Компьютерные презентации на уроке информатики

Итак, появилось разграничение употребления термина « наглядность ». Наглядность рассматривается на уровне абстрактного, что дает большую возможность говорить о наглядном обучении, не только в младших классах, но и в вопросах преподавания информатики, физики, химии в старших классах школы, в ВУЗе. Однако четкой характеристики наглядного обучения нет, нет и компонентов, определяющих его суть.

В ряде других современных психологических исследований ( Н.А.Менчинской, П.Я.Гальперина, Т.В.Кудрявцева, Л.В.Занкова ) наглядность рассматривается на уровне абстрактного и в процессе практической деятельности.

З.И.Калмыкова утверждает, что « высшая форма наглядности - практическое действие с предметом ». Практическая форма наглядности связана, по ее мнению, нее только с натуральными объектами, действиями с ними (природными, бытовыми, производственными объектами), но и предполагает выполнение действий учащимися с предметами, их заменяющимися (чертежами, схемами, графиками, рисунками). К практической форме наглядности З.И.Калмыкова относит действия с этими средствами наглядности, доступные наблюдению, а также и мыслительный эксперимент, так как он предполагает оперирование наглядными образами.

Итак, наглядность включает в себя деятельностный компонент, т.е. понятие наглядного обучения тесно связано с понятием деятельности, как практической, непосредственно с объектом или заменяющим его предметом, так и мыслительной.

Другая группа ученых связывает понятие наглядности с понятием образа. Наглядность в обучении трактуется как использование чувственно-наглядных образов объективной реальности, образующихся как при непосредственном восприятии, так и созданных ранее для достижения результата познания - знания.

Л.Н.Нуртдинов связывает понятие наглядности с понятием образа, который бывает двух видов. В первую группу входят образы чувственно-наглядные, отражающие непосредственно реальные объекты. Ко второй группе он отнес рациональные образы, отражающие в абстрактной форме наиболее общие, существенные связи и стороны объективного мира, недоступные непосредственному чувственному восприятию. Понятие образ и наглядность неразрывно связаны, поэтому он выделяет и две ступени наглядности: чувственную и рациональную. « Рациональная наглядность дидактическое средство, представляющее в чувственно - конкретной форме теоретическое понятие: с помощью этого средства учащиеся развивают творческую активность, логическое мышление, приобретают навыки познавательной самостоятельности, формируют творческие, научно-мировоззренческие понятия ».

Видим, что четкого определения наглядности в обучении, понятия наглядного обучения не дается, но выделяется линия создания чувственного представления об изучаемом явлении.

Л.М.Фридман считает, что наглядность - особое свойство психических образов, создаваемых в процессах восприятия, памяти, мышления и воображения при познании объектов окружающего мира. Не всякий образ нагляден. Для создания наглядного образа некоторого объекта, нужен определенный уровень знаний об этом объекте. Л.М.Фридман говорит о том, что психический образ , имеет реальную степень наглядности, которая зависит от того, насколько понятен и знаком объект, от индивидуальных особенностей человека. Предмет или явление становится наглядным для человека только тогда, когда для этого человека являются наглядными соответствующие этому предмету или явлению психические образы, а сами по себе объекты не обладают свойством наглядности. Внешним условием создания наглядного образа является активная познавательная деятельность, направленная на создание наглядного образа объекта. Пассивное наблюдение за объектом (созерцание) не приводит к созданию его наглядного образа. Л.М.Фридман дает такую формулировку: наглядность - это понимание и активность. Раскрывая подробно свой подход к наглядности, он кладет в основу целенаправленную деятельность в перцептивном плане, однако в определении наглядности это не нашло отражения. Термин наглядное обучение не употребляется.

