Учет дидактических концепций при использовании многоуровневых мобильных компьютерных задачников в обучении разделу «Логика» школьного курса информатики

Полный текст

Постановка проблемы. Курс тенденций развития современного образования, сопряженного с информатизацией и компьютеризацией многих процессов, отражает на сегодняшний день инновационную направленность на реализацию технологий, опосредующих цель формирования профессионально успешной личности уже на этапе школьного образования. Данные технологии и их дидактикометодологические основания ориентированы на такую концепцию формирования содержания вариативной части курса учебных дисциплин, которая способствовала бы развитию личности обучающегося, способного на достижение успеха вобласти приложения своих возможностей в сфере выбранной профессии на ранних этапах начальной профессиональной самореализации [3-5; 8]. Переход общества к информационной стадии развития обозначил на современном этапе соответствующие трансформационные и реструктуризационные изменения, обусловившие достаточно широкую востребованность профессий, связанных с использованием знаний логики в процессе программирования, разработки программных продуктов, приложений и пр. Формирование таких навыков возможно при своеобразном «погружении» обучающихся в контекстное поле профессии, позволяющем овладеть необходимыми знаниями, умениями, навыками и компетенциями, которые обусловливают создание корректного и оригинального программного кода, визуализации, общей целостной концепции, сопровождающейся выбором наиболее эффективных для решения таких задач средств. Такие (как и многие другие) возможности предоставляет использование в процессе обучения разделу «Логика» школьного курса информатики многоуровневых мобильных компьютерных задачников (ММКЗ). Методы исследования. Анализ психолого-педагогических и научно-методических источников позволил определить проблемы, связанные с обучением разделу «Логика» школьного курса информатики. На основе поисковой деятельности выявлена необходимость в использовании иного подхода к обучению, реализации соответствующей содержательно-методической линии в курсе информатики общеобразовательных организаций. В результате экспериментальной деятельности, обобщения и систематизации материалов исследования определено иное содержание обучения информационным технологиям как в рамках содержательно-методической линии, так и в рамках соответствующего раздела. В настоящее время продолжается исследовательская работа, направленная на выявление фундаментальных основ информационных технологий, адаптацию содержания изучаемого материала с учетом возрастных особенностей обучающихся и нормативов учебного времени. Определяются и систематизируются основополагающие критерии реализации метапредметных, межпредметных и внутрипредметных связей, а также формирования универсальных учебных действий. Результаты и обсуждение. Обращаясь к этимологической характеристике понятия «многоуровневые мобильные компьютерные задачники», считаем необходимым отметить, что в условиях стационарного компьютерного обеспечения продуктивность образовательного процесса становится проблематичной. Это связано с тем, что высокая скорость развития технологий, а также расширяющиеся потоки информации требуют от современных учащихся (особенно находящихся на этапе непосредственной подготовки к ЕГЭ) такой скорости обработки информации и ее применения для решения практических задач, которая позволяла бы им осуществлять доступ к информационной базе в любое время, из любой точки и на протяжении необходимого количества времени. Помимо этого, инновационные образовательные технологии, ориентированные на реализацию таких методов, как проектный метод, метод деловых игр, мозговой штурм и пр., то есть тех, в основе которых лежит многоуровневое распределение ролей и функций, априори предопределяет информационно-коммуникативное взаимодействие и ускоренный обмен данными, что в условиях стационарного компьютерного обеспечения является достаточно труднодостижимым и снижает скорость выполнения работы. В этой связи на основании вышеприведенных характеристик можем выделить основные критерии эффективности многоуровневых мобильных компьютерных задачников как средства повышения эффективности образовательного процесса по обучению логике в рамках школьного курса информатики: · реализация на основе платформ мобильных операционных систем мобильных устройств (например, планшет, телефон); · обеспечение доступа к образовательным ресурсам в любое время из любой точки в течение необходимого