автореферат и диссертация по психологии 19.00.07 для написания научной статьи или работы на тему: Развитие мышления школьников при усвоении основ информатики и вычислительной техники

Автореферат диссертации по теме "Развитие мышления школьников при усвоении основ информатики и вычислительной техники"

АКАДЕМИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ¡1АУШЮ-ИССЛЕДОВАТШ>СК,1Й ИНСТИТУТ ОВДЕЙ И ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПСИМОШП

На прарах рукописи УЖ: 159.7

МОЛЧАНОВ Виктор Анисимович

РАЗВИТИЕ Ш1ШШНИЯ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ УСВОЕНИИ ОСНОВ Ш'ЛОРМАТЖИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕШ1Ю1

19.00.07 - педагогическая и Еозрастная психология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

[.iccKüa - ЮМ

Гавота шполнона р Научно-исследовательском институте об-щ"й и педагогической психологии Академии педагогически! паук СССР.

[¡.чумный рук0Е0дитель - доктор психологических наук,

профессор В.В.РУБЦОВ Социальные оппоненты: донтор психологических наук Л.Л.ГУРОВА;

кандидат психологических наук O.E.МАЛЬСКАЯ

Ведущее учрввдениэ - НИИ психологии УССР

Защита диссертации состоится " -С" i ; 'Лээо г.

^¿hi час. на заседании специализированного совета К 01В.03.01 г Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследоЕательском институте общей и педагогической психологии АПН СССР. Адрес: 103009, Мозкеа, пр. Маркса, 20, корп. "В".

С диссертацией можно ознакомиться е библиотеке института.

Алтореферэт разослан *.\i. " . - ■ ■» ' 1950 г.

Ученый еокретарь специализированного соеэтя

кандидат психологических наук / Г Т.Н.Боркоьа

Проблемой нашей работы является изучение психологически особенностей становления базисных компонентов мыслительной деятельности школьников в процесса усвоения нового учебного предмета "Основа информатики я ецчиошзтзлыгой техники". Эти компоненты характеризуют компьютерную грамотность учащихся.

Актуальность исследования определяется следующими обстоятельствами.

Во-перЕшс, социгльныЗ заказ на ст. ...цэнне школьниками ноеым учебным предметом выдвигает на первый ипн вопрос о содержании и методах обучения, которые бы е наибольией степени обеспечивали развитие информированности, самостоятельности, гибкости и дисциплины мышления. I

Во-вторых, до настоящего времени Есе еща остается неясным психологическое содержание и объем самого понятия "компьютерная грамотность", что делает актуальным исследование способов и средств мыслительной деятельности, которые могут рассматриваться в качэсгЕО базовых характеристик этого понятия, стать основой для определения психологических механизмов полекз решения различных задач информатики как особой сферы человеческой деятельности. '

И, наконец, в-третьих, актуальным представляется исследование реальной динамики развития »ыштния школьников как результата усвоения ими основ информатики и вычислительной техники. Психологический анализ соответствующих данных является важным звеном е разработке проблемы обучения и развития, проведенной на материале нового учебного предмета.

Предметом исследования в его теоретической части явились базисные компонент» мыслительной деятельности, харэктэризуедао способ решения задач информатики. Специальному изучению яодперг-сг. прием "анализ от конца", рассдатрисаемнЯ как психологический

критерий развития обобщенного способа ранения алгоритмической задачи. В экспериментальной части работы изучалась динамика развития приема "анализ от конца" у учащихся, осваивающих е школе основы информатики, а такая елаяние на это развитие различных условия обучения.

Дель работы состояла е том, чтобы на основе теоретико-эко-первментального исследования выявить особенности разгития мышления школьникое в сеязи с усвоением и»',, основ згфрматикв и вычислительной техники, обосновать это развитие как становление приемов мыслительной деятельности, специфических для процесса решения алгоритмических задач.

В ходе реализации этой, цели необходимо было решить следующие исследовательские задачи:

1) разработать теоретические продета!.- лшя о базисных компонентах мыслительной деятельности, определяющих решение алгоритмических задач;

2) провести логико-психологический анализ приема "анализ от конца", специфического для поиска решения алгоритмической задачи;

3) разработать систему методик, позеоляодих изучать психологические особенности становления этого приема у школьников;

4) исследовать динамику становления приема "анализ от конца" в зависимости от характера формирующих воздействий и етапоЕ обучения школьников.

Научна^ ноЕИзнд исследования определяется тем, что психологические закономерности усвоения основ информатики я вачислитель-ной техники анализируются е нем е связи с оценкой познавательного развития школт.!И1кое. В работе Еыдалена система обобщенных при лов мыслительной деятельности, характеризующих базисные ком-

понвнты компьютерной* грамотности, экспериментально Еорифициро-Еана идея о том, что. способность ученика еыполнять поиск решения алгоритмической задачи как "анализ от конца", является одним из критериев познавательного развития, обусловленного усвоением содержания нового учебного предмета. В диссертации разработана конкретные показатели сганоЕле-Тйя приема "анализ от конца", такие,как результативный, процедурный, рг-гулятиЕНыЙ и нормативный, Ескрыты психологические особенности развития этого приема у учащихся 9-10 классов в зависимости от условий обучения.

