с.

79. Колин, К.К. Фундаментальные основы информатики. Социальная информатика Текст. / К.К. Колин. М, 2000.

80. Колин, К.К. О структуре и содержании образовательной области «Информатика» Текст. / К.К. Колин // Информатика и образование. 2000.10. С. 5-10.

81. Колмогоров, А.Н. Кибернетика Текст. / А.Н. Колмогоров // Большая Советская Энцклопедия. 2-е изд. Т.51.- М.: Большая Сов.Энциклопедия, 1958.-С.149-151.

82. Колмогоров, А.Н. Предисловие к русскому изданию книги: Эшби У.Р. Введение в кибернетику. Пер.с англ. Текст. / А.Н. Колмогоров. М.: Ин. лит-ра, 1959.-С. 83.

83. Кондаков, Н.И. Логический словарь-справочник Текст. / Н.И. Кондаков. М.: Наука, 1975.- 720 с.

84. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования Электронный ресурс. / http://www.profile-edu.ru/content.php?cont=19

85. Кружок технической кибернетики: Пособие для руководителей кружков Текст.- М.: Просвещение, 1991.-192 с.:ил.

86. Крутецкий, В.А. Психология обучения и воспитания школьников. Книга для учителей и кл. руководителей Текст. / В.А. Крутецкий.- М.: Просвещение, 1976.- 303 с.

87. Кузнецов, A.A. Изучение факультативного курса «Основы кибернетики». Факультат. занятия в средн. школе Текст. / A.A. Кузнецов.-М.: Педагогика, 1978.

88. Кузнецов, A.A. О концепции содержания образовательной области «Информатика» в 12-летней школе Текст. / A.A. Кузнецов // ИНФО.-2000. №7, с. 2-7.

89. Кузнецов A.A. Развитие методической системы обучения информатике в средней школе. Автореферат дисс. на соиск. доктора пед. наук Текст. / A.A. Кузнецов; НИИ содержания и методов обучения АПН СССР.- М.: 1989. -47 с.

90. Кузнецов, A.A. Цифровые вычислительные машины: Учеб. материалы для учащихся Текст. / A.A. Кузнецов.-М.:1969.

91. Кузнецов, А.А и др. Непрерывный курс информатики (концепция,система модулей, типовая программа) Текст. / A.A. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина, Н.В. Матвеева, Л. В. Милохина // ИНФО.-2005.-№1.-С. 15-25.

92. Кузнецов, A.A., Бешенков, С.А., Ракитина, Е.А. Современный курс информатики: от элементов к системе Текст. / A.A. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина// Информатика и образование.2004. №1.С.2-8.

93. ЮО.Кузнецов, A.A., Бешенков, С.А., Ракитина, Е.А. Современный курс информатики: от концепции к содержанию Текст. / A.A. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина // Информатика и образование.2004. №2. С. 2-6.

94. Кузнецов A.A. Основы кибернетики Текст. / A.A. Кузнецов // Содержание углубленного изучения физики в ср.школе.- М.: Педагогика, 1974.

95. Ю2.Кушниренко, А.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для сред. учеб. заведений Текст. / А.Г. Кушниренко, К.Г. Лебедев, P.A. Сворень.-2-е изд.-М.: Просвещение, 1991.-224 с.:ил.

96. ЮЗ.Лапчик, М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования. Монография Текст. / М.П. Лапчик.- Омск: Изд-во ОмГПУ, 1999.- 294 с.

97. Ю4.Лапчик, М.П. Проблема формирования алгоритмической культуры школьников. Сообщение 2. Алгоритмическая культура учащихся: Содержания понятия Текст. / М.П. Лапчик // Новые исследования в пед.науках. -М.: Педагогика, 1976. №2 (28). С. 37-41.

98. Ю5.Лапчик, М.П. Введение в теорию и методику обучения информатике: Учебное пособие для студентов педагогических вузов Текст. / М.П. Лапчик.-Омск, издательство ОмГПУ, 2000.-188 с.

99. Лапчик, М.П, Рагулина, М.И., Смолина, Л.В. Теория и методика обучения информатике: Лабораторный практикум / Под ред. М.П.Лапчика. Изд.2-е испр. и доп. Текст. / М.П. Лапчик, М.И. Рагулина, Л.В. Смолина. -Омск: Изд-во ОмГПУ, 2006.-312 с.

