Суббота, 18.08.2018, 15:26
Главная
· RSS
Меню сайта
Наш опрос
Применяете ли Вы информационные технологии в своей профессиональной деятельности?
Всего ответов: 315
Статистика
 Работа секций
Главная » Статьи » 2014 » Приоритетные направления модернизации образования по информатике

ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УУД УЧАЩИХСЯ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ НА ОСНОВЕ СЕМИОТИЧЕСКОГО ПОДХОДА В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ
Гребнева Д. М.,
ФГБОУ ВПО  «Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия», 
г. Нижний Тагил, Россия

ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ УЧАЩИХСЯ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ НА ОСНОВЕ СЕМИОТИЧЕСКОГО ПОДХОДА В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ

В настоящее время программирование является одной из приоритетных содержательных линий школьной информатики, о чем свидетельствует требования ФГОС основной школы, где в качестве предметных результатов освоения учащимися школьной информатики выделяется «развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами – линейной, условной и циклической» [6].

Исследователи, занимающиеся вопросами методики школьной информатики (А. Г. Кушниренко, И. Г. Семакин, Н. Д. Угринович и др.) делают акцент на значительный потенциал программирования в развитии когнитивных и социально значимых качеств личности: алгоритмического мышления, коммуникативных умений и др. В настоящее время существует ряд исследований на данную тематику: развитие мышления на уроках программирования рассматривается в работах Д. А. Шарова, И. В. Рожиной и др., роли изучения программирования в развитии коммуникативных умений посвящены работы Т. Н. Тищенко и др.

Однако, как справедливо отмечает И. Г. Семакин, в содержании ФГОС и примерной образовательной программы по информатике современные результаты исследований в области методики программирования практически не находят отражения. Во-первых, несмотря на наличие исследований, которые предполагают знакомство учеников с актуальными и востребованными на рынке труда направлениями программирования (параллельные вычисления, основы программирования роботов, web-программирование), данный раздел рассматривается исключительно в процедурной парадигме. Во-вторых, в школьной практике сложилась довольно устойчивая логика обучения программированию: последовательное изучение синтаксиса, семантики, прагматики языка.

С нашей точки зрения данный подход к обучению изначально требует высокого уровня мотивации и понимания практической значимости программирования. Действительно, на этапе ввода, трансляции кода программы многие учащиеся слабо понимают ее смысл. Эту проблему достаточно ярко иллюстрирует следующее высказывание, полученное нами при опросе учащихся 9 классов «Я не могу самостоятельно решить ни одной задачи, только если набрать текст программы или исправить ошибки». К сожалению, как показывает школьная практика, ученики достаточно хорошо осваивают синтаксис конкретного языка программирования, хуже семантику и гораздо хуже прагматический аспект. Вследствие этого, школьники не понимают где и как можно применять знания по программированию, и при изучении данной содержательной линии у них достаточно резко снижается мотивация.

Низкий уровень мотивации к изучению программирования, с одной стороны, и недостаточная подготовленность в развитии абстрактных форм мышления подростков – с другой, часто приводят к формализму в усвоении знаний.

В исследованиях Л. И. Божович выделяются два вида формализма: заучивание учебного материала без достаточного понимания и неумение видеть реальные жизненные явления в свете полученных теоретических знаний. При формализме первого вида у учащихся отмечается  равнодушие к сути изучаемого материала, отношение к знаниям как к чему-то чуждому жизни, навязанному извне, а не как результату обобщения явлений и фактов действительности. В процессе обучения программирования такой формализм проявляется в «перепечатывании» программного кода, отладке программы исключительно с точки зрения синтаксических ошибок при игнорировании логических и семантических ошибок. Такие ученики воспринимают синтаксис алгоритмических конструкций «как есть», например if=если (и ничего больше) &=И (без знания его применения). Как справедливо отмечает Л.И. Божович у таких учащихся «воспитывается привычка к бездумной, бессмысленной для них деятельности... Наличие у школьника такого рода формальных знаний хуже, чем их полное отсутствие» [2, С. 309]

Учащиеся, обнаружившие формализм второго рода, в известной мере владеют семантическим аспектом программирования. Они понимают значения алгоритмических конструкций и умеют решать типовые учебные задачи по программированию. Однако часто при необходимости использования межпредметных знаний для решения задач (вспомнить формулу для нахождения площади круга, решить задачу по физике средствами языка программирования и т.п.) они высказывают замечания «при чем здесь математика, физика и др.», что свидетельствует о нецелостности, о схематизме знаний, в неумении использовать полученные знания для решения жизненных задач, в равнодушии ученика к тому, что он усваивает в школе. Таким образом, знания по программированию оказываются для школьников  самостоятельной действительностью, отгороженной от жизненных и профессиональных проблем.