Гипотеза исследования состояла в том, что познавательное развитие школьников в процессе усвоения имя основ информатики и вычислительной техники обусловлено становлением обобщенных приемов мышления, характеризующих способ решения алгоритмических задач.. К числу таких приемов относится "анализ от конца", специфический для регламентированного поиска решения алгоритмической задачи. Такой поиск опирается на допущение (предположение) возможного результата решения и его конкретизацию путем планирования исходных (начальных) схем решения задачи. •

Внедрение полученных результатов в практику. Разработанная в диссертации методика диагностики развити.ч приема "анализ от конца" использована при выполнении Научно-исследовательским институтом общей и педагогической психологии АПН СССР 6-го направления Комплексной программы "ЭШ е школе" для оценки эффективности усвоения школьниками основ информатики и Еычислительной техники, на основе результатов использования методики г- практическом исследовании были подго-ОЕлены "Рекомендации для изучения познавательного развития школьникое в процессе овладения компьютерной грамотностью", фрагменты методики использовались при выполнения работ е рамках советско-американского проекта "у:.ш1лц" (г.Пере-

слаЕЛЬ-Залесский, 1987 г.).

Основные положения. выносимые на защиту:

1. Усвоение школьниками основ информатики и вычислительной техники предполагает развитие обобщенных пряемОЕ регламентяро-Еанного поиска решения алгоритмических задач.

2. Способность ученика еыполнять решение задачи как "анализ от конца" является психологическим критерием познавательного развития, обусловленного усвоение;«! содвр щия ноеого учебного предмета.

Апробация диссертации. В период с 1984 по 1989 гг. исследование выполнялось на базе Лаборатории психологии компьютерного обучения Научно-исследовательского института общей и педагогической психологии АПН СССР. Результаты исследования докладывались на Всесоюзной школе молодах^-учсных (г.Тбилиси, 1986), на П съезде Общества психологов СССР U-'осква, 1989), они использовались е Международном компьютерном лагере (ПереапаЕЛЬ-Залес-ский, 1987), е школах 1Ш1 и 1140 г.Москва. В экспериментах принимали участие учащиеся 9-10 клаосоЕ (есзго 259 челогек).

■ Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глаЕ, заключения и библиография, Еключает 2 таблицы, и 33 рисунка.'. Библиографи: насчитывает 144 наименования (из них 33 на иностранннх языках).

Основное содержание диссертации. Во ЕЕвдении обсуждается проблема исследования и ее актуальность, формулируется цель и гипотеза работ, рассматривается ее научная новизна и практическая значимость.

В 1-Ц главе диссертации представлен теоретический подход к позкпЕзтельному рг.;<ЕИТШ школьников, связанному с. процессом

усвоения ими "Осное информатики и еычиелительной техники". Это развитие рассматривается как становление основных (базисных) приемов поиска решения алгоритмических задач, е связи с чем в глаЕв обосновываются дели, задачи и общий подход экспериментального исследования проблемы.

Введенный в настоящее время в школьное образованно курс "Основ информатики и. выделительной техниг';" (ОИ и ВТ)'имеет экспериментальный характер, и, как показы:-"уг практика, проблемы содержания и методов обучения новому учебному предмету остаются открытыми. Главной среди них является проблема требований к конечному продукту обучения, то есть тому, что соответствует понятию "компьютерная грамотность".

Известно, что всякая грамотность - это превде всего знание языка осваиваемой предметной области, умение "читать" и продуцировать в соответствии с установленными правилами и нормами для этой предметной области "слоеэ" и "предложения". В то же время, очевидно, что социальные, педагогические и психологические требования к грамотности не являются чем-то застывшим - они динамич-. но изменяются. Следовательно, понятие "компьютерная грамотность" нуждается е содеркательной психологической гнтерпретации. По мнению исследователей, возможность такой интерпретации заклнча-ется в теоретической и экспериментальной разработке проблемы соотношения компьютерной грамотности и познавательного развития.

Проведенный в 1-й глаЕ8 диссертации анализ советских и зарубежных концепций, дающих наиболее общие представления о содержании понятия "компьютерная грамотность" и связанных с ним лси-холого-педагогичесяих требованиях к познавательному развитию учащихся, позволяет рассмотреть эти концепции в контексте трех на-уч^.лх направлений. Первое связано с атомистической <5шквкар»с?сг: .ч

традицией, которая редуцирует процесс обучения к простым последовательностям автономных, разрозненных фактов. Применительно к процессу обучения информатике (е более узком смысле - к обучении программированию) это усвоение словаря примитивных команд и набора синтаксических правил для конструирования необходимых структур операций. Обратной стороной этого представления ЯЕЛяет-ся положенно о том, что обучение информатике ( "оотр^ег во1опоу" ) есть ничто иное, как изучение языка программирования. Такой подход составляет на сегодняшний день основу многих учебных программ по информатике.