100. Ю7.Леднев, B.C. Содержание образования: сущность, структура,перспективы.- 2-е перераб.изд. Текст. / B.C. Леднев.- М: Высшая школа, 1991.- 223 с.

101. Леднев B.C., Кузнецов A.A. Начала кибернетики: Учеб.материалы для уч-ся Текст. / B.C. Леднев, A.A. Кузнецов.-М.:,1968.-41 с.

102. Леднев, B.C., Кузнецов, A.A. Начала кибернетики Текст. / B.C. Леднев, A.A. Кузнецов.- М: Просвещение, 1968.

103. ПО.Леднев, B.C., Кузнецов, A.A. Перспективы изучения основ кибернетики в средней школе Текст. / B.C. Леднев, A.A. Кузнецов // Сов.Педагогика.-1975 .-№6.

104. Леднев, B.C., Кузнецов, A.A. Программа факультативного курса «Основы кибернетики» Текст. / B.C. Леднев, A.A. Кузнецов //Математика в школе.-1975.-№1. С.51-55.

105. Леднев, B.C., Кузнецов, A.A., Бешенков, С.А. Состояние и перспективы развития курса информатики в общеобразовательной школе Текст. / B.C. Леднев, A.A. Кузнецов, С.А. Бешенков // ИНФО.-1998.-№3. С.76-78.

106. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность Текст. / А.Н. Леонтьев. -М.: Политиздат, 1975.- 304 с.1 14. Лернер, И.Я. Качества знаний учащихся. Какими они должны быть? Текст. / И .Я. Лернер М: 1978,- 47 с.

107. Лернер, И.Я. Процесс обучения и его закономерности Текст. / И.Я. Лернер .- М.:3нание,1980.- 96 с.

108. Линькова, В.П. Развитие методической системы обучения информатике на основе информационного и информационно-логического моделирования Тест. / В.П.Линькова: Дис.д-ра пед.наук: 13.00.02,-М.:1999.281 с.

109. Лурия, А.Р. Новые исследования в психологии. № 2 (10). Текст. / А.Р.Лурия.- М., 1974.

110. Ляпунов, A.A. О некоторых общих вопросах кибернетики Текст. / А.А.Ляпунов // Проблемы кибернетики. 1958. вып.1. С.5-22.

111. Макарова, H.B. Информатика 7-9 класс Текст. / Н.В. Макарова.-СПб: Питер, 2003.- 288 с.

112. Макарова, Н.В. Информатика 9 класс: Учеб. для учащихся ср.школ Текст. / Н.В. Макарова.- СПб: Питер, 2000.- 297 с.

113. Мамиконов, А.Г. Управление и информация Текст. / А.Г. Мамиконов. -М.: Наука, 1975.

114. Матюшкин, A.M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. -Текст. / A.M. Матюшкин.- М.: Педагогика, 1972,- 168с.

115. Махмутов, М.И. Организация проблемного обучения в школе: Книга для учителя Текст. / М.И. Махмутов. М.: Просвещение, 1977. -240с.

116. Менчинская, H.A. Проблемы учения и умственного развития школьника: Избранные психол. труды Текст. / H.A. Менчинская; АПН СССР.-М.: Педагогика, 1989.- 218 с.

117. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер; Под общей ред. М.П. Лапчика Текст.- М.: Издательский центр «Академия», 2001.- 624 с.

118. Мещерякова H.A. Формирование информационной компетентности студентов экономических специальностей вузов при обучении объектно-ориентированному программированию: Дис. .канд. пед.наук: 13.00.02,-Омск, 2006.- 186 с.

119. Михайловский, В.Н. Диалектика формирования современной научной картины мира Текст. / В.Н. Михайловский,- Л.: Изд-во, 1989.-128 с.

120. Михалевич, B.C., Каныгин, Ю.М., Гриценко, В.И. Информатика-новая область науки и практики Текст. / B.C. Михалевич, Ю.М. Каныгин,

121. B.И. Гриценко // Кибернетика. Становление информатики.- М.: Наука, 1986.,1. C.35

122. Могилев, A.B., Пак, Н.И., Хеннер, Е.К. Информатика: Ученое пособие для студентов педагогических вузов Текст. / A.B. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер.- М.: Академия, 2004.- 848 с.

123. Монахов, В.М. Проектирование и внедрение новых технологийобучения Текст. / В.М. Монахов // Советская педагогика. 1990. № 7. С. 17-23

124. Монахов, В.М. Психолого-педагогические проблемы обеспечения компьютерной грамотности Текст. / В.М. Монахов // Вопросы психологии.1985. №3. С. 14-23.

