Проектирование уроков информатики с использованием проблемного метода обучения

Педагогика

учитель информатики

Шарова Кристина Вячеславовна

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 13» (г. Нижний Новгород)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УРОКОВ ИНФОРМАТИКИ И ИКТ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы подготовки заданий к урокам информатики и ИКТ с применением проблемного метода обучения. В рамках исследования представлена авторская методика проектирования уроков на основе проблемного бучения. Разработаны показатели и относительные шкалы оценивания результатов учебной деятельности учащихся. Показаны критерии оценки результатов и технологии обучения. Рассмотрен пример проектирования урока, проведен анализ результатов и технологии обучения, сделаны выводы по корректировке спроектированного урока.

Ключевые слова: педагогическое проектирование, информатика и информационные и коммуникационные технологии, проблемное обучение.

Annotation. The article discusses the preparation tasks for lessons of Informatics and ICT the use of problem-based learning method. The study presents the author's technique of designing lessons based on problem-based curriculum is. Developed indicators and relative scale evaluation of the results of the training activities of the students. Showing criteria for assessing results and learning technologies. An example of designing a lesson, the analysis results and learning technologies, conclusions on adjusting designed lesson.

Keywords: instructional design, computer science and information and communication technologies, the problematic learning.

Введение. Одной из долгосрочных целей, которая ставится в рамках учебных занятий в школе, это мотивация учащихся к постоянному приобретению новых знаний с целью использования их для решения задач различного уровня в различных предметных областях. Деятельностные, поисковые и исследовательские методы обучения выступают как «универсальный, инвариантный способ развития человека, позволяющие превращать знание в умение жить в сложном, постоянно меняющемся мире» [3]. Проблемное обучение является методом, который формирует у учащихся устойчивый интерес к самостоятельному исследованию объектов, процессов, явлений и поиску решения проблемных ситуаций.

Деятельность учителя с применением проблемного метода, по сравнению с традиционными технологиями обучения, усложняется необходимостью формулирования проблемных ситуаций (чаще учителем, иногда совместно с учащимися, реже – самостоятельно учащимися) и организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности учащихся на основе поиска информации, ее анализа и дальнейшей структуризации, поиска решения проблемных ситуаций, выработке выводов и обобщений. Подготовка школьного учителя к занятиям с использованием приемов проблемного обучения заключается в многогранном процессе проектирования уроков, которое включает определение целей, задач, содержания, методов и приемов обучения, форм взаимодействия участников учебного процесса, критериев и шкалы оценивания учебной деятельности учащихся. Проектирование уроков информатики и ИКТ на основе проблемного обучения имеет свою специфику.

Изложение основного материала. Особенность уроков информатики и ИКТ обусловлена тем, что, с одной стороны, информатика носит межпредметный характер [5], с другой стороны, информационные и коммуникационные технологии в рамках занятий выполняют как минимум три функции: предмет изучения; инструмент для решения задач в различных предметных областях; средство обучения [1]. Еще одна особенность цифровых технологий заключается в постоянном обновлении технических и программных средств автоматизации информационных процессов.

Последний аспект предопределяет выбор поисковых и исследовательских методов обучения, ориентированных на развитие у учащихся потребности в постоянном обновлении знаний, умений и навыков. Одним из таких методов является проблемное обучение, теоретические основы и практическая реализация которого отчасти созвучны концепции информатики и ИКТ.

В педагогическом проектировании процесса обучения выделяют три стадии: моделирование, проектирование, конструирование. В данной работе рассматриваются первые две стадии, стадия конструирования не является предметом анализа.

Предлагаемая авторская методика проектирования уроков по информатике и ИКТ с применением проблемного обучения включает несколько этапов.

Первый этап – выбор темы урока. Большая доля теоретических и практических разделов информатики и ИКТ может быть представлена с применением проблемного метода обучения. Важным является соблюдение дидактических принципов непрерывности, последовательности и систематичности в формировании содержания.

Второй этап – отбор конкретного материала (задания, задачи). Выбор задач, заданий или теоретического материала чаще всего бывает продиктован учебным планом и текущими задачами. Приоритет, как правило, имеет тот материал, который с меньшими трудозатратами может быть представлен как проблемная ситуация. Опыт педагога по представлению учебного материала через проблемную ситуацию позволяет в дальнейшем расширить круг таких заданий.

Третий этап – определение цели урока. Исходя из опыта работы, по мнению авторов, цель урока может быть: долгосрочной (в общем случае – это формирование и развитие мыслительных, творческих способностей учащихся на основе решения проблемных задач, с учетом взаимосвязи воспитательного, развивающего и познавательного аспектов); по тематике урока; краткосрочной (в том числе, решение проблемной ситуации в рамках учебного задания). Относительно темы урока и материала (задания, задачи), выбранных на первом и втором этапах, эти цели конкретизируются. Цели «по тематике урока» и «краткосрочная» могли бы быть определены как задачи урока.