В.Г.Болтянский подчеркивает, что понимание наглядности и ее роли в учебном процессе за последнее время изменилось - « иной раз запись, сделанная мелом на доске или даже устный рассказ учителя могут быть более наглядными, чем демонстрация явления в его натуральном виде. Он выдвигает свою формулу наглядности - изоморфизм плюс простота. Понятие наглядности у него неразрывно связано с понятием модели. «… для обсуждения вопроса о наглядности необходимо иметь две модели явления: первая из них - это абстрактная модель, т.е. теория явления, которую мы должны сформировать в сознании учащегося, и вторая - вспомогательная, учебная модель (« модель - пособие »). О наглядности имеет смысл говорить только в применении ко второй модели, если она изоморфна первой модели и обладает простотой восприятия ». Изоморфизм понимается как идентичность структур. « … две модели изоморфны, если отвлекаясь от всех свойств этих моделей, не связанных с рассмотрением имеющихся в них предикатов, мы можем сказать, что эти модели « устроены » совершенно одинаково (по существу неразличимы) ». Понятие простоты не является постоянным и неизменимым. Оно зависит от его уровня знаний и умений, от его жизненного опыта и постоянно изменяется. С изменением понятия простоты изменяется и понятие наглядности, т.е., по мнению В.Г.Болтянского, понятие наглядности меняется, не является константой. Для одного человека данная модель может быть наглядной, а для другого нет, это зависит от простоты. Мы считаем что наглядность модели тесно связана с той целью, которую выполняет модель на данном этапе, в данном курсе.

Итак, В.Г.Болтянский попытался выразить информатической формулой понятие наглядности, которое связывает тесно с понятием модели. Он дал подробную характеристику средств обучения. В.Г.Болтянский отмечает, что « чрезвычайно важно, чтобы используемые в школе предметы учебного оборудования не только допускали, но и стимулировали нужную активность ». В работах В.Г.Болтянского не прослеживается четкой связи наглядности, деятельности, цели, чувственного компонента, нет ответа на вопрос, какое обучение информатике является наглядным.

В.Е.Евдокимов характеризует наглядность через максимальную выраженность чувственного момента, а принцип наглядности в обучении рассматривается как « систематическая опора на наглядные образы, возникающие в результате использования моделей ». Чувственные и наглядные образы, как он указывает, не совпадают полностью. В наглядном образе фиксируются и закрепляются те стороны изучаемого объекта, на которые направлена познавательная деятельность и которые имеют для этой деятельности определенное значение. Изоморфизм и простота - неотъемлемые признаки наглядности учебного оборудования. В.Е.Евдокимов понятие наглядного образа с деятельностью (познавательной деятельностью).

По мнению А.Н.Леонтьева, наглядность должна служить внешней опорой внутренних действий, совершаемых учащимися.

Итак, мы видим, что понятие наглядности значительно изменилось в сравнении с первоначальным. Теперь она рассматривается не только на конкретном уровне, но и на абстрактном уровне, и в процессе деятельности. Однако единого подхода к понятию наглядности нет, определения наглядного обучения не дается, нет характеристики его составляющих компонентов, не исследована достаточно специфика наглядного обучения информатике.

Деятельность учителя в процессе преподавания информатики в виду абстрактного характера, сложности и высокого уровня построения информатического материала, необходимо предполагать более детальную конкретизацию принципов обучения в направлении их системного использования. Наглядное обучение позволяет учителю овладеть активными методами обучения, способствует обеспечению связей принципов научности и доступности изложения материала, улучшению информатической подготовки учащихся, позволяет обеспечить равностороннее и полное формирование изучаемого понятия, приводит к более высокому уровню логического мышления, поддерживает интерес учащихся к информатике, способствует эстетическому восприятию материала, воспитывает творческое отношение к делу.

Основной задачей повышения эффективности применения методов наглядного обучения, являются отыскание и применение на практике активных методов формирования и организации учебной познавательной деятельности. Для решения поставленной проблемы, следует выявить основные характерные черты изучаемого объекта, исходя из которых и дать определение наглядного обучения информатике, указать средства их реализации в процессе учебной деятельности. Такой научно-обоснованный подход и приводит к разработке эффективных средств и способов организации обучения [6].

В исследовании будем исходить из системного подхода, одной из задач которого является поиск научных средств, позволяющих выразить целостность изучаемого объекта.

Из всего разнообразия подходов к наглядному обучению, следует выделить и изучить специфические черты, свойства и признаки, которые формируют объект-систему. В научной литературе, посвященной реализации системного подхода, разработано несколько путей ее осуществления. Остановимся на двух основных путях: - отыскание системы через цель функционирования с последующими этапами анализа, - отыскание системы через интеграцию и системные качества.