времени; · расширение интерактивных возможностей обучения; · автономность и возможность многократного возвращения к ресурсу, задаче как на этапе осуществления повторного выполнения, так и на этапе обмена данными между пользователями, осуществляющими решение или разработку проектного задания; · скорость обмена данными; · осуществление параллельной сетевой коммуникации; · доступность педагога (на основе реализации подхода сотрудничества) в определенное время. Таким образом, говоря о мобильных многоуровневых компьютерных задачниках, используемых в процессе обучения логике в рамках школьного курса информатики, целесообразно рассматривать их как средство методического обеспечения образовательного процесса, основанное на разработке прикладного программного обеспечения, которое может быть реализовано на платформах операционных систем мобильных устройств (например, Android, IOS и др.), что обеспечивает оптимизацию и повышение эффективности образовательного процесса посредством мобильного доступа к информационным образовательным ресурсам в любое время из любой точки в течение необходимого временного периода. Помимо этого мобильная организация образовательного ресурса ММКЗ позволяет обучающимся обеспечивать автономность индивидуальной и групповой деятельности в процессе совместной самостоятельной работы на основе доступности сетевой коммуникации. Таким образом, ММКЗ как усовершенствованный образовательный ресурс выполняет роль специфической функциональной системы (см. рисунок). Реализация в процессе обучения дидактического потенциала ММКЗ отвечает не только наиболее прогрессивным функциональным требованиям, предоставляя возможность доступа к образованию в любое время в любом месте, но и основывается на интеграции инновационных технологий, позволяющих осуществить результативный синтез базовых и современных дидактических концепций в методологии преподавания дисциплины [2; 8; 10; 11]. Помимо этого, реализация в образовательном процессе преподавания логики в рамках изучения дисциплины «Информатика» максимально соотнесена со STEM-парадигмой, обеспечивающей формирование необходимого базиса теоретических и прикладных знаний, умений, навыков и компетенций, направленных на развитие способностей обучающихся к работе со сложными информационными, программными и техническими объектами. Ориентация ММКЗ на обучение в рамках STEM-парадигмы напрямую предполагает интеграцию знаний логики через погружение в проблемные задачи, связанные с программированием и техническим творчеством [1; 6; 12]. Память и ресурс Внешнее воздействие Блок программирования Работа по программам Органисполнитель Итог Генерация программ Рисунок. Образовательный потенциал ММКЗ как функциональной системы, обеспечивающей эффективность обучения логике в рамках школьного курса информатики Рассмотрим возможности использования ММКЗ в их соответствии концептуальным дидактико-методологическим основаниям. Например, обращаясь к основам базовых дидактических концепций, можем говорить о том, что реализация ММКЗ основывается на концепции дидактического формализма, подразумевая формирование фундаментальной основы знаний синтаксиса определенных языков программирования, знание технологий использования данного языка, а также умений работать с форматами JSON, XML, UML и пр. Формалистический базис реализации ММКЗ отражен и в концепции межпредметной и внтурипредметной интеграции, что позволяет мобильно осуществлять доступ к базам данных, агрегируя необходимую информацию, теоретические ресурсы для выполнения практических задач как индивидуально, так и в группе: возможности ММКЗ работать в группе, консолидируя усилия и распределяя функции, позволяют школьникам и преподавателю при обучении информатике продуктивно реализовать императивы концепции педагогики сотрудничества. Так, в рамках данной дидактико-методологической концепции может быть осуществлена агрегация знаний математической логики: скажем, уравнений поверхностей для описания в программном коде свойств поверхности вещества (например, мелкой воды) при программировании компьютерных игр или их элементов [10]. Необходимо отметить, что при обучении логике в рамках школьного курса информатики на основе ММКЗ реализуются практически все новые элементы современной дидактической теории. К таким элементам в настоящее время относят: - развивающее обучение, позволяющее при использовании ММКЗ иметь доступ к задачам различного уровня и самостоятельно совершенствоваться в таких учебных действиях, как познавательные, коммуникативные, знаково-символьные