Формы и методы обучения информатике

Задачей настоящего параграфа не является подробное обсуждение сведений, известных из курса педагогики. Ниже рассматриваются формы и методы обучения информатике и их осо­бенности, связанные со спецификой информатики как учебного предмета.

Формы обучения информатике

Формы обучения - целенаправленная, четко организованная, содержательно насыщен­ная и методически оснащенная система познавательного и воспитательного общения, взаимодействия, отношений учителя и учащихся. Форма обучения реализуется как единство целенаправленной организации содержания, обучающих средств и методов [45, с. 316].

В.Г. Крысько подразделяет формы обучения на учебно-плановые (урок, лекция, семинар, домашняя работа, экзамен и др.), внеплановые (бригадно-лабораторные занятия, консульта­ции, конференции, кружки, экскурсии, занятия по продвинутым и вспомогательным програм­мам) и вспомогательные (групповые и индивидуальные занятия, группы выравнивания, репе­титорство).

В большинстве современных публикаций различают общие формы обучения и формы организации учебно-воспитательного процесса [18, 26, 127, 129 и др.].

В обучении информатике имеет место еще одно основание классификации: наличие или отсутствие компьютера в процессе обучения. Соответственно, рассматриваются компьютерные и бескомпьютерные формы обучения в применении к общепринятой классификации форм обу­чения. При этом действующие санитарно-гигиенические нормы не позволяют перейти только к компьютерным формам обучения, ограничивая их продолжительность до 15—30 минут (в зави­симости от возраста учащихся).

Общие формы обучения делятся на фронтальные, коллективные, групповые, парные, ин­дивидуальные, а также со сменным составом учеников [127]. В основу разделения общих форм обучения положены характеристики особенностей коммуникативного взаимодействия между учителем и учащимися, между самими учениками.

Фронтальное обучение применяется, как и до появления информатики, при работе всех учащихся над одним и тем же содержанием или при усвоении одного и того же вида деятельно­сти и предполагает работу учителя со всем классом в едином темпе, с общими задачами. Эта традиционная организационная форма не теряет своего значения на уроках информатики и ис­пользуется при реализации словесного, наглядного и практических методов, а также в процессе контроля знаний.

Как отмечает А.И. Бочкин, влияние компьютера проявляется в возможности немедленно­го воспроизведения учащимся деятельности, которая демонстрируется учителем [8]. При этом учитель должен иметь возможность не только организационно и программно руководить фрон­тальной и индивидуальной деятельностью учащихся, но и переключать компьютеры учащихся в соответствующие режимы (фронтальной или индивидуальной деятельности), а также у-становить единое состояние компьютерной среды на всех РМУ¹.

При фронтальных формах обучения (как бескомпьютерных, так и компьютерных) управ­ление деятельностью учащихся со стороны учителя очевидно. Заметим, что по мере усвоения

общих способов действий работа учащихся становится все более индивидуальной в смысле не­зависимости от внешней помощи и указаний.

Коллективная форма обучения отличается от фронтальной тем, что учащиеся класса рас­сматриваются как целостный коллектив со своими лидерами и особенностями взаимодействия.

В групповых формах обучения учащиеся работают в группах, создаваемых на различной основе и на различный срок. Это достаточно типичная форма обучения при использовании компьютерной техники, например, при освоении новых программных средств, при работе над проектами, при недостаточном количестве компьютеров и т.д. Эта форма может отражать ре­альное разделение труда в коллективе программистов, работающих над одной задачей.

При обучении в составе группы внутри нее возникает интенсивный обмен информацией, поэтому групповые формы эффективны в группах с участниками различного уровня подготов­ки и мотивации. Усвоение знаний и умений происходит результативнее при общении учащихся с более подготовленными товарищами.

В парном обучении основное взаимодействие происходит между двумя учениками, кото­рые могут обсуждать задачу, осуществлять взаимообучение или взаимоконтроль [127]. Заме­тим, что часто для учащегося помощь товарища оказывается полезнее, чем помощь учителя. Е.Н. Челак и Н.К. Конопатова парную форму обучения понимают как эпизодическое парное общение в процессе урока «учитель-ученик» и «ученик-ученик» [129].

Парная работа на ЭВМ сформировалась из-за нехватки компьютеров, а по существу была стихийно найдена студентами и учащимися. Позже было замечено, что даже при достаточном числе РМУ она бывает полезна в начале обучения или при освоении новой сложной темы. Од­нако в настоящее время действующими СанПиН парные методы работы за одним компьютером не рекомендуются (подробнее см. [63]). Поэтому в современных условиях работа в парах должна предполагать чередование: один ученик за компьютером, второй выполняет некомпью­терную часть работы и наоборот.