Суть первого подхода состоит в следующем. Основой выделения из среды служит цель. Реализация принципа системности происходит по следующим направлениям: - выявление цели как системообразующего фактора, переводящего определенную совокупность элементов объективной реальности в режим взаимодействия для достижения цели функционирования системы; - установление компонентного состава системы, т.е. тех элементов, которые согласованно функционируют в направлении достижения цели; - установление структуры взаимосвязей между компонентами системы; - выявление особенностей структуры в ее динамике, в процессе функционирования; - рассмотрение исследуемой системы в ее генезисе, становлении.

Второй путь является продолжением и дополнением первого. Изучая компоненты, функционирование которых и приводит к единой целостной системе, выявляются их специфические качества и рассматриваются в качестве системных. Важно выявить и раскрыть механизм взаимодействия компонентов, интеграции элементов в единую систему.

Основной задачей системного исследования следует считать установление и изучение разнообразных связей, присущих рассматриваемому объекту, компонентного состава. При системном подходе происходит анализ и синтез системы излучения. Сначала анализируются результаты исследований рассматриваемого объекта познания. Изучаемый объект может быть рассмотрен несколькими науками, но каждая из них исследует его односторонне, со своей точки зрения. При системном подходе полученные односторонние представления синтезируются.

При изучении дидактических закономерностей одним из путей осуществления системного подхода является - моделирование. Модель должна отражать основные, главные черты дидактической системы и быть описана информатически, кроме того, необходимо учесть роль каждого определяющего структуру элемента, его функции. Исходя из системного подхода, при исследовании наглядного обучения следует выявить структуру этого процесса, так как именно она и должна быть формализована при построении модели познавательной деятельности. Изучение этой структуры невозможно без знания специфики учебного процесса и особенностей методики применения средств и видов наглядного обучения, без использования имеющихся в педагогике подходов и методик. После изучения структуры наглядного обучения необходимо смоделировать систему организации познавательной деятельности в условиях наглядного обучения.

Освещая проблему наглядности с исторической точки зрения, мы видели, что первоначально понятие наглядности относилось лишь к зрительным восприятиям предмета или явления, позже оно стало понятием чувственного восприятия вообще (слух, зрение, обоняние, осязание, вкус) затем к наглядности отнесли наблюдение и опыт, практические приложения, и под наглядностью стали понимать представленность существенного в плане перцепции.

Следуя системному подходу, для определения наглядного обучения следует установить компонентный состав системы, учитывая накопленный опыт и исследования различных наук данного процесса.

Очень важное место в наглядном обучении занимает целевая установка. Этот компонент мы находим у Ф.Фребеля, И.Гербарта, К.Д.Ушинского и далее у всех их последователей. Прежде чем чему то учить, мы должны выделить в объекте узловые, опорные качества, то, чему именно учить, т.е. поставить цель, создать целевую установку. При одной целевой установке процесс обучения может быть наглядным, а при другой этот процесс вовсе не нагляден. Приемы постановки цели самые разнообразные.

Наглядное обучение - это определенный вид деятельности, протекающий в перцептивном плане.

Я.А,Коменский, Г.Песталоцци считали основой обучения чувственное восприятие человеком объектов и явлений. Эта идея нашла свое продолжение у Фребеля (одна из сторон наглядного обучения - это образование представлений и понятий на основе наглядных средств), К.Д.Ушинского (учение необходимо строить не на отвлеченных представлениях и словах, а на конкретном материале, конкретных образах, являющихся результатами непосредственного восприятия ), у их последователей и в современной психолого-педагогической литературе, Е.Н.Кабанова-Меллер выделяет сенсо-сенсорные (первичные) ассоциации, которые устанавливаются в процессе восприятия учебного материала, и вторичные, когда устанавливаются новые связи между понятиями и представлениями. Наглядное обучение происходит на основе первичных ассоциаций. Вторичные ассоциации возникают на материале памяти. Существуют еще промежуточные ассоциации, которые осуществляют связь между внешним (воспринятым) раздражителем и представлением, имеющимся у человека. Эта концепция получила название ассоциативно-рефлекторной. Ее представителями являются Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.А.Менчинская, Д.Н.Богоявленский.