Как показывают исследования, для решения проблемы формализма знаний учащихся необходимо целенаправленно формировать у них  познавательные универсальные учебные действия. Такие действия формируют систему способов познания окружающего мира, построения самостоятельного процесса поиска, исследования и совокупность операций по обработке, систематизации, обобщению и использованию полученной информации.

Согласно ФГОС в блоке познавательных универсальных учебных действий выделяют общеучебные действия, знаково-символические, логические и действия постановки и решения проблем. Остановимся подробнее на проблеме формирования знаково-символических действий.

Знаково-символические действия обеспечивают конкретные способы преобразования учебного материала. Они представляют действия моделирования, выполняющие функцию отображения учебного материала.

В связи с высокой абстрактностью содержательной линии «Алгоритмы и основы программирования» особое значение для ее успешного изучения приобретает действия интерпретации знаков и знаково-символических моделей. Таким образом, перед современной школой возникает проблема выбора эффективного методического подхода, позволяющего целенаправленно формировать данные действия. 

Изучению знаково-символических систем и процессов их интерпретации посвящена наука семиотика. Согласно А. А. Веряеву суть семиотического подхода в педагогике заключается в «таком рассмотрении ее проблем, которое во главу угла ставит связь содержания, средств, методов образования со структурой и функционированием знаковых систем, соотносит семиозис с образовательным процессом» [1].

Под семиозисом понимается процесс порождения значения знака  индивидуумом, сопряжение знака, объекта и мысленного представления. В семиотике в структуре знака выделяют три составляющих: обозначаемый объект (внешняя действительность), носитель знака (символ, текст и др.), интерпретанта (смысл, значение знака для конкретного человека).

Носитель знака представляет собой некоторое звено, связь между мысленным и действительностью.

Из структуры знака вытекает первый принцип семиотического подхода: принцип триединства представлений. Применительно к процессу обучения программирования данный принцип означает, что ученик должен соотносить знак (например, операторы, командные слова языка программирования) или получаемую из совокупности знаков систему (программу) и обозначаемый ими объект действительности с учетом своего опыта, сформированных ценностей.

Как отмечает С. А. Бешенков, в процессе обучения важно «не оставить ученика внутри знаковой системы», он должен уметь грамотно интерпретировать полученные им результаты применительно к реальным объектам или процессам, понимать необходимость верификации полученных результатов. Нарушение принципа триединства представления ведет к тому, что школьник может осуществлять разнообразную и успешную деятельность по решению задач, в том числе практического содержания, но в рамках типовых подходов, методом аналогии.

Нежелательной тенденцией в содержании обучения школьному программированию является полное исключение реальных объектов. Выполнение создаваемыми учениками программ выполняются в виде «черного ящика», есть входные данные и результат. При этом мало внимания уделяется тому, что происходит внутри компьютера, не рассматриваются процессы трансляции (компиляции) программ.

В настоящее время возможность соотношение абстрактных программ, записанных на языке программирования, и реальных объектов может предоставить образовательная робототехника.

Российские и западные исследования последнего десятилетия доказывают эффективность включения элементов робототехники в школьный курс информатики. Например, идею обучения программированию с помощью исполнителя впервые высказал более 30 лет назад известный психолог Сеймур Пейперт. Он обратил внимание на то что, детям важно сразу видеть результаты работы своей программы. Учебные роботы выступают в качестве сильного внешнего мотива школьников, поскольку подростку интересно  исследовать мир, предлагать собственные идеи решения и др. Следует особо подчеркнуть, что в настоящее время направление робототехники является востребованным на рынке труда. В результате, ученики находятся в гораздо более тесном контакте с действительно важными идеями науки и техники. Они не просто узнают факты, уравнения и методы, а знакомятся с процессом их применения к решению задач управления роботом. Таким образом, целесообразно рассматривать образовательные робототехнические наборы как эффективно средство реализации принципа триединства представления.

Раскроем содержание следующего принципа семиотического подхода к обучению: принципа историзма.

По мере накопления информации, обогащения и уточнения знаний об объекте исследования создаются такие наглядные модели, которые наиболее адекватно отражают структуру исследуемого объекта. Накопление знания о том или ином объекте или явлении происходит постоянно, соответственно обогащается и смысловое содержание знака. Этим фактом объясняется тем, что символ компьютера понятен сегодня всем, несмотря на то, что современные компьютеры достаточно сильно изменились внешне.