Ключа?нм —»еном второго научного направления является представление о когнитиеннх эффектах, появляющихся з результате спонтанного грзммодэйстеия пользователя со сложной символической системой. Такое спонтанное взаимодействие, по мнению исследоЕЫтелей данного направления, приводит. к раэрптию у учащихся высокоуровневых умений, среди которых - планирование, рефлексия по отношению к процессу поиска рещения задач программирования, эвристические схилы рвения задач различных тгпов.

-)днако уке сегодня остро стоит Еопроо о целом ряде ограничений е существующих подходах к проблеме компьютерной грамотности. Не случайно поэтому исследователи и эксперты е Облаг-н информатики предостерегают от "техноромантических" иллюзий по погоду Есеобщей компьютеризации. Критика названных напраЕЛех. Я со стороны целого ряда исследователей определяет основные подходы, которые можно услоено объединить в третье направление. Сторонники этого направления высказываются е пользу такого понимания процесса освоения компьютерной грамотности, е результате которого происходит усвоение "ведущих идей" информатики (С.Пейперт), основных методов решения алгоритмических задач (С.Гудман, С.Хи-

двтнаеми) • Развитии штэная учащихся в сторону его формализации, большой последовательности и доказательности ят.'Ллется при этом следствие« специально организованного обучения (например, построения специфической учебной среди "микромира" - О.Пзйпорт), которое стимуляруот появление рефлексии, напривлешюЯ на общие

Пр0Ц!ЗДур!1 II СПОСОЙ!) рОИЭНИЛ.

Сходнее яде а обсуядаытсл а советскими иссладопатг ляьш, которая прпгивавт яосаасять во главу угла проблему такого лозиива-толыюго развития учацдахся, которое обеспечивало би способное? к EoenpaflTHD нового, к рсоенко все услояиякщзхся задач информатики. Tai;, агторн соевтских г.ро^чых учебников и окспорпыенталь-нт. программ в качества пряоритотноЗ задзчи обучония 011 и ВТ провозглашают задачу формирования у ыколышкое "алгоритмической культурн", которая должна стать частью общей культурн человека з целРналравлсниого развитая обща культурных познавательных умений и навыков, таких, как планирование, оффжтиЕниЗ поиск информации, овлэдошл школьниками "операциональны.1! стилем ишлле-кия" и т.д. (Л.П.Ершов, В.Ы.Монахов, В.А.Шртн и др.).

В наиболее обцеП форме понятие "алгоритмическая культура" сгодится к совокупности основных знанаЛ об г тгорптмах л способах их построения. Условность информационного взаимодействия, полиЕариантпость его условий а срадсУЕ, одновременно сочетающая--ся с меткой а однозначной детерминацией положений элементов взаимодействия, предполагает становление таких п-арамзуров кыиле-шш, как формалпзованнссть поиска и конструирования алгоритмов, появления элементов самэдокаэатмьствэ и опрвделенянх "свкстов" решения с различными допущениями и яровпркаиз. Киши вдовою, про-зсходит опродаэдшзя регламентация мнолнтельных процзссог;, что В историй ПСИХОЛОГИЯ ТрЗДНЦКОШЮ связывалось С рЗЗРИТийИ опра-

деленной дисциплины или культуры мышления ("дисциплина ума" у Д.Пойа, "искусство решения проблем" у Р.Акоффа и т.д.).

Принципиальное значение введения проблемы культуры мышления в контекст изучения психологических аспектов компьютерной грамотности мы связываем с возможностью проследить генезис различных форм поиска решений алгоритмических задач и, е пзрЕу.в очередь, самых простых или базисных форм е их становлении от "докомпьютерной" к "компьютерной" стадии е обучении школьников. В сеязи с этим в 1-й главе диссертации прослежена существующая философская традиция изучения феномена "культура мышления" (

(Т.Гоббс, Ф.Бэкон, Р.Декарт, Гегель), рассмотрены общепринятые толкования этого феномена е трудах представителей различных областей научного знания- (А.Пуанкаре, Э.Де Боно, Н.Винер, Д.Пойа, Р.Акофф, Н.Вирт, Дж.Вейценбаум, Э.Дейкстре, С.Пейперт, И.Лака-тос, В.В.ЧаЕчанидзе, И.С.Ладенко и .р.), а также его психологическая структура и особенности реализации. В итоге определены три основные группы исследований, в которых культура мышления изучается.с точки зрения: I) операционального состава процесса поиска решения задач; 2) типов стратегий и 3) процессов регуляции этого поиска.