действия; · проблемное обучение, что, как было указано выше, проявляется в потенциале ММКЗ с точки зрения уникального интегрирующего характера, особенно в области алгоритмизации и программирования; · программированное обучение, позволяющее в рамках решения задач ММКЗ одновременно и параллельно осуществлять этапы поиска, отбора и хранения информации, поэтапного решения задачи с сохранением промежуточного результата, проверки результата, достижения цели с учетом многократного повторения на основе самостоятельного обучения и рефлексии; · педагогика сотрудничества, что отражено в руководящей роли педагога, разрабатывающего содержание ММКЗ. Помимо этого, соответствие дидактико-методологического потенциала ММКЗ концепции поэтапного формирования умственных действий в процессе обучения позволяет управлять процессом обучения логике через взаимосвязанные этапы: предварительное ознакомление с действием и условиями его выполнения; формирование действия с развертыванием всех входящих в него операций; формирование действия по внутренней речи; переход действия в глубокие свернутые процессы мышления [11; 16]. Так, освоение практико-ориентированных основ информатики с опорой на знание логики и программирования задает при использовании ММКЗ, в том числе, и векторы профориентации в соответствии с концепцией Junior Skills и World Skills на этапе школьного обучения: · овладение знаниями логики и математической логики для освоения различных технологий программирования (например, автоматизации решения задач с использованием языков программирования (Visual C#, C++, Java и др.) и систем компьютерной математики (Matlab, Wolfram Mathematica и др.)) для более эффективного, а в некоторых случаях и более наглядного, решения задач [7; 9; 12]; · использование знаний логики для овладения и совершенствования навыков объектно-ориентированного программирования (например, умение использовать знания логики для обеспечения взаимодействия между объектами виртуального игрового мира); · использование знаний логики при освоении современных языков программирования, применяемых не только в создании программного обеспечения для настольных систем, мобильных приложений, автоматизации получения данных устройствами «Интернета вещей», но и в их оптимизации [13-16]; · использование знаний логики для овладения основами разработки мобильных приложений с заданными характеристиками (например, для реального устройства с нужной платформой, внедрения клиент-серверной или сервис-ориентированной архитектуры и т.д.). Помимо этого, использование ММКЗ при изучении раздела «Логика» школьного курса информатики дает возможность ознакомиться со спецификой работы на основе различных платформ (Android, IOS и др.), выбрав для себя направление разработок, ориентированных в соответствии с мобильными приложениями, что дает возможность уже на этапе школьного обучения попробовать свои силы в интересующей профессиональной сфере. Необходимо также отметить, что в настоящее время наблюдается эффективный сдвиг развития в преподавании ряда курсов учебных предметов (в том числе и информатики). В связи с этим ориентированность ММКЗ на деятельностную дидактико-методологическую концепцию, в отличие от ассоциативно-рефлекторной, служит наиболее результативным средством развития логического, аналитического и критического мышления обучающихся, так как содержание ММКЗ строится на основе многоуровневых базовых знаний логики и информатики (алгоритмические конструкции, принципы их построения, возможности декомпозиции задач, поэтапная проработка элементов задач, синтез истинного решения в контексте его многообразности, знания и их практическая реализация в формировании алгоритмов и многое другое), что позволяет обеспечить не только формирование соответствующих умений, навыков и компетенций, но и оптимизировать деятельность управления большими объемами информационного контента, обеспечивать эффективность коммуникации при решении задач, реализовывать синтез и агрегацию знаний логики, информатики, математики и т.п. в программировании. Заключение. Использование ММКЗ при обучении логике в рамках курса информатики на этапе школьного обучения позволяет эффективно реализовать дидактико-методологический синтез, делая процесс обучения практико-ориентированным и профессионально-контекстным.

Об авторах

Сергей Юрьевич Камянецкий

Московский городской педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: i@ksergey.ru

аспирант кафедры информатизации образования

Российская Федерация, 127521, Москва, ул. Шереметьевская, 29

Список литературы