Разработаны формы обучения, когда пары учеников меняются в определенной последо­вательности, что позволяет интегрировать парную форму обучения с коллективной.

Индивидуальная форма обучения подразумевает взаимодействие учителя с одним учени­ком (репетиторство, тьюторство, консультации и т.п.).

В бескомпьютерном варианте отличия от других уроков незначительны. Такой вид дея­тельности, по мнению А.И. Бочкина, полезен для осмысления того, что происходило за компь­ютером, особенно при появлении серьезных ошибок или неожиданных действий ЭВМ. Полезна и «отсадка» от ЭВМ во время лабораторного занятия того, кто не готов к работе, для дополни­тельного изучения теоретического материала.

В условиях компьютерного урока информатики управлять индивидуальной деятельно­стью учащихся достаточно сложно: ситуация за каждым компьютером практически уникальна. Выход для учителя состоит в том, чтобы привлечь к обучению сильных учащихся (в том числе в рамках парной работы), «автоформализовать собственный педагогический опыт» (А.П. Ер­шов) в виде обучающих программ, использовать имеющиеся программные средства и инфор­мационные ресурсы.

Информатика сформировала новый вид индивидуальной формы обучения: один на один с компьютером. Как отмечают Е.Н. Челак и Н.К. Конопатова [129], в преподавании информати­ки можно говорить об индивидуальном обучении при контакте с коллективным знанием, кото­рое реализуется в форме «ученик и компьютер». Работая один на один с компьютером (а точнее, с обучающей программой), учащийся в своем темпе овладевает знаниями, сам выбирает индивидуальный маршрут изучения учебного материала в рамках заданной темы урока. Ради­кальное отличие этой формы от классической самостоятельной формы работы в том, что про­грамма является интерактивным «слепком» интеллекта и опыта ее автора [9].

Форма организации обучения - ограниченная рамками времени конструкция от­дельного звена процесса обучения.

Форма организации обучения - это исторически сложившаяся, устойчивая и логически завершенная организация педагогического процесса, которой свойственны система­тичность и целостность, саморазвитие, личностный и деятельностный характер, по­стоянство состава участников, наличие определенного режима проведения [18].

Рассматривая развитие во времени организационных форм обучения, А.И. Бочкин отме­чает два ряда изменений: монотонный отход от индивидуального обучения и переход от управ­ления учебной деятельностью учителем к самоуправлению познанием учащегося [8].

Движущей причиной перехода от индивидуального обучения к коллективному явилось стремление увеличить количество учащихся, привлекая для этого меньшее число учителей.

ЭВМ возрождает индивидуальные формы обучения. За счет тиражирования информации в педагогических программных средствах, мультимедийных учебных курсах, использования ресурсов Интернет сохраняется и преимущество фронтальных форм: возможность учиться у лучших учителей, использовать различные источники информации. Компьютер снимает про­тиворечие между массовостью и индивидуальностью обучения.

Одна из важнейших задач учителя - сформировать у учащегося навыки самостоятельной познавательной деятельности.

В виде компьютерных учебных курсов, гипертекстовых учебников и т.п. все чаще пред­лагается не жесткий и единообразный алгоритм обучения, а спектр вариантов обучения. Изуче­ние новых программных средств, проектная деятельность в различных программно-информационных средах способствуют формированию навыков самостоятельной деятельно­сти. Содержание обучения и порядок его усвоения определяет сам учащийся, что приводит к самоуправлению познанием.

Внешние формы организации обучения обозначают определенный вид занятия: урок, лек­ция, семинар, экскурсия, практикум, факультативное занятие, экзамен, кружки предметные и технического творчества, ученические научные общества и т.д. Они играют интегрирующую роль, поскольку включают в себя цели, содержание, методы, средства обучения, взаимодейст­вие учителя и учеников.

В классических пособиях по педагогике [90, 91 и др.] урок рассматривается как основная организационная форма обучения, дополняемая другими формами, которые либо развивались параллельно с ним в рамках классно-урочной системы (экскурсии, консультации, домашняя работа, учебные конференции, дополнительные занятия и т.д.), либо были заимствованы из лекционно-семинарской системы и адаптированы к условиям школы (лекции, семинары, прак­тикумы, зачеты, экзамены).