125. Мостепаненко, М.В. Философия и методы научного познания Текст. /М.В. Мостепаненко.- Д.: Лениздат, 1972.- 239 с.

126. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в курсах информатики и информационных технологий: Автореф. дис. на соиск.учен.степ.д-ра пед.наук Текст. / Н.И. Пак ;Краснояр.гос.пед.ун-т; Моск.гос.открытый пед.ун-т.- Красноярск, 2000.- 39 с.

127. Папернов, A.A. Логические основы цифровых машин и программирования Текст. / A.A. Папернов.-М.: Наука, 1968.

128. Пекелис, В.Д. Кибернетическая смесь: Впечатления, находки,случаи, заметки, размышления, рассказанное и увиденное разные поводы для разговора о кибернетике.-4-е изд., перераб. и доп. Текст. / В.Д. Пекелис.-М.:3нание,1991.-368 с.

129. Пекелис, В.Д. Кибернетика от А до Я: Маленькая энциклопедия.- 3-е изд., доп. и перераб. Текст. / В.Д. Пекелис.- М: Детская литература, 1990.477 с.

130. Перфилова, О.Б. Методика обучения основам кибернетики в рамках образовательной области «Информатика» в условиях средней школы Текст. / О.Б.Перфилова.- Дис. .канд.пед.наук.-Тамбов, 2000. 209 с.

131. Пидкасистый, П.И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении Текст. / П.И. Пидкасистый.-М.:, 1983.-240 с.

132. Пирс, Дж. Символы, сигналы, шумы. Закономерности и процессы передачи информации Текст. / Дж. Пирс.-М.: Мир, 1967.-334 с.

133. Поспелов, Д.А. Семиотические модели в управлении Текст. / Д.А. Поспелов // Кибернетика. Дела практические.- М: Наука, 1984.

134. Мб.Поспелов, Д.А. Становление информатики в России Текст. / Д.Л. Поспелов // Информатика 1999. -№19. С. 7-10.

135. Рагулина, М.И. Профильный курс математических приложений информатики как средство формирования творческой направленности старшеклассников. Дисс.на соиск.уч.ст.канд.пед.наук Текст. / М.И. Рагулина -Омск, 1999.- 170 с.

136. Радченко Н.П., Козлов O.A. Школьная информатика. Экзаменационные вопросы и ответы. М:Финансы и статистика, 1998.160 с.

137. Ракитина, Е.А. К вопросу о структуре содержания курса информатики Электронный ресурс. /http://www.phis.org.ru/informatika/

138. Ракитина, Е.А. Построение методической системы обучения информатике на деятельностной основе Текст. / Е.А.Ракитина: Дис. .д-ра пед.наук: 13.00.02.- М., 2002. 487 с.

139. Роберт, И.В. Влияние тенденций информатизации, массовой коммуникации и глобализации на образование Текст. / И.В. Роберт //

140. Математика и информатика: наука и образование: Межвузовский сборник научных трудов. Ежегодник. Выпуск 1. Омск: Изд-во ОмГПУ, 2001. С. 265269.

141. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования Текст. / И.В. Роберт,- М.: Школа-Пресс, 1994.-205 с.

142. Рыжова Н.И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области Электронный ресурс.: Дис.д-ра пед.наук : 13.00.02.- М.:РГБ, 2003.

143. Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии: В 2 т.Текст. / С.Л.Рубинштейн.- М.: Педагогика, 1989. Т.1. 488 с.

144. Саморуков Б.Е., Тихомиров С.А. Многоуровневое образование: проблемы, сущность, перспективы // Актуальные проблемы развития высшей школы. Переход к многоуровневому образованию: Межвуз.сб.науч.тр.- СПб: Изд-во Лесотехн.академии, 1993. С.15-19.

145. Селевко, Г.К. Современные образовательные технологии Текст. / Г.К. Селевко.- М.: Народное образование, 1998.-256 с.

146. Семакин, И.Г. Базовый курс информатики в системе непрерывного образования Текст. / И.Г. Семакин // ИНФО,- №9- 2002. С.

147. Семакин, И.Г. Информатика. Базовый курс. 7-9 классы Текст. / И.Г. Семакин.- М: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.-384 с.:ил.

148. Семакин, И.Г. Преподавание базового курса информатики в средней школе: Метод.пособие Текст. / И.Г.Семакин, Т.Шеина.- М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.-496 с.