Четвертый этап – выбор формы представления результатов выполненного задания. Очень важно перед выполнением задания, четко описать, лучше показать учащимся, в каком виде должны быть представлены результаты. В качестве носителя информации могут выступать: учащийся (например, устное представление исследования); бумажный носитель (тетрадь, блокнот и т.п.); машинный носитель (файлы различных форматов, в зависимости от задания). Выполненное задание может быть представлено как словесное описание, в виде таблицы, схемы (рисунка), программного кода. Хорошо, если будут наглядно представлены требования к оформлению результатов выполнения заданий, именно с момента их описания или представления у учащегося начинает формироваться образ и ориентировочная основа будущей учебной деятельности [2].

Пятый этап – выбор формы учебной деятельности. Авторы выделяют четыре формы: индивидуальная (которая чаще используется на уроках информатики и ИКТ, хотя бы уже потому, что каждый учащийся обеспечен индивидуальным рабочим местом – персональным компьютером); парная – по два человека (например, когда освоение материала важнее индивидуальной оценки учебной деятельности, в этом случае можно объединить более сильных учащихся с менее способными); микрогруппы – объединение учащихся в группы по 3-6 человек (например, для создания многопланового проекта, требующего распределения функций между учащимися); фронтальная – работа со всем классом (например, когда разрешение проблемной ситуации обсуждается совместно, кстати, это может быть фрагмент проблемной ситуации или определение учащимися темы занятия по группе признаков, заданных учителем).

Шестой этап – выбор показателей и относительной шкалы оценивания результатов учебной деятельности. Контроль – один из важнейших аспектов процесса обучения, выполняющий воспитательную, обучающую, развивающую и диагностическую функции, обеспечивающий обратную связь в этом процессе и выступающий как средство его корректировки и регулирования. Инструментарием контроля учебной деятельности учащихся является процесс оценивания, который базируется на установлении достигнутого учащимся уровня и сравнении его с заранее определенной высшей оценкой данного вида учебной деятельности.

В последнее время учеными-дидактами, педагогами, практикующими в школах, ССУЗах, ВУЗах ведутся поиски современных технологий и средств оценивания учебной деятельности учащихся, с одной стороны, упрощающих процесс оценивания для педагога и делающих их открытыми для учащихся, с другой стороны, способствующих постоянному мониторингу освоения учебного материала и корректному оцениванию результатов [4].

Авторами статьи в качестве средств оценивания учебной деятельности учащихся на уроках информатики и ИКТ выделен ряд показателей и соотнесенные к ним шкалы оценивания:

• Правильность решения проблемной ситуации: правильно – оценка 2 балла; с ошибкой – 1 балл; решение не найдено – 0 баллов.

• Рациональность решения проблемной ситуации: рационально – 2 балла; нерационально – 1 балл.

• Время решения проблемы: минимальное – 2 балла; среднее – 1 балл; максимальное – 0 баллов.

• Умение поставить задачу: самостоятельно – 2 балла; с подсказками – 1 балл.

• Умение построить алгоритм решения проблемы: самостоятельно – 2 балла; с подсказками – 1 балл.

• Умение организовать решение проблемы: системная организация – 2 балла; хаотичная организация; отсутствие организации – 0 баллов.

• Ответ на дополнительный вопрос (вопросы): дано верное объяснение – 2 балла; дан верный ответ, но аргументированно не подтвержден – 1 балл; ответ не дан – 0 баллов.

Этот ряд показателей при необходимости может быть расширен, а шкалы скорректированы.

Седьмой этап – выбор способа решения проблемной ситуации. Существует несколько классификаций методов проблемного обучения. Авторами статьи выбрана классификация по способу решения проблемной ситуации, от которого существенно зависит представление учебного материала:

• проблемное изложение, когда педагог сам ставит проблему и в процессе изложения решает ее;

• совместное обучение, когда педагог ставит проблему, а решение достигается совместно с учащимися;

• исследование – педагог ставит проблему, а учащиеся самостоятельно ищут решение;

• творческое – учащиеся самостоятельно формулируют проблему и находят ее решение.

Восьмой этап – представление учебного материала. Этап, на котором на базе и в зависимости от предыдущих семи этапов, педагог преобразует весь учебный материал или его часть в проблемные ситуации, представляя их в виде заданий, задач, вопросов, содержащих проблему.

Следующие два этапа не относятся к проектированию урока, но очень важны для дальнейшего использования разработки и проектирования новых заданий с применением проблемного обучения.

Девятый этап – анализ результатов и технологии обучения. Для анализа результатов учебной деятельности и технологии обучения были выбраны показатели, отражающие этапы проектирования уроков:

• Учебные достижения – процент учащихся, получивших: высшую, хорошую, удовлетворительную, неудовлетворительную оценку.