В контексте нашего исследования необходимо было, в феномене культуры мышления, определяющем рациональный, регламентированный поиск решения алгоритмических задач, выделить исходные базисные единицы. Согласно фундаментальному критерию анализа психики по единицам (Л.С.Выготский), такая единица должна е снятом гиде содержать основные параметры исследуемого психологического явления. В качестве единица нши был выделен обобщенный прием мыслительной деятельности ила "метоспособ", который яеляэтся целостным, интегратизвым образованием, имеющем сложное строение

(Н.А.Менчинская, Е.Н\КабаноЕа-Меллвр, П.Я.Гальперин, Л.Д.Гурова, Ю.Н.Кулюткин и др.), а следующим шагом теоретического анализа стало определение класса приемов'(метаспособоЕ) мыслительной деятельности, особенности которого максимально соответствуют характеру поиска решения задач информатики. При этом мы опирались на известные положения о способах информационного моделирования, поливариангности исходов задач, условном характере взаимодействия и т.д. В русле этих положений в работе сделан еыеод о том, что решение кавдой конкретно}! задачи информатики есть мысленш ; эксперимент - конструировании некой "абстрактной машина", действующей по определенным правила»:. Эти соображения подвели нас к рассмотрению е качестве такого родового "метаспоооба" мысленного эксперимента (МЭ), феноменология которого была объектом пссле-доЕания в ряде работ по естествознанию, методологии науки, философии ^ психология (Н.Бор, Н.Винер, П.К.Энгельмейер, М.Верт-гаймер, Л.О.Еальт, Б.М.Топлое, Н.А.Менчинская, Б.М.Блюмепфельд, А.П.Чернов и др.).

Анализ теоретического лредстаглепия о мысленном эксперименте (А.П.ЧерноЕ и др.) позволил актуализировать достижения и основные проблемы теории МЭ. Среди малоразраб танных и неясных ее полоаений - проблемы психологического строения, слабая дифференциация МЭ от других приемов л средств мыслительной деятельности. В качестве возможного ду.;'й развития теории МЭ применитолыг к проблеме исследования е диссертации предлагается рассмотрение МЗ как целостного приема, имеющего сложное строение. Тем самым признается тот факт, что простое указание на присутствие в МЗ идеальной модели и манипулирование ею являатся недостаточном для исчерпывапцей интерпретации психологической природа и характера МЭ.

Критика этого обстоятельств привела к необходимости поиска новых оснований для трактовки данного приема (или класса приемов). В работе предлагается трактовка МЭ как приема, получающего свое Еыракенив е проведения субъектом своеобразной рефлексивной игры, г основе которой лэкят такая эвристика, как допушо-нио. Причем, допущение, вслед за Ю.Н.Кулиткиним, трактуется как эвристика, отличающаяся от гипотезы тем, что при выполнении этого действия субъект "как бы подстерегает информацию", приняв оп-родолэкную версию или определенный порядок вещей как "условно истинный".

В опоре на эти представления о МЭ экспериментальное исследование развития мышления школьников при усвоении ОИ и ВТ, рассмотренное как становление обобщенных приемов мышления, включало изучение целого ряда специальных вопросов, наиболее важными из которых являются следующие:

- разработать теоретические представления о психологическом сг._08нни одного из основных елдое МЭ - лриьма "анализ от конца";

- разработать экспериментальные методики исследования данного приеми;

- определить исходный уровень развития приема."анализ от коней" у.старшеклассников;

- исследовать развитие данного приема у старшеклассников

в процессе овладения основами информатики и вычислительной техники ;

- провести экспериментальное исследование возможностей формирования при. .ла "анализ от конца" при споро ..а разработанные представления о строении приема;

- построить "типологию опшбек" в процессе решения школьниками алгоритмических з' \ач на основе представлений о строении

и.

приема "анализ от конца".

Изложение экспериментального исследоеанзя этих вопросов составляет основное содержание следувдах глав диссертации.

ро руорой глзге диссертации проЕЭден логико-психологический анализ приема "анализ от конца", разработаны и описаны методики исследования, обсувдаются результаты констатирующих экспериментов

Изучение строения приема "анализ от конца" базировалось на работах, в которых данный прием описан со стороны логики и технологии решения задач из различных областей научного знания, а также на осноеэ специального рассмотрения обобщенных характеристик данного приема. Нз ряде тримероЕ показаны его нэпредмет-ныВ статус, с одной стороны, и такие его особенности, как сокращающая функция, последовательность и доказательность, привносимые в процессе поиска решения алгоритмических задач, с другой. Кроме того, приводятся теоретические и практические аргументы, свидетельствувдко о базисном, "программном" характере данного приема, определяющем генззяс; таких '¡лохны:: мыслительных образований, как стиль программирования "сверху-вниз". Идея инх-згра-тивного характера приема как подвида МЭ получила развитии к контексте представлений о приеме мыслительной деятельности как целостной психологической оцииице, функционирувдей на иил-роуровнь. Такая единица включает три компонента: процедурный, регулятивный и аналитический (норматинный), характеризующие строение приема "ькалаз от конца".

Процедурный компонент отражает процессуальную сторону протекания леиска решения алгоритмической задача - временную развертку, последовательность а тапок - начало, смену ходов, проверку и т.д. РзгулятизныЗ компонент - хдошдое задачи, ре.$лек:-ввну& регуляцию решения. Под третьи компонентом понимается кноп-у^еи»

тарий решении - операции логической обработки, сличения, проверки, в соответствии с обнаруженными или принятыми нормами, правилами, установками.