149. Семакин, И.Г., Хеннер, Е.К. Информатика. И класс: Учеб. по информатике для учащихся 11 кл. общеобразоват. учреждений.- 2-е изд.- М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005.-139 с.

150. Семакин, И.Г. Научно-методические основы построения базового курса информатики. Автореф.дисс. на соиск.доктора пед.наук Текст. / Семакин И.Г.- Омск, 2002.- 42 с.

151. Скаткин, М.Н. Проблемы современной дидактики.-2 изд.- Текст. / М.Н. Скаткин, М.: Педагогика, 1984.-95 с.

152. Сериков В.В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педагогических систем.-М.:Логос, 1999.- 272 с.

153. Солсо, Р.Л. Когнитивная психология.- Пер.с англ. Текст. / Р.Л. Солсо. М.: «Триволта», М.: «Либерия», 2002.- 600 с.

154. Спиркин, А.Г. Философия: Учебник Текст. / А.Г. Спиркин.- М.: Гардарики, 2001.-816 с.

155. Стандарт основного (полного) образования по информатике и ИКТ Текст. // Вестник образования России,- 2004. Июнь,- С. 119-124.

156. Судаков, К.В. Кибернетика живого: Саморегуляция физиологических функций организма Текст. / К.В. Судаков. -М.: Знание, 1969.-63 с.-(Новое в жизни, науке и технике.)

157. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний Текст. / Н.Ф. Талызина.- М.: Изд-во Моск.ун-та, 1975.- 344 с.

158. Тамберг, Ю.Г. Развитие творческого мышления детей Текст. / Ю.Г. Тамберг.- Екатеринбург: У-Фактория, 2004.- 208 с.

159. Титова И.В. Педагогические условия формирования приемов мыслительной деятельности у младших школьников в процессе обучения математике: Дисс. .канд.пед.наук.-Ярославль, 1999.- 190 с.

160. Тихомиров, O.K. Психология мышления: Учеб.пособие для вузов по спец. «Психология» Текст. / O.K. Тихомиров М.: Изд-во МГУ, 1984.-270 с.

161. Трахтенброт, Б.А. Алгоритмы и машинное решение задач Текст. / Б.А. Трахтенброт.-М.:Физматгиз, I960.- 119 с.

162. Тьюринг, А. Может ли машина мыслить? Пер.с анг. Ред. С.А. Яновский Текст. / А. Тьюринг.- М.: Физматгиз, 1960.-111 с.

163. Тюхтин, B.C. Отражения, системы, кибернетика Текст. / B.C. Тюхтин.-М. :Наука, 1972.- 190 с.

164. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов Текст. / Н.Д. Угринович. 2-е изд. - М.:

165. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. 511 е.: ил.

166. Угринович, Н.Д. Информация и информационные технологии. 10-11 класс Текст. / Н.Д. Угринович.- М: Знание, 1997.- 510 с.

167. Уемов, А.И. Системный подход и общая теория систем Текст. / А.И. Уемов.- М.: Политиздат, 1969.- 272 с.

168. Усова, A.B. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения Текст. / A.B. Усова. М.: Педагогика, 1986. 174с.

169. Усова, A.B., Бобров, A.A. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики Текст. / A.B. Усова, A.A. Бобров. М.: Просвещение, 1988.- 112 с.

170. Федосеева, А.П. Формирование общеучебных умений использования информационных и коммуникационных технологий у младших школьников в процессе обучения информатике. Дисс. канд.пед.наук, Текст. / А.П. Федосеева.- Омск, 2004,- 181 с.

171. Ш.Фейнберг, Е.Л. Кибернетика, логика, искусство Текст. / Е.Л. Фейнберг,- М.: Радио и связь, 1981.-145 с.

172. Фельдбаум, A.A. и др. Теоретические основы связи и управления Текст. / A.A. Фельдбаум.- М.: Физматгиз, 1963.- 320 с.

173. Философский словарь. / Под ред. И.Т. Фролова. 5-е изд. Текст.-М.¡Политиздат, 1981.- 588 с.

174. Философский энциклопедический словарь. /Редколлегия: С.С. Аверинцев, Э.А. Араб-Оглы, Л.Ф.Ильичев и др. 2-изд. Текст. - М.: Советская энциклопедия, 1989. 815 с.

175. Фридман, Л. М. Психолого-педагогические основы обучения математике в школе: Учителю математики о пед. Психологии Текст. / Л. М. Фридман М.: Просвещение, 1983.-160 с.