Чувственный компонент является необходимым условием наглядного обучения.

При пассивном созерцании объекта от человека ускальзывают многие детали. Активная мыслительная деятельность значительно обогащает процесс восприятия. В теории поэтапного формирования умственных действий и понятий (П.Я.Гальперин, А.Н.Леонтьев, Н.Ф.Талызина) основой процесса усвоения является действие, внешнее (практическое) или внутреннее (умственное). Действие должно быть строго адекватным знанию, которое усваивается. Овладение умственным действием происходит в процессе интериоризации соответствующего внешнего практического действия. Выделены следующие этапы интериоризации:

1. - Этап становления ориентировочной основы действия (предметное действие) - целевая установка;

2. - Этап материальной предметной деятельности (работа с реальными предметами) или материализированной деятельности (работа с моделями);

3. - Этап формирования действия как внешнеречевого (громкоречевые действия);

4. - Этап выполнения действий в речи про себя;

5. - Этап внутреннего умственного действия (действие становится сокращенным, автоматизированным, скрытным).

Для усвоения нового содержания необходимо полное выполнение всех пяти видов действий. Процесс обучения невозможен без деятельности обучаемого. Мы разделяем точку зрения Л.Р.Леонтьева и его последователей и считаем, что внешние действия учителя и внутренние действия обучаемого по выявлению содержания и формированию понятию являются неотъемлемыми элемента структуры наглядного обучения.

Следующий компонент системы - модельность, построение модели и ее усвоение.

Долгое время в нашей школе преобладал объяснительно-созерцательный тип обучения, развивалось воспроизводящее мышление на основе воспроизводящей познавательной деятельности ученика. Принцип наглядности выступал в том понимании, которое мы находим у К.Д.Ушинского, и этого было тогда достаточно. Главной целью обучение было как можно более полное воспроизведение объяснений учителя. Чтобы учащиеся более прочно и достаточно подробно запомнили изучаемый материал, учитель старался излагать его « наглядно », создавая яркие и живые образы изучаемого, демонстрируя конкретно-чувственную модель, стараясь полнее воздействовать на чувства ученика. От учащегося требовалось только воспроизведение услышанного или увиденного, умение следовать данному образцу или алгоритму. Инициатива и творчество обучаемого, его самостоятельная деятельность не предполагались, не поощрялись и в основном не развивались [7].

В связи с постановкой перед школой новых, более сложных задач, с ростом объема информации, объема необходимых для человека знаний, изменились требования, предъявляемые к процессу обучения, к учащемуся. В программе по информатике для средней школы (9-11 классы) говорится, что одной из основных задач школы является обеспечение учащихся глубокими и прочными знаниями, умение осознано и рационально применять их в своей трудовой деятельности, в повседневной жизни. Простого запоминания и воспроизведения излагаемого материала уже стало недостаточно, важно активное участие самих школьников в процессе приобретения знаний, умение самостоятельно пополнять свои знания и ориентироваться в быстро растущем потоке научной и технической информации. Л.С.Выготский отмечал, что обучение должно ориентироваться не на вчерашний, а на завтрашний день развития ребенка. Учитель должен научить учащихся овладевать общими методами познания, общими способами учебной деятельности, самостоятельно добывать знания и самообучаться. Простого рассказы здесь недостаточно, так как у ученика нет чувственного образа этих методов познания, нет опоры для мышления. Наглядность как ее понимал К.Д.Ушинский, здесь неуместна, она не дает ответа, как представить общие способы и методы познания, которых нет в окружающем предметном мире. Эта задача не может быть разрешима только использованием чувственных образов. Отсюда вытекает необходимость обеспечения учащихся моделями методов и способов познавательной деятельности в виде наглядных и легко воспринимаемых схем, таблиц, графиков или в каком - либо другом виде. Непосредственным предметом изучения становятся эти чувственно воспринимаемые модели, а через них, опосредованно, и сами методы и способы.