Проведенный е диссертации логико-психологический анализ поз-еолил перейти к практическому решению поставленных задач оценки развития мышления школьников при усвоении основ информатики и вычислительной техники.

Главным вопросом экспериментального исследования стал еоп-рос об уровне разЕйтил приема "анализ от конца" у старшеклассников, изучение зависимости произвольности его применения от характера учебного материала, а такяе об установлении возможных корреляций мааду уровнем развития этого призма и успешностью обучения школьников информатике. Поскольку предполагалось, что формирование приема "анализ от конца" происходит посредство« решения задач комбинаторного типа, то и требования к методике сводились по преимуществу к подбору е качестве исследовательского ма-то> .ала класса комбинаторных задач.

Первая серия эксперимента носила пилотажный характер. В-ней участвовало ЗЭ учащихся 9-10 классов 91 школы, прошедших обучение по курсу ОН и ВТ. Ь качество материала экспериментальной методики использовались две комбинаторные задачи, получившие условные названия - "Французская военная игра" и игра ""ороль на шахматной доске". В результате проведенной серии было установлено, что стихийно сформированный прием крайне трудно поддается экспликации. В чистом гиде прием продемонстрировали лишь 3 испытуемых из Остальные испутыимые в своих решениях прибегли к малорегламещпрованному поиску методом проб и ошибок, которой приводил к успешному решению лишь е 20£ случаев. Пилотажная серия показала, что стр( яенге решить задачу быстро, "по перво-

му впечатлению" превалирует над попытками школьников строго анализировать ситуацию с тем, чтобы получать однозначные единственно возможные выводы.

Эти факты свидетельствовали о слабом проявлении критичности мышления наших испытуемых, что в целом согласовывалось о теоретическими представлениями о отроении МЭ и теоретическими ожиданиями относительно стихийного уровня развития приема "анализ от конца" или его прототишшх форм. В то же время характер отпетое испытуемых ив позволял делать окончательные еыводы относительно искомого уровня без обсуждения вопроса о еозможной специфике экспериментальных задач, о зависимости споообов действия испытуемых от внешних особенностей задачи.

Вторая экспериментальная серия стала проверкой работы приема на задачах, приближающихся по своему характеру к конструкторским я сох^анякщим комбинаторные особенности. В качество ма-териа для экспериментальной.методики этой серии была выбрана головоломка "Вертушка" эта головоломка требовала осущоствло-( няя планирования и последующей реализации последовательности действий - вращений "вертушки" с целью получения требуемой конфигурации. Данная задача отличалась от предыдущих отсутствием конфликтного начала, поскольку в "головоломке" не' было элемента игры против воображаемого противника. Проведение данной серии экспериментального исследования проходило е 9-10 классах московских школ с параллельным выявлением возможной корреляции успешности решения предложенных задач : успешность» обучения информатике е школе (экспертные оценки учителей). Всего в втей серии участвовало ПО учащихся.

х Она была разрабо'/анэ совместно с В.Н.Каптвлининнк.

Эксперименты показали, что должный уровень развития приема "анализ от конца" у большинства испутиеыых отсутствует. В ре-иениях школьников прооблида.- метод проб а сшибок, попытки аддитивного конструирования в т.д. Иначе гогоря, отсутствие конфликтного начала еце более снизило уровень критического отношения учащихся к собственным действиям. Количество ходое решения задач объективно не ограничивалось (задачи можно было решать и в б, и в 10, и более ходов) и при отсутствии у испытуема* установки на наиболее экономичное и Биективное решение попытки поиска отпета, анализом от конца практически не наблюдались (3 из 110 испутыемых). Ваесте с тем е протоколах по. преимуществу на-блздаллсь рисунки проб и практически полностью отсутствовала раз Еврнутце ответы, что весьма затрудняло анализ полученных результатов. Оценка результатов показала, что корреляция успешности решения задач и успешности обучения статистически пеэначлма. Таким образом, возникла необходимость е поиске новых ходое экспериментального исследования.

Результаты двух предыдущих серий 1-го этапа экспериментального исследования позволили сделать некоторые предварительные выводи, касающийся произвольности владения яспу'тыеыши искомым приемом, зависимости от внешних атрибутов предлагавших задач. Кроме того, стало ясно, что опробованные варианты мьгодик мало пригодны для получения максимально развернутых ответов, для обнаружения и .иЕфференвдации проявления различных компонентов исследуемого приема. Здесь же нами были отрефдексированы различные требования методического характера. В частности, стало очевидным, что методика должна сочетать простоту и доступность, копфадктность ситуации для более выраженного проявления корматлв «ого шшмга, а таяке по возможности допускать шрокяе вариация

сложности зяданнй для большой чувствительности эксперимпнталь-ной методики к прототипным формам мысленного эксперимента. Boom этим требованиям удовлетворяла комбинаторная игра, услотю названная нами "фишки", которая является вариацией известных древних восточных игр (аналоги этих игр в европейской культуре получили распространение под названием "Ним", "Задачи Баше")..