• Правильность выбора критериев оценивания: наличие затруднений при оценивании результатов; непонимание учащимися оценки своей учебной деятельности.

• Правильность выбора цели урока: цель достигнута; цель достигнута частично; цель не достигнута.

• Правильность выбора формы представления результатов учебной деятельности: представленные результаты соответствуют, заявленным требованиям; представленные результаты частично соответствуют, заявленным требованиям; представленные результаты не соответствуют, заявленным требованиям.

• Правильность выбора формы учебной деятельности: большая часть учащихся справились с поставленной задачей; у большей части учащихся возникли неразрешимые затруднения при выполнении задания.

• Правильность выбора способа решения проблемной ситуации: большая часть учащихся справились с поставленной задачей; у большей части учащихся возникли неразрешимые затруднения при выполнении задания.

Десятый этап – корректировка учебного процесса в зависимости от полученных результатов учебной деятельности учащихся и выявленных проблемных зон проектирования учебных занятий.

Для удобства использования предлагаемой методики проектирования учебных занятий была создана таблица, в которой два столбца – это этапы проектирования и альтернатива, которая возникает на каждом из этапов; последний столбец – это пример проектирования и реализации учебного занятия с применением проблемного обучения, включая анализ учебной деятельности учащихся и используемой технологии обучения и рекомендации по корректировке учебного занятия.

Таблица – Проектирование учебных занятий с использованием проблемного метода обучения

Из представленного примера проектирования учебного занятия видно, что, имея «подсказки» слева в последнем столбце можно проектировать другие занятия, фиксировать результаты обучения, анализировать полученные результаты, делать выводы о необходимости корректировки учебного процесса.

Пример представления учебного материала на восьмом этапе проектирования, в данном случае, выступает как опорный конспект и может быть дополнен, например, технологической картой урока.

Наличие критериев и шкалы оценивания позволяет легко оценить результаты выполнения заданий. Например, в представленном примере максимальное количество баллов, которое может набрать учащийся – 10. Реальные результаты выполнения задания могут быть соотнесены с пятибалльной шкалой оценивания. Если учащийся набрал: 10-9 балов – оценка «отлично»; 8-7 баллов – оценка «хорошо»; 6-5 баллов – оценка «удовлетворительно»; 4 балла и ниже – оценка «неудовлетворительно». Перевод набранных учащимися баллов за задания в пятибалльную или другую шкалу оценивания можно автоматизировать, если использовать, например, электронные таблицы.

Выводы. Практика показывает, что проектирование урока преобразует рутинный труд учителя в систему, где каждому объекту определены свои роль и место, выстроены связи между объектами и процессами. Разработанная авторская методика проектирования уроков информатики и ИКТ с применением проблемного обучения позволяет, с одной стороны, систематизировать деятельность педагога, ускорить и унифицировать этот процесс, с другой стороны, благодаря наличию критериев и шкал оценивания учебной деятельности учащихся, обеспечивается мониторинг учебного процесса и корректное оценивание работы учащихся. Немаловажен и тот факт, что в методику включен анализ учебной деятельности учащихся и применяемой технологии обучения. Предлагаемая методика позволит расширить число учебных занятий по информатике и ИКТ с применением проблемного обучения, следовательно, будут созданы условия для формирования у учащихся мотивации к получению новых знаний, интереса к самостоятельной исследовательской деятельности, навык решения проблемных ситуаций.

Литература:

1. Бахтиярова Л.Н. Компьютерные технологии как средство подготовки студентов к профессиональной деятельности (на примере бизнес-планирования). Дис. … канд. пед. наук. Н. Новгород, 2002. 217 с.

2. Гальперин П.Я. Четыре лекции по психологии: учебное пособие для студентов вузов. М.: Книжный дом «Университет», 200. 112 с.

3. Самерханова Э.К., Имжарова З.У. Принципы проектирования модуля «Математические и физические основы информатики» в рамках реализации программы универсального бакалавриата // Вестник Мининского университета. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: https://vestnik.mininuniver.ru/jour/article/view/232. (дата обращения: 06.04.2019).

4. Смирнова Ж.В., Красикова О.Г. Современные средства и технологии оценивания результатов обучения // Вестник Мининского университета. 2018. Т. 6, №3. С.9. DOI: 10.26795/2307-1281-2018-6-3-9 [Электронный ресурс]. URL: https://vestnik.mininuniver.ru/jour/issue/view/28/showToc. (дата обращения: 02.04.2019).

5. Шолохович В.Ф. Дидактические основы информационных технологий обучения в образовательных учреждениях. Дис. … док. пед. наук. Екатеринбург, 1995. 364 с.