176. Хеннер, Е.К., Шестаков, А.П. Информационно-коммуникационная компетентность учителя: структура, требования и система измерения Текст. / Е.К. Хеннер, А.П. Шестаков // Информатика и образование.2004. №12. -С.5-9.

177. Шамова, Т.И. Управление образовательными системами: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. Заведений Текст. / Т.И. Шамова и др., Под ред. Т.И. Шамовой,- М.: Издательский центр «Академия», 2002.-384 с.

178. Шаров, A.C. Рефлексивные механизмы простраивания и связывания границ «Я» Текст. / A.C. Шаров // Университеты как регионообразующие комплексы. В 5 ч. Омск, 2004. Ч. 4. С. 276-280.

179. Шварцбурд, С.И. О подготовке программистов в средней общеобразовательной политехнической школе Текст. / С.И. Шварцбурд // Математика в школе.-1961.- №2.- С. 19-29.

180. Шеннон, К. Работы по теории информации к кибернетике Текст. / К. Шеннон.- М: ИЛ, 1963.-203 с.

181. Шкабура О.В. Формирование у учащихся обобщенных стратегий решения задачи в процессе изучения основ информационного моделирования в базовом курсе информатики.-Дис. . на соиск.уч.ст.канд.пед.наук.-Омск, 2000, 195 с.

182. Штофф, В.А. Введение в методологию научного познания Текст. / В.А. Штофф. Л.:Изд-во ЛГУ, 1972.-191 с.

183. Эльконин Д. Б. Избранные психологические труды / Под ред. В.В. Давыдова.- М.: 560 с.

184. Энциклопедия кибернетики Текст.- К.: гл. Редакция украинской советской энциклопедии, 1974,- Том 1.- 440 с.

185. Эшби, У.Р. Введение в кибернетику. Пер. с англ. Текст. / У.Р. Эшби М.: Ин. лит-ра, 1959.- 430 с.

186. System Dynamics Society Электронный ресурс. / http://www.albany.edu/cpr/sds/

187. Cybernetics One Definition - English Электронный ресурс. / http://www.pangaro.com/published/cyber-macmillan.html

188. Определения науки кибернетики

189. Н. Винер 26, 198., Кибернетика общая наука об управлении и связи в системах различных природы - искусственных, биологических, социальных.

190. В.М. Глушков 38. Кибернетика-наука об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах» (энциклопедия кибернетики).

191. Стаффорд Бир 82. Кибернетика это наука о системах, обладающих жизнеспособным поведением, т.е. поведением, целью которого является выживание.

192. П.К.Анохин 2. Кибернетика- наука об функциональных системах

193. Большая российская энциклопедия22. Кибернетика (от греч. куЬегпейке искусство управления, от куЬегпао - правлю рулём, управляю) как науку об управлении, связи и переработке информации

194. Д.А. Поспелов Кибернетика- наука, изучающая общие свойства29. процессов управления и систем управления в живых и неживых системах. Основными в этой научной дисциплине является понятие управления и информации

195. К. Шеннон 191. Кибернетика наука об общих закономерностях переработки информации с целью реализации процесса управления.

196. Характеристика показателей уровней развития ОПУД

197. Уровень Когнитивный компонент Технологический компонент Мотивационно-рефлексивный

198. Название: ИНФОРМАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ.

199. Автор: Асаинова Алмагуль Жаяковна, МОУ «Курумбельская СОШ», Черлакский район, Омская область.1. Предмет: информатика.

200. Межпредметные связи: биология, социология.1. Класс: 10-11

201. Тип урока: комбинированный урок, самостоятельная работа.

202. Время проведения: 5-7 академических часов.

203. Форма проведения урока: беседа, демонстрация, самостоятельная работа.

204. Все ли системы управляемы? Как системы воздействуют друг па друга? Как происходит кодирование информации при управлении различными системами (биологической, технической, социальной)? Что необходимо сделать, чтобы управление было эффективным?

205. Вступительное слово учителя.

206. Дискуссия на тему «Что такое управление». Мозговой штурм: Всем ли присуще управление? Являются ли управляющие и управляемые объекты системами? Все ли системы управляемы? Как системы воздействуют друг на друга?

207. Демонстрация возможностей программ, примеров творческих работ.

208. Распределение творческих заданий, обсуждение и выбор способов реализации.

209. Выбор творческого названия проекта, обсуждение плана работы учащихся индивидуально или в группе.