В третьей соряи эксперимента для оценки действий испят^ешх использовались показателя, характеризующие способ решения задачи: результативный, процедурный, регулятивный и нормативный (аналитический). Результативный показатель позволяет дифференцировать результаты решения по правильности и полноте. Полный отрет предполагает исчёрпиващий анализ всех возможных вариантов решения путем их nnpedôpa, либо посредством указания инварианта, я которому могут быть сведены все возможные расположения фииок и данной конкретной позиции или в игре е целом.

Процедурный показатель отражает процессуальную сторону решения. Согласно данному показателю наилучшая форма отеотэ - анализ от конца в чистом гиде. При решении задачи такая ({ярма проявляется в последовательности шагов решения. Промежуточна! тип решения по данному показателю можно охарактеризовать как непоследовательный и "коэнрятно-поступательнцй".

Регулятивный показатель позволяет фиксировать такие особенности ответов испытуемых, как меру принятия задачи, выраженность оснований собственного поиска. Данный показатель дает возможность дифференцировать ответы испытуемых по развернутости и степени выраженности мотиш,рсеок и обоснований, по наличию элементов самодоказатольства, самопроверка (например, г ответах могут содержаться формулировки типа "посмотрим: еданс.твоппий ли это возможный ход?" и Т.п.).

Аналитический показатель дозволяет фиксировать наличие определенных средств нормативного анализа в решениях испытуемых, учет в процесса решения огра"'ичиЕащих щшеил, использование различных операций логической обработки. Под этими операциями понимаются есв те моменты поиска испытуемыми решения задач, которые связывают е списании их рассувдений различные перехода (типа;1 поэтому..., следовательно..., т^кое положение возникает тогда, когда..., и т.д.). Использование этого показателя Еместе с перечисленными Еыше позволяет построить пряблизительную типологию стратегий поиска решения алгоритмических задач школьниками и типологию основных ошибок такого поиска.

В целом результаты данного этапа исследования свидетельствовали о весьма слабом развитии у учащихся Э-10 классов искомого приема "анализ от конца", понимаемого как особый, вид мысленного эксперимента, имеющего законченную форму с включением в нее процедурных, аналитических и регулятивных компонентов. Разработанные показатели позволили установить различные индивидуальные "профили" приемоЕ у испытуемых, которые моашо было условно отнести к прототипным формам развития приема. .

Полученные результаты щжеели такте к предположению о том, что формообразующей основой, детерминантой приема является допущение, играющее роль интенции в запускзющье.Еесь процесс рефлексивной игры. Следствием такого смещения акцента в вопросе об иерархии компонентов приема является половение о яторичности процедурного компонента по отношению к формирущей доминанте приема, какой является допущение. Причем, произвольный акт допущения содарущт в себе и регулятивную и мэтивационную доминанту.

На этом этапе исследования был сформулирован ряд положений , касащихся психологических особенностей разгития приема

"анализ от конца" и закономерностей его формирования у школьников.

1. Возможно армирование полноценного приема "анализ от конца" на основе введения детей в способы поиска решения задач через допущение как форму рефлексивной игры.

2. Сформированная культура рефлексивной игры в некоторых случаях может приводить к самостоятельному открытию субъектом процедуры поиска решения.

3. Целенаправленное обучение приему "анализ от конца", в котором сам прием и его составляющие компоненты являются прямым объектом усвоения (отработки) обеспечивает формирование у субъекта енсокого уровня рефтексиЕНОЙ игры как предпосшшв освоения информационной культуры.

Названные версии были положены е основу заключительного этапа исследования условий обучения пколышков ОИ я ВТ.

В третьей главе диссертации описан Заключительный этап лс-следования, целью которого стали подготовка и проведение кон-статирупцего а формирующего экспериментов. В индивидуальных экспериментах заключительного этапа участвовали 73 школьника 9 классов 91 и 1140 школ г.Москвы, обучающихся ОИ и ВТ.

В парной конста тиру щей серии били получена данные, позволившие выделить 4 группы детей испытуемых, различающихся по способу поиска решения алгоритмических задач и соответственна.но уровню сформроЕанности прлема "анализ от конца". 'Гак испытуемые первой группы (7 человек) не смогли выработать подход к рашеито задачи. МотиЕируя сеой отказ, они, как правило,'аргументировали его тем, что не могут предсказать действия противника (типа ";;ак я могу знать, куда он пойдет?!.." и т.п.). Попытки эксперимен-

татора стимулировать поиски решения испытуемых но имели успеха.

Испытуемые ЕТороВ группы (33 человека) таква' но могла найти правильного решения задачи, днако в отдельных случаях демонстрировали решения в опоре на прием "анализ от конца".

Тротья группа испытуемых (29 человек) решила задачу, у/шэаи * итоге правильный ответ, ко допускали при втом различные противоречия и ошибки е поиоко решения.

И, наконец, четвертая группа (4 человека) решила задачу, применяя прноц "анализ от конца" в составе основных его компонентов. Испытуемые первых трех групп продолжили роботу в следующей экспериментальной серия.