Дополнительные формы организации обучения рассчитаны на отдельных учащихся или группу с целью восполнения пробелов в знаниях, выработки умений и навыков, удовлетворе­ния повышенного интереса к учебному предмету [90]. Так, на дополнительных занятиях могут быть оказаны различные виды помощи: разъяснение отдельных вопросов, прикрепление сла­бых учеников к сильным, повторное объяснение темы

Для удовлетворения познавательного интереса и углубленного изучения предмета с от­дельными учащимися проводятся занятия, на которых решаются задачи повышенной трудно­сти, обсуждаются научные проблемы, выходящие за рамки программы, даются рекомендации по самостоятельному освоению интересующих проблем.

С дополнительными занятиями тесно связаны консультации. Как правило, они проводят­ся эпизодически, организуются по мере необходимости. Различают текущие, тематические и обобщающие (например, при подготовке к экзаменам или зачетам) консультации. Консульта­ции в школе обычно групповые, что не исключает и индивидуальных консультаций.

Даже самая первая программа машинного варианта курса ОИВТ [99] предусматривала три основных вида организационного использования кабинета вычислительной техники на уроках - демонстрация, фронтальная лабораторная работа и практикум.

Демонстрация. Используя демонстрационный экран, учитель показывает различные учебные элементы содержания курса (элементы интерфейса, фрагменты программ, схемы, тек­сты и т.п.). При этом учитель сам работает на ЭВМ, а учащиеся наблюдают за его действиями или воспроизводят эти действия на экране своего компьютера. В некоторых случаях учитель пересылает специальные демонстрационные программы на ученические компьютеры, а уча­щиеся работают с ними самостоятельно. Возрастание роли и дидактических возможностей де­монстраций с помощью компьютера объясняется возрастанием общих графических возможно­стей современных компьютеров. Основная дидактическая функция демонстрации - сообщение школьникам новой учебной информации.

Лабораторная работа (фронтальная) является основной формой работы в кабинете ин­форматики. Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с соответствую­щими программными средствами.

Деятельность учащихся может быть как синхронной (например, при работе с одинако­выми педагогическими программными средствами), так и в различном темпе или даже с раз­личными программными средствами. Нередко происходит быстрое «растекание» начавшейся фронтальной деятельности даже при общем исходном задании. Роль учителя во время фрон­тальной лабораторной работы - наблюдение за работой учащихся (в том числе через локаль­ную сеть), а также оказание им оперативной помощи.

Дидактическое назначение используемых программных средств может быть различным: освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), закрепление ново­го материала (например, с помощью программы-тренажера), проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы или компьютерного теста).

Началу работы может предшествовать предварительный контроль готовности (за столами для обычных занятий).

Индивидуальный практикум - более высокая форма работы по сравнению с фронтальны­ми лабораторными работами, которая характеризуется разнотипностью заданий, как по уровню сложности, так и по уровню самостоятельности; большей опорой на учебники, справочный ма­териал, возможно, ресурсы Интернет; более сложными вопросами к учителю.

Учащиеся получают индивидуальные задания от учителя на один, два или более уроков, включая выполнение части задания вне уроков, в частности дома. Как правило, такое задание выдается для отработки знаний и умений по целому разделу (теме) курса. Учащиеся сами ре­шают, когда им воспользоваться компьютером (в том числе и для поиска в сети Интернет), когда работать с книгой или сделать необходимые записи в тетради. В целом эта форма является уже переходной к внеклассной (внеурочной) деятельности (см. гл. 6, [60]).

Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в КВТ, учитель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превы­шало рекомендуемых норм. В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, ока­зывает им помощь, при необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих во­просов, обращая внимание на характерные ошибки.

Термин «лекция» имеет два смысла: это и форма, и метод. Лекция всегда фронтальна. Она может поддерживаться компьютером как средством наглядности и демонстрации и, если по­зволяет оборудование кабинета, проводится в компьютерном классе. Управление выполняет учитель. При наличии у учащихся подготовленных на компьютере конспектов (например, в ви­де гипертекста или презентации) усиливается самоуправление познавательной деятельностью, снимается боязнь не записать нечто важное. Ученики могут получить и распечатку конспекта. При этом, как отмечает А.И. Бочкин, оптимальная форма конспекта предполагает наличие в левой части страницы тезисно изложенных основных моментов, а справа — место для коммен­тариев учащегося. Это способствует индивидуализации деятельности, развертыванию у уча­щихся мыслительных операций.