Процесс накопления знания, имена ученых, которые занимаются той или иной проблемой, их успехи и промахи в пути решения проблемы должны стать неотъемлемым содержанием обучения программирования. По мнению А. Б. Соломоника «только после овладения таким пропедевтическим введением может быть развернуто систематическое изложение учебного материала» [3].

Отметим, что, например, при изучении физики уделяется немаловажное значение принципу историзма, что положительно сказывается на усвоении материала. Например, при просьбе учащихся описать символ «» были получены достаточно емкие и содержательные ответы. Однако мы не получили идентичных результатов, когда попросили учащихся описать символ & в программировании.

Недостаточное внимание к историческому аспекту программирования, ведет к нарушению меры рационального и эмоционального в процессе обучения данной содержательной линии. Однако для осознанного решения задач программирования нужна не только когнитивная, но и эмоциональная база, которая, согласно исследованиям в семиотике, является неотъемлемой частью образа, который складывается у учащегося. В доказательство данного тезиса можно привести высказывание Г. Фреге, который объясняет процесс интерпретации знака следующим образом: «...представление о вещи есть внутренний образ, возникший у меня на основе моих впечатлений об этой вещи, а также в результате моей деятельности, физической и мыслительной, связанной с этой вещью» [4].

«Изучение искусственного языка предполагает не просто анализ его грамматики, но и изучение его отношения к обозначаемым объектам, а также людям, которые используют этот язык». Таким образом, следует говорить о принципе учета эмоционально-ценностной сферы учащихся в процессе обучения программирования. Средствами реализации данного принципа могут выступить когнитивные методы обучения: метод эмпатии, смыслового видения, образного видения, символического видения (А. В. Хуторской [7]). Первичной целью данных методов является познание объекта посредством чувственно-мыслимых представлений. Задействование в процессе изучения основ программирования не только рациональной, но и эмоциональной стороны познания, позволяет повысить мотивацию учеников к его изучению.

Возвращаясь к схеме процесса создания знака (см. рис. 2), заметим, что в итоге ученик должен «присвоить» знак, то есть уметь использовать его в умственной деятельности и речи. К сожалению, умение устного объяснения понятий программирования, сравнение употребления их в разных контекстах часто не фиксируется как одна из важнейших целей обучения и тренируется явно недостаточно. С этим связаны трудности учащихся при объяснении сути созданных программ, защите проектов.

Обобщая вышесказанное можно сделать вывод, что современный человек практически полностью погружен в мир знаков и текстов, которые в свою очередь являются умозрительными конструкциями, имеющими очень слабые связи с реальностью. В результате человек не знает и не понимает окружающего мира, прежде всего мира физической реальности.  Для решения данной проблемы необходимо формировать познавательные учебные действия, которые обеспечивают конкретные способы преобразования учебного материала, представляют действия моделирования, выполняющие функцию отображения учебного материала. Данные действия играют немаловажную роль в познании, особенно в условиях современного информационного общества, когда ученик все чаще сталкивается со сложными знаково-символическими системами как в профессиональной деятельности (профессии типа «человек-знак), так и в повседневной жизни (реклама, интернет, интерфейс различных прикладных программ и др.). Нам представляется справедливым замечание Э. Кассисер, который в своей работе «Опыт о человеке» делает вывод о том, что «вне представлений о сложной системе символов и знаков не может развиваться человек, не может возникнуть мысль».

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Веряев, А. А. Семиотический подход к образованию в информационном обществе: дис. док. пед. наук. Барнаул, 2000. 367 с.

2. Дубровина, И. В. Возрастная и педагогическая психология [Текст] / И. В. Дубровина. М.: Академия, 2007. 368 с.

3. Курганова, Н. А. Развитие знаково-символической деятельности учащихся в процессе обучения информатике на основе семиотического подхода: автореф. дис. канд. пед. наук. Омск, 2006. 25 с.

4. Салмина, Н. Г Знак и символ в обучении [Текст] / Н. Г. Салмина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. 288 с.

5. Славин, А. В. Наглядный образ в структуре познания [Текст] / А. В. Славин. М.: Политиздат, 1971. 271 с.

6. Фундаментальное ядро содержания общего образования /под ред. В. В. Козлова, А. М. Кондакова. М.: Просвещение, 2011. 79 с.

7. Хуторской А.В. Практикум по дидактике и современным методикам обучения. Спб.: Питер. 541 с.


Категория: Приоритетные направления модернизации образования по информатике | Добавил: grebnevaDM (10.03.2014)
Просмотров: 862
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright E. I. © 2018
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Научное Агентство ВАКИЗДАТ
  • журнал "Школа будущего"
  • Бесплатный хостинг uCoz