В различных отраслях науки сложились разные подходы к понятию модели, моделирования, приводятся различные классификации моделей.

А.И.Уемов дает следующее определение модели: « Это система, исследование которой служит для получения информации о другой системе ». Философ В.А.Штофф утверждает, что « под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте ». Слово « модель »очень часто встречается в научном тексте, в психолого-педагогической, учебно-методической литературе, в разговорной речи. В обыденной речи моделью называют:

1) искусственно созданный человеком предмет или устройство, имеющее определенное сходство с объектом изучения;

2) образец или пробный экземпляр, эталон, с которым сравнивают другие предметы данного рода;

3) определенный тип серийной продукции. Во всех этих случаях модель выступает в понятии сходства отражения и воспроизведения.

На интересует понятие модели, моделирования, информатической модели и взаимосвязь наглядного обучения с моделированием.

Разные подходы к понятиям модели и моделирования широко обсуждается в разных отраслях науки. Этим вопросам посвящено много работ. Во всех этих работах отмечается большое значение моделей в научном познании. Рассматривая понятие модели с научной точки зрения, мы придерживаемся определения В.А.Штоффа: « Научное понятие модели имеет в виду такой способ познания действительности, который состоит в отражении или воспроизведении изучаемого явления (его свойств, структуры, динамики и т.д.) при помощи какой-нибудь системы, построенной искусственно человеком ».

К понятиям информатической модели, моделированию разные исследователи подходят по равному. Н.Н.Моисеев указывает, что информатическая модель - это способ описания, который позволяет использовать для анализа формально-логический аппарат информатики. Л.Г.Петерсон останавливается на следующем определении: « Информатической моделью называют приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью информатической символики. Построение и исследование информатической модели называют - информатическим моделированием ».

Информатические модели играют исключительно большую роль при изучении дисциплин естественного цикла. Это такие модели, которые построены специальным образом, с помощью информатического языка и подчиняющиеся законам этого языка.

Все эти подходы и определения, как отмечают В.В.Давыдов и академик В.Г.Афанасьев, объединяют общие положения, качества, раскрывающие сущность понятия модели: модель выступает средством научного познания; - это схематизированный заменитель объекта или явления изучения, адекватно отражающий те свойства, отношения, которые существенны в данной обстановке, соответствуют поставленной целевой установке; - это однозначное соответствие оригиналу.

Модель - это форма абстракции особого рода, в которой существенные свойства объекта представлены в наглядо-воспринимаемых связях и отношениях знаковых элементов.

Методом научного познания, когда вместо самого объекта или явления изучается их заменитель, является моделирование. Моделирование предполагает построение и применение модели в научном познании.

Наглядность и моделирование тесно взаимосвязаны, переплетаются. И.Б.Новик отмечает, что в настоящее время в связи с развитием науки, в частности в теории элементарных частиц, научное познание становится все менее наглядным, сталкиваясь с массой « диковинных » особенностей реальных объектов. Выход из этой проблемы - поиск опосредованных и абстрактных логических средств и приемов, где особо важную роль играют абстрактные модели. По Штофу любая модель должна быть наглядной, но это особая наглядность. Он выделяет вещественные (допускающие предметное образование) и мысленные (допускающие мысленное преобразование) типы моделей. Наглядность модели первого рода (вещественной) заключается в ее восприятии, которое в свою очередь связано с пониманием ее строения. « … во первых, наглядны сами модели, которые состоят из элементов чувственно представляемых, и, во-вторых, … модели наглядны и в том смысле, что они являются наглядными образами, хотя и несколько видоизмененными в мере принятых аналогий самих объектов. Моделями второго рода являются знаковые системы. В отличие от моделей первого рода, указывает В.А.Штоф, знаковые модели « не обладают наглядностью в смысле пространственного подобия, физической аналогии или вообще какого бы то ни было сходства ее элементов с элементами объекта ». Однако, по его мнению, знаковые системы не лишены наглядности. Они « наглядны в том смысле, в каком всякий знак … как таковой, как некоторое материальное явление, непосредственно доступен чувственному восприятию.

Н.А. Солодухин утверждает, что « уровень наглядности зависит от тех моделей, которые выступают в роли чувственных образов реальных предметов ».