В методиках втсй экспериментальной серый били учтены следу щи е условия, необходимые дол формирования приема:

- во-первых, в них использовалась фиксация развернутой процедуры реализации поиска решения алгоритмической задачи как анализ от конца;

- во-вторых, применялось построение причинно-следственных цепочек от конца к началу посредством нормативного анализа;

- е-третьих, е втих методиках обеспечивалась' отработка начала поиска решения на основе допущения как рефлексивной игры. Основная идея закличалась е том, чтобы, используя эти элементы действия, провести о испытуемыми разных подгрупп отработку различных компонентов приема на примера других комбинатор,их задач.

Первоначально испытуомым предлагался подроби 18 тек^т решения типичной комбинаторной задачи. В тексте содержались моменты, иллюстрирующие рациональность применения приема н эффект "правильности" получаемых результатов. Текст служил оперой для сов-местиого разбора испытуемыми и экспериментатором способа решения задачи. Сцоцигаыю акцентировалась рефлексивные момент в

процессе поиска решения. В'инструкции эти моменты выделялись как указиния типа: "здесь необходимо вспомнить о первом этапе применения приема "анализ от конца", "необходимо допустить, что. цель уяе достигнута", или - "здесь необходимо спрооить..." и т.д. Демонстрация решения сопровождалась комментариями, подчеркивающими произвольный характер применения приема, его заютгчен-ность и "сюжетнуп заданность".

Следуодпя инструкция была направлена на отработку элементов нормативного анализа. По нашим представлениям, е большинстве з;>-дач комбинаторного типа построение причинно-следственных цепочек при развертывании конечных расположений элементов задачи в направлении от конца к началу включает в собя учет основных правил (норм и ограничений), заданных условиями задачи и диктуемых логическим законом необходимости и достаточности. Поэтому в качестве примера на этом этапе исследования были езяты ситуации из известной комбинаторной задачи "Миссионеры и каннибалы". На примере этой задачи было показано, как при анализе от конца на яаадом этапа решения последовательно учитываются ограничения, заданные в услоЕиях, и прави-ГО необходимости. Далее испытуемые получали для решения зада'у на переливание жидкости (с новыми условиями) со специальной инструкцией показать построение всех вариантов цепочек и выделить переходы, при которых часть варианте? отбрасывается как неудовлетЕорялцая требованиям нормативного анализа. Кроме того, была разработана инструкция на включение испытуемых в рефлексивную игру - "допущение". Заканчивалась данная серия возвращении! к исходной игре "фишка", в которой били изменены некоторые уоловия. В задании от испытуемых требовалось продемонстрировать применение приема "анализ от конца" на данной эадачэ.

В соответствии с версиями, выдвинутыми на предыдущем этапе исследования, общий ход заключительной фазы экспериментального исследования сводился к следупцему. Испытуемые, принимавшие участие в предварительных индивидуальных экспериментах, разделившиеся по показателям поиска решения на три группы (соответственно 7, 33 и 29 человек), были распределены на три пары примерно одинаковых одноименных подгрупп - соотне<стЕвнно в 1-й - 3 и 4 человека, во П-й - 17 и 16 человек и в Ш-й - 15 и 14 человек.

Испытуемые, относящиеся д группе "А", получили'инструкцию о подробной отработкой приема, а испытуемые группы "Б" проходили отработку приема г дез этапг: сначала с отработкой "допущения" я контрольным решением, затем с о!работкой нормативного комдо-цэнга и последующим решением контрольной задачи.

Полученные результаты показали, что наиболее успешное продвижение е осЕоенае приема было обнаружено у испытуемых Ш-ей группы "А". Все 15 испытуемые, успешно сцраЕИЕишсъ с контрольным заданием, продемонстрировали развернутый поиск решения через "анализ от конца". Наибольшие трудности е груши "А" отмечались у испытуемых 1-й подгруппа и состояли в .'.затруднении школьников фиксировать ход решения ^здачи на вербальном уровне. &ти испытуемые решали контрольную задачу лишь с псмслсью экопери-¡¿унитош, Во второй подгруппе "А" к правильнрму самостоятельному р«шэшт при решении контрольной задача пришли 6 испытуемых, оотальнне Ц испытуемых продемонстрировали свернутые решения в свою- рассуждениях. Основные ошибки, допущенные ими е ходе ре-.шегшя - это ошибки нормативного плана.

.,' В группе "Б" после первого этапа контрольную задачу решили г.раЕильно по 4 испытуемых 2-й и 3-ей подгрупп. Кх решение можно оь-ьс "хаглчтарввоцсть как "фрагментарный""анзлиз ст конца". Пос-

ла второго этапа эксперимента контрольная задача била решена применением анализа от конца I испытуемым 1-Я подгруппы, 6-ю испытуемыми Л-оЛ подгруппы и 8-ю испытуемыми Ш-ей подгруппы. Полученные донные свидетельствовали о достоверности теоретических представлений о генезисе приема "анализ от конца" как обобщенного приема поиска решения алгоритмических задач и подтвервда-ли возможность формирования этого приема при опоре на разработанные представления о составе компонентов..Более успешное решение контрольных задач испытуемыми группы "Л" доказывало значение целостного подхода к формированию обобщенного приема, при котором объектом прямого усвоения учащимися становился прием как единица усвоения. Результаты, которые продемонстрировали испытуемые группы "Б", дают основания к констатации неоднозначности связей между компонентами обобщенного приема. В целом картина решений задач испытуемыми в контрольной серии показала достаточно большой разброс индивидуальных характеристик этих решений и большую зависимость этих характеристик от актуального уровня сфсрмл-рованности рефлексивных и логических средств.