Семинар является переходной формой от фронтальной к индивидуальной работе и по­этому сохраняет свое значение в изучении информатики. В курсе информатики необходимо вырабатывать ряд немашинных и домашинных навыков и умений, так как некоторые из них таких навыков и не предполагают (например, решение задач по теоретическим основам инфор­матики), другие требуют предварительного или последующего обсуждения (метод проектов, выступление с докладом или его обсуждение, разработка алгоритма). Работать без предва­рительного изучения инструкции расточительно по отношению к машинному времени и зре­нию учащегося. Наконец, нужна адекватная форма работы для коллективного осмысления в более спокойной обстановке того, что сделано на компьютере, что и почему получилось. Сам компьютер может отвлекать от сущности того, что ученик за ним делает. В предельном случае возможна замена целенаправленной деятельности слепым перебором вариантов, внешне не сразу отличимым от продуктивной работы.

Важным интеллектуальным умением является способность к развернутому прогнозу по­ведения компьютера на основе накопленного опыта работы на нем. И для такой деятельности тоже нужен семинар.

Коллективные формы работы, преодолевающие индивидуалистичность компьютерного способа «один на один», также реализуются на семинаре. Органично вписываются в семинар ролевые игры, поскольку их нужно обязательно обсуждать.

Учащемуся полезно знать, что засчитывается как результат работы на семинаре. Чтобы определиться, что ученику «нужно сдать», перечислим возможные контролируемые результаты:

1) текст алгоритма в чистовом виде, готовый для ввода;

2) таблица исполнения алгоритма, составленная без ЭВМ;

3) проект диалога с программой;

4) ответы на вопросы по инструкции;

5) инструкция к собственной или чужой программе;

6) комментарии к своей или чужой программе; описание ожидаемых результатов работы программы;

7) описание ролевых функций участников игры, отмеченные ошибки.

Проектная форма обучения. В основе проектной формы лежит творческая деятельность. Признаками проектной формы обучения являются:

- наличие организационного этапа подготовки к проекту - самостоятельный выбор и разработка варианта решения, выбор программных и технических средств, выбор источников информации;

- выбор из числа участников проекта лидера (организатор, координатор), распределение ролей;

- наличие этапа самоэкспертизы и самооценки (рефлексии на деятельность), защиты результата и оценки уровня выполнения;

- каждая группа может заниматься разработкой отдельного проекта или участвовать в воплощении коллективного.

Экскурсия имеет три основные цели: показать «живую» информатику в управлении или на производстве; провести профориентацию на специальности, связанные с использованием ЭВМ; скорректировать у учащихся «книжные» и умозрительные представления о настоящей информатике.

Экскурсия может проводиться до и после изучения курса, раздела, темы. В первом случае одна из ее целей - формирование интереса к предмету, во втором - обобщение знаний, их сис­тематизация, связь с жизнью.

Экскурсия должна быть обязательно подготовлена. Основное ее отличие от туристиче­ской — большая компетентность экскурсантов, большая точность приобретаемых знаний.

Учителю необходимо предварительно пройти по маршруту экскурсии, выяснить и дого­вориться, что и как будет показано, кто конкретно будет комментировать деятельность. Целью наблюдения является именно конкретная, практическая деятельность людей, использующих компьютер во время работы.

Полезно заготовить перечень вопросов, на которые учащимся предстоит ответить после экскурсии и которые позволяют рассматривать информатику всесторонне (например: сколько килобайт информации вводит секретарь-машинистка за одну минуту; как обеспечивается со­хранность информации; какой тип ЭВМ используется в данной организации; каковы ее техни­ческие характеристики?).

Такие виды деятельности как факультативные занятия, кружок, олимпиада и т.д. в большей степени относятся к внеклассной работе и подробно изложены в главе 6.

Внутренние формы организации обучения классифицируются по структурному взаимо­действию элементов с точки зрения доминирующей цели обучения. К внутренним формам ор­ганизации обучения относятся: вводное занятие, занятие по углублению знаний, практическое занятие, занятие по систематизации и обобщению знаний, занятие по контролю знаний, умений и навыков, комбинированные формы занятий (см. § 4.1).

Комбинируя сочетания общих и конкретных форм обучения, педагоги получают разные системы форм обучения, называемые классно-урочной, лекционно-семинарской, дистанцион­ной и др.

Различия в коммуникативном взаимодействии учителя и учащихся являются основой разделения организационных форм обучения на три группы: 1) индивидуальные занятия педагога с учеником, в том числе самообучение; 2) коллективно-групповые занятия по типу класс­но-урочных; 3) системы индивидуально-коллективных занятий.