Мы видим что понятия моделирования, модели, наглядности взаимосвязаны, но с наглядностью при этом связывают только чувственный компонент. « При наглядности всегда содержится некоторая предметность: ребенок наблюдает соответствующие наглядные пособия, но его действия с ними имеют форму манипулирования, а не воспроизведения в пособии общих и существенных средств предметов, как это имеет место при моделировании ». Поэтому дальше в этом исследовании делается вывод: наглядность позволяет воспринимать только чувственную конкретность предметов, а модель - единство общего и отдельного, логического и чувственного в предметах. Принцип наглядности оправдывает себя там, где содержанием обучения выступают внешние свойства вещей. Если следует изучить связи и отношения предметов, то, по мнению В.В,Давыдова, одной наглядности недостаточно, необходимо подключить моделирование. Основным содержанием в информатике являются различные связи и отношения, поэтому, делает далее вывод В.В.Давыдов, основой при изучении этой дисциплины является принцип моделирования, а не наглядности.

Мы считаем, что наглядное обучение и моделирование не могут противопоставляться друг другу, не могут существовать одно без другого, и нельзя их резко разграничивать.

Установление характера взаимосвязи наглядности и моделирования нашло отражение в исследованиях Н.Г.Салминой. Она рассматривает вопрос наглядности с точки зрения поэтапного формирования умственных действий и приходит к выводу, что « чувственное » является источником знаний, но не всякая « чувственность » наглядна. Наглядным является тот материал, который способствует выделению существенного в плане перцепции. Моделирование связано с этапом материализации, позволяет выделить существенное в действии. Эффективность обучения возрастает при самостоятельном построении школьниками модели, в процессе чего происходит воспроизведение признаков объекта и его структуры. Деятельность учащихся при работе с моделью должна быть сформирована заранее.

Наглядное обучение, по нашему мнению - это процесс создания « хорошо усваиваемых моделей » с опорой на психологический механизм восприятия [8].

Принцип наглядности не противопоставляется принципу моделирования, а тесно с ним связан. Моделирование - один из составных компонентов наглядного обучения. В процессе обучения мы формируем модель существенных признаков, адекватных поставленной цели. Наглядное обучение включает в себя как построение модели, так и формирование адекватного результата. « Модель представляет как бы своеобразный « сплав » наглядности и понятия. Построение модели (особенно учебной) происходит с учетом структуры моделируемого предмета или явления, процесса, целевого компонента, особенностей восприятия, т.е. составных частей наглядного обучения. Но наглядное обучения и моделирование нельзя отождествлять. В школьной практике часто одно подменяется или оба процесса рассматриваются слишком узко. Наглядное обучение понимается лишь как процесс, связанный с демонстрацией наглядных пособий и использованием технических средств обучения. Моделирование заключается в построении информатических моделей, конструировании предметных, динамических моделей. Отсутствие разграничений указанных понятий, подмена одного другим приводят к недооценке исследовательской деятельности при усвоении понятий, к формальному их усвоению.

В процессе выделения основных компонентов наглядного обучения мы пришли к следующему выводу: в процессе обучения важно, до предъявления объекта предварительно провести подготовку ученика к восприятию, четко поставить цель, при этом не только предъявить объект изучения, но и организовать деятельность ученика при работе с объектом, построить модель организованного набора знаний. Все компоненты системы взаимосвязаны. Установление характера взаимосвязей является одним из важных моментов проблемы наглядного обучения информатике.

Обучение - сложный педагогический процесс, совместная деятельность обучающего и обучаемого, учителя и ученика. Обучение не должно сводится к передаче и усвоению сформулированных учителем правил, формул, теорем. Это активный творческий поиск со стороны учителя и со стороны учителя и со стороны ученика. Задача учителя состоит в том, чтобы в процессе передачи знаний научить учеников активным формам учения, приводящим к самостоятельному добыванию знаний. Задача ученика - освоить осознанно систему знаний, умение решать самостоятельно творческие задачи. Проблема научности и доступности, сознательности и активности ставит перед учителем вопрос об отыскании на практике активных методов формирования и организации учебной познавательной деятельности. Один из путей решения этой проблемы - сделать обучение наглядным. Исследуя структуру взаимодействия выделенных выше компонентов наглядного обучения (целевая установка, активное действие как внешнее так и внутреннее, непосредственное восприятие, моделирование знания), мы подошли к следующему определению наглядного обучения информатике.

