Использование метода проектов при обучении программированию в курсе информатики
 Скачать 1.94 Mb.
|
|
if Шадринский^государственный педагогический институт На правах рукописи Слинкин Дмитрий Анатольевич ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень общего образования) Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научные руководители: доктор технических наук, профессор Красноперов Г.В. доктор педагогических наук, профессор Шамало Т.Н. Екатеринбург 2001 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 4 ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТОВ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 13 1.1. Метод проектов как педагогическая технология 13 Типология проектов, используемых образовательном процессе 30 Организация технологического процесса обучения программированию с использованием метода проектов 46 ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА ПРОЕКТОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОЁАНЙЮ В СТАРШИХ КЛАССАХ ОБЩЕ- ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ 54 Роль метода проектов в развитии познавательных потребностей школьников в процессе обучения программированию 54 Принципы построения спецификаций программных проектов в общеобразовательной школе 73 Методика обучения программированию в 10-11 классах общеобразовательной школы на основе использования метода проектов 84 Подготовка будущих учителей информатики к использованию метода проектов 102 ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕ- СКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 116 Задачи и этапы обучающего эксперимента 116 Содержание и результаты педагогического эксперимента 123 Заключение 139 Библиографический список 141 Приложения 158 ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования. Социальные и экономические изменения в России, быстрый технический прогресс, информатизация общества ставят новые цели перед образованием, одной из которых является формирование творческого мышления и продуктивной созидательной деятельности учащегося как условие его самореализации в жизни. Новые информационные технологии изменили деятельность человека практически во всех областях, обеспечив получение эффективного доступа к неограниченным информационным ресурсам, возможность накопления и обмена данными. Доступность и объем специализированной информации выводит на первый план способность легко ориентироваться в современном технологическом обществе, самостоятельно анализировать проблемы, выявлять перспективные цели и планировать оптимальные пути их достижения, воплощать независимо принятые решения на практике и оценивать их последствия и результаты. Эти условия отразились и на образовательной деятельности как с точки зрения содержания задач обучения, так и в отношении использования открывшихся технологических возможностей для достижения учебных целей. Решения проблем, связанных с развитием у школьников умений и навыков самообразования, самостоятельности, обучением творческому подходу к поставленной задаче возлагаются на общую дидактику и частные методики в рамках любого из учебных предметов, одним из которых является информатика. Именно информатика изучает вопросы информатизации общества, поиск, переработку и преобразование информации во всех ее видах. Программирование, как раздел информатики, предназначен для создания конкретных алгоритмов решения ее задач. Обучение программированию более всего нуждается в преобразовании в соответствии с условиями, необходимыми для успешной реализации процесса информатизации на всех образовательных уровнях. В то же время достижению данной цели препятствует целый ряд общих противоречий: между требованием к высокому научному уровню учебных знаний с обязательным выделением взаимосвязей между отдельными объектами и низким уровнем востребованности полученных знаний при практической их реализации; между необходимостью формирования у обучаемых умений осуществления проектной деятельности (в соответствии с требованиями информационного общества) и отсутствием соответствующих методик, позволяющих развивать таких умения, сохраняя высокий уровень фундаментальности знаний; между необходимостью развития мотивационной сферы обучаемых и недостаточно разработанными теорией и методикой ее формирования. Разработка методики обучения программированию, направленной на развитие самостоятельности, критического мышления, творческой активности - это сложный процесс соотнесения синтаксиса и семантики языков программирования, принципов разработки программ, специализированных алгоритмов с методами их усвоения. В настоящее время для актуализации и закрепления знаний, умений и навыков по программированию используются небольшие задачи (решение каждой из них не превышает одного занятия). Однако в формировании мотивационной сферы обучаемых при этом возникают существенные затруднения, не создаются условия для самостоятельного приобретения знаний учащимися, объем полученных знаний не находит своего применения в конкретных жизненных ситуациях. Настоящее исследование посвящено проблемам теории и методики обучения программированию школьников старших классов, в частности, разработке методики, позволяющей оптимально сочетать изучение фундаментальных знаний с формированием практических умений и навыков. Основу данной методики составляет "метод проектов", классическое понимание которого представляет собой широкое внедрение учебных проектов (проблемных задач высокой сложности, рассчитанных на долговре-менность решения) в процесс обучения. Он ориентирован на гуманистичный, индивидуальный подход к личности ученика, основанный на идеях Ж.Ж. Руссо, Дж. Дьюи, У. Килпатрика, предлагающих индуктивный путь учебного познания (учение через открытие, через разрешение проблемных ситуаций). Применение метода проектов характеризуется высоким моти-вационным потенциалом, возможностями развития творческих способностей и самостоятельности, что позволяет рассматривать его как эффективный способ познания. В обучении программированию применение этого метода приобретает особую важность. Решение глобальных задач информатизации предполагает создание столь же объемных программных проектов, обладающих высоким уровнем системности и разрабатываемых группами программистов. Однако внедрение метода проектов в процесс обучения программированию учащихся старших классов сопровождается рядом частных противоречий, требующих своего разрешения. К ним относятся противоречия: между востребованностью метода проектов и слабой разработанностью его процессуально-результативной технологической базы, что затрудняет применимость данного метода как педагогической технологии, гарантирующей достижение запланированных результатов обучения и воспитания; между требованием к систематичности и фундаментальности знаний в старших классах общеобразовательной школы и усложнением организации получения учеником таких знаний при обучении на основе метода проектов по сравнению с традиционными методиками; • между широкими возможностями метода проектов в развитии мотивационной сферы обучаемых и недостаточной разработанностью теоретических положений, обосновывающих направленность познавательной активности школьника на достижение целей учебного познания через реализацию программного проекта. Каждое из противоречий является фактором, сдерживающим применение метода проектов. Во-первых, слабая разработанность технологической базы затрудняет обучение школьников проектной деятельности на основе системного подхода. Во-вторых, фундаментальность и системность научных знаний является обязательным условием научного подхода к проектированию больших систем, без чего невозможно создание объемных, сложных и высококачественных программных продуктов. В третьих, слабый контроль над направленностью познавательной активности школьника в старших классах снижает ее эффект с точки зрения получения обучаемым запланированных в программе курса знаний, умений и навыков. Таким образом, актуальность исследования обусловлена социальным заказом общества на формирование личности с высоким уровнем научности приобретенных в процессе обучения знаний, наличием умений и навыков применения системного подхода к решению актуальных проблем, творческой активностью и самостоятельностью в проведении анализа и синтеза накопленной информации. |