Наиболее распространенной в школах организационной формой обучения является классно-урочная, поскольку 85—95% учебного времени учащиеся проводят на уроке.

Классно-урочная система выдержала испытание жизнью в течение нескольких столетий и, несмотря на постоянную острую критику, сохраняется до настоящего времени почти во всем мире.

Характерными признаками классно-урочной системы обучения являются [51]:

• постоянный состав учебных групп учащихся;

• строгое определение содержания обучения в каждом классе;

• определенное расписание учебных занятий;

• сочетание индивидуальной и коллективной форм работы учащихся;

• ведущая роль учителя;

• систематическая проверка и оценка знаний учащихся.

Ее преимущества: четкая организационная структура, удобство управления деятельно­стью класса, возможность коллективных взаимодействий и решений учебных задач, постоян­ное эмоциональное влияние личности учителя на детей, экономия времени обучения.

К недостаткам системы относится ориентация на среднего ученика; трудность учета ин­дивидуальных особенностей детей; одинаковый темп и ритм работы; ограниченное общение между ученикам; частая смена в расписании учебных предметов, не позволяющая ученикам до­водить начатые дела до конца; жесткая организационная структура, создающая зачастую фор­мальный подход к уроку.

Е.В. Огородников, С.Г. Григорьев и другие предлагают современные типы и виды уроков информатики [118]:

- уроки вузовского типа (урок-лекция, урок-семинар, урок-практическое занятие, урок- коллоквиум, урок-консультация, урок-зачет);

- уроки специального назначения (урок-практикум, урок-самостоятельная работа, урок- контрольная работа, урок-фронтальная лабораторная работа, урок-экскурсия, межпредметный урок);

- уроки игрового типа (урок-ролевая игра, урок-конкурс, урок-викторина, урок- конференция, урок-встреча, урок-проект);

- уроки на основе содержательных структур (урок работы с книгой, урок на основе электронной рабочей тетради, урок на основе динамических опорных сигналов, урок на основе обобщающих таблиц, урок-диктант, урок на основе типовой программной структуры).

Методы обучения информатике

Метод (от гр. methodos — «исследование») — это прием, способ или образ действия; способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчиненных решению конкретной задачи.

В литературе существуют различные подходы к определению понятия метода обучения: 1) способ деятельности учителя и учащихся; 2) совокупность приемов работы; 3) путь, по ко­торому учитель ведет учащихся от незнания к знанию; 4) система действий учителя и учащихся и т.д.

Согласно И.Я. Лернеру, метод обучения как способ достижения цели обучения представ­ляет собой систему последовательных и упорядоченных действий учителя, организующего с помощью определенных средств практическую и познавательную деятельность учащихся по усвоению социального опыта. При этом деятельность учителя, с одной стороны, обусловлена целью обучения, закономерностями усвоения и характером учебной деятельности школьников, а с другой - сама обусловливает эту деятельность, реализацию закономерностей усвоения и развития.

Большинство педагогов рассматривает методы как способы упорядоченной взаимосвя­занной деятельности учителя и учащихся, направленные на решение комплекса задач образова­тельного процесса. Философы же отмечают, что в общественной и материальной действительности нет никаких методов, а имеются лишь объективные законы. То есть методы имеются в сознании, в сознательной деятельности человека. Метод непосредственно фиксирует не то, что есть в объективном мире, а то, как человек должен поступить в процессе познания и практического действия (П.В. Копнин). Главная идея, заключенная в методе как педагогическом термине, — это указание к педагогически целесообразному действию. М.И. Махмутов в методах выделяет две стороны: внешнюю и внутреннюю. Внешняя отражает то, каким способом действует учитель, внутренняя — какими правилами он руководствуется. Таким образом, в этом понятии должно быть отражено единство внутреннего и внешнего, связь теории и практики, связь деятельности педагога и учащегося.

Метод обучения - это система регулятивных принципов и правил организации педа­гогически целесообразного взаимодействия педагога и учащихся, применяемая для определенного круга задач обучения, развития и воспитания (М.И. Махмутов).

Таким образом, в этом определении подчеркивается, что метод содержит в себе и правила как действовать, и сами способы действия.

Наряду с понятием «метод обучения» в теории и педагогической практике используются понятия «прием обучения», «методический прием». Принято считать, что метод как способ деятельности состоит из приемов или отдельных действий, направленных на решение педаго­гических задач.