210. Обсуждение со школьниками возможных источников информации, вопросов защиты авторских прав.

211. Самостоятельная работа учащихся по обсуждению задания каждого в группе. Заключительный этап:

212. Подведение итогов занятия. В ходе беседы учитель выясняет, понравилось ли учащимся занятие.

213. Домашнее задание: разработка плана творческих проектов по темам исследования.

214. Консультации по выполнению творческих заданий.

215. Урок самостоятельной работы 3-4.

216. Подготовительный этап: консультации по проведению исследования, выполнению проекта.

217. Урок самостоятельной работы 5-6.

218. Подготовительный этап: консультации по оформлению презентации, публикации.

219. Подготовительный этап: подготовка творческих разработок учащихся, консультации.1. Этап обучения:

220. Творческий отчет. Демонстрация разработок.

221. В конце просмотра всех презентаций и публикаций учащиеся приходят к выводу, что всем системам присуща одна схема управления. Оценка проектов по разработанным критериям. Выявление лучших работ, награждение победителей.

222. Заключительный этап: учитель проводит беседу, целью которой является ответ наосновополагающий вопрос. Учащиеся должны проанализировать, при выполнении какихзаданий им пригодились знания по биологии, обществознанию.1. ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

223. ТЕСТ ПО КИБЕРНЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ИНФОРМАТИКИ Уважаемый ученик, отвечайте на вопросы точно и полно. Приводите примеры.

224. Опишите, какой вклад она осуществила в науку информатику?3. Что такое система?

225. Укажите основное свойство систем, отличающих их от несистем.

226. Из ниже перечисленного списка выделите системы:1. Компьютер;1. Стул;1. База данных;1. Сигнал;1. Мышь;1. Хранение информации;

227. Что такое информационная система?

228. Рассмотреть объект в виде «черного ящика» это значит:

229. Все ли объекты можно представить в виде черного ящика? (если не все, то укажите, какие невозможно представить):

230. Кибернетическая система это

231. Выделите объекты, относящиеся к кибернетическим системам?1. Учебник;1. Компьютер;1. Камень;1. Семья;1. Человек.11. Система управления это

232. Выделите элементы системы управления

233. Что связывает оба элемента управления?

234. Укажите системы, в которых осуществляется управление?

235. Что будет считаться управляющим воздействием? Выделите элементы системы управления.

236. Программа, записанная в постоянной памяти компьютера;

237. Регулирование операционной системой состоянием оперативной памяти;

238. Команда процессора адаптеру принтера;

239. Форматирование текста в текстовом редакторе;

240. Запуск пользователем антивирусной защиты на компьютере16. Что такое сигнал?

241. Что такое состояние элемента?

242. Какие состояния может принимать: Выключатель;

243. Символ текста в текстовом редакторе; Автомобиль под управлением человека;

244. Клавиша на клавиатуре компьютера;1. Лазерный диск.

245. Влияет ли вещественно-энергетический субстрат на функционирование системы? Приведите примеры.

246. Нарисуйте схему управления (системы управления) для системы «компьютер».

247. Опишите, в каком виде представляется информация, информационные процессы в следующих системах управления:водитель автомобиль»;пешеход светофор»;процессор периферийные устройства»;мозг человека-рука человека»;сервер локальная сеть»

248. От чего зависит форма сигнала в системе? Приведите примеры.24. Обратная связь это:

249. Выберите системы, в которых реализуется обратная связь. Чем отличаются системы с обратной связью от систем без нее?водитель автомобиль»;светофор пешеход»;процессор периферийные устройства»;человек-телевизор»;

250. Для чего необходима обратная связь в системе?

251. Почему в технических системах информация представляется в двоичном виде?

252. Опишите алгоритм управления программой выключения компьютера? (управляющий объект человек)

253. Можно ли считать преобразование объекта управлением?

254. Определите, что такое целесообразность системы. Применима ли эта категория к техническим системам. Опишите, в чем она проявляется?

255. Что такое искусственный интеллект?

256. Как связаны понятия «искусственный интеллект» и «самоорганизующиеся системы»?

257. Примечание: Для оценки выполнения теста необходимо найти коэффициент эффективности К, который находится по формуле: К=Р/ М, где Р это количество верно выполненных заданий; М - количество всех заданий теста.

258. Уровни эффективности выполнения теста (усвоения знаний) определяются по методике В.П. Беспалько. Правило определения уровней представлено в табл.