Полученные результаты позволил" вернуться к соображениям, определяющем актуальность как исследования проблем формирования конкретных приемов мышления, так и внедрения полученных результатов в практику школьного обучения. Как уке отмечалось, существующие подходы к проблемам освоения компьютерной грамотности, характеризующиеся различными ограничениями, усилэниом акцентов но второстепенных деталях и недостаточным вниманием к базисным моментам подготовки. В обучении по-праимуцеству выдерживается линия на изучений множества конкретных сведений, обозначений, условных ходов, различных решений частных задач. При этом КГ равно, как и познавательное развитие, лишь декларируется язя непосредственная цель Сучения, на деле но из;шп!Л1,но яг-ллегся

произвольным продуктом обучения.

Кардинальная перестройка курса ОИ и ВТ, на наш езгляд, мо-кет быть осуществлена лить на пути изменения самой парадигмы обучения.

Такся смена должна, по нашему мнению, привести к наделению компьютерной грамотности принципиально новым содержанием. Причем е качестве нового содержания КГ может Еыступить специфика челоЕВческой деятельности по решению задач информатики. В диссертации сформулированы некоторые рекомендации, которые отражают одну из возмогших Еерсий ноеой парадигмы обучения ОИ и ВТ. По нашему представлению, ц.нтральным звеном нового содержания курса ОИ и ВТ, предполагающего КГ е качества прямого и непосредственного объекта усвоения, может быть понятие задачи в ее генерализованном виде. Тогда основными "направляющими" курса должны стать две компоненты: задачи (их виды и структуры) и соответстЕуодие способы (приемы) решения. Эти компоненты должны быть представлены в единстве на всех этапах обучения, образуя е нем необходимый контекст для организации рефлексивного управления и самоуправления в обучении. Соотнесение типое задач со способами и средствами их решения позволит добиться большей теоретической цельности и последовательности курса основ информатики и вычислительной техники.

В заключении диссертации сформулированы выводы, подтверждающие гипотезу исследования и основные положения, вынесенные на защиту.

I. Теоретический подход к познавательному развитию как становлению базисных приемов решения алгоритмических задач ЯЕЛЯвт-ся правомерным при оценке эффективности обучения школьников основам информатики и вычислительной техники.

2. Одним из психологических критериев развития мышления учащихся в процессе усвоения содержания нового учебного предмета является прием "анализ от конца". Осногу этого приема составляет способность ученика к поиску решения задачи через анализ данной е условиях конкретной цели (посредством допущения, что цель достигнута) и послодупцям развертыванием от "конца к началу" последовательных шагов решения.

3. Становление приема "анализ от Конца" существенно видоизменяет основные характеристики поиска решения алгоритмических задач по линии регламентации процесса решения - сокращения необязательных проб и усиления доказательности решения.

4. Развитие мышления школьников, к которому приводит усвоение нового учебпого предмета, зависит от содержания и методов обучения. Установлено, что в сложиешихся условиях обучения основам информатики и вычислительной техники формирование у школьников такого базисного компонента компьютерной грамотности, как прием "анализ от конца", е доллшой степени не обеспечивается.

5. Результаты исследования свидетельствуют о том, что формирование обобщенных приоиов решени алгоритмических задач, при котором сам прием и его основные компонента гыступают в качества прямых объектов усвоения, является наиболее эффективным для введения школьников е содержание нового учебного предмета и развития полноценных способов решения алгоритмических задач.

Содержание диссертации отражено в следунцих публикациях автора:

I. Динамика становления рефлексивных актов в продуктивной мыслительной деятельности // Вопросы психологии. - 1984. - №5. - С. 117-124 (в соавторстве).

2. Проблемы развития мышления школьников при освоении ос-ков информатики з вычислительной техники // Психолого-педагогические вопросы компьютерного обучения е средней школа. Материалы Всесоюзной научно-практической конференции. Ыоскеэ, 1989 г. - 0,1 п.л.

3. Методика определения еляяния обучения Olí и ВТ на умет-/ ванное развитие учащихся (е соавторстве). - 1,0 п.л. (в печати).

4. Психологические проблемы обучения информатике в школах СССР (в соавторства). София, 1Э90 г. - 1,0 п.л.

5. Compute!? Lituracy Acquixitíon. as a Psycholosical .ргоЫеш // The Second luturnational Co\gres3 íor Keseurch oa Aotivlty ■íheory, Lahtl, iUnland, 1990.

ú/f

----

(

¡loдп. к пвч, 2.03.90г. Овьём 1,5 л. л. 5т. 132 . Тир. 120. Тип. МГПИ им. в. и- ленина .