Определение. Наглядное обучение информатике - это процесс формирования адекватной категории цели устойчивого результата внутренних действий обучаемых при непосредственном восприятии приемов деятельности, отражающих моделирование отдельного знания или организованного набора знаний.

По мнению А.Н.Леонтьева « наглядность, если речь идет о преподавании информатики, как правило, ничего общего не имеет с представлением учащимися натуральных объектов, и психологические функции наглядности здесь совсем иные ». Наглядность, как считает А.Н.Леонтьев и его последователи, должна служить внешней опорой внутренних действий, совершаемых ребенком под руководством учителя в процессе овладевания знаниями.

Итак, процесс обучения будем считать наглядным, если внутренние действия, совершаемые ребенком, соотносятся с поставленной целевой установкой. А.Н.Леонтьев в исследовании проблемы наглядности в обучении пришел к выводу, что место и роль наглядного материала в процессе обучения определяются отношением деятельности учащихся с наглядным материалом к той деятельности, которая составляет суть процесса обучения. Выбор эффективных средств наглядности зависит от того, способствует ли деятельность с наглядным материалом другой деятельности, составляющей суть процесса обучения, ради которой и используются средства наглядности. Если нет связи между этими двумя деятельностями, то процесс обучения не является наглядным, а сам наглядный материал может оказаться бесполезным или отвлекающим и играть отрицательную роль. Например, демонстрируя самодельное наглядное пособие при изучении темы « Поворот », не следует в качестве фигур F и F | брать смешные картинки или фигурки людей, животных со множеством мелких деталей, так как именно разглядывание этих « мелочей », множества ярких цветов вызовет посторонние внутренние действия со стороны ученика, не отвечающие поставленной цели.

Как уже отмечалось, в исследованиях А.Н.Леонтьева, обосновывается, что при использовании средств наглядности нужно исходить из психологической роли, которую они должны выполнять в усвоении материала. Он выделил две функции наглядности: - первая направлена на расширение чувственного опыта, - вторая - на развитие сущности изучаемых процессов и явлений. В соответствии с этим, внешние действия, в зависимости от ориентации на чувственный или рациональный элемент восприятия, будем подразделять на структурные или опорные.

К опорным внешним действиям отнесем: запись формулы, таблицы, показ модели, диапозитива, кинофильма, оформление чертежа, графика, схемы, формулировка теоремы, научно-исследовательской задачи, предложения, использования печатных пособий. Опорность внешнего действия не связана временным интервалом. Опорное действие может длиться, например, две-четыре минуты и несколько раз появляться в течении урока, а может осуществляться пергаментно. Однако задание опорного внешнего действия предполагает продуманность временных интервалов как по числу, так и по длительности [9].

К структурным внешним действиям отнесем доказательство теорем, предложений, отбор материала, его дозировку, отбор упражнений и задач для урока, отбор и дозировку исторического материала, пропедевтику основных понятий и методов доказательства, программированное обучение, осуществление межпредметных связей. Каждое структурное внешнее действие представляет собой упорядоченный набор опорных внешних действий, связанных единым началом, единой целью. Если опорные внешние действия в большей степени опираются на долговременную память, ассоциации, возможности механизма восприятия, т.е. на рациональное восприятие, то психолого-педагогической основой для выделения структурных вешних действий является принцип определяющего отражения. Основным здесь является способность обучаемого к сохранению следов рационально-чувственного восприятия в нейрофизическом механизме памяти. Так в процессе обучения между следами рационально-чувственного восприятия и внешними действиями, возникают временные связи. Чем больше необходимых связей будет ассоциировано в процессе обучения, тем глубже и качественнее усвоение учебного материала, прочнее чувственно-рациональная основа дальнейшего обучения.

Нас интересует не то, как глубоко усвоено понятие, а как оно отражено в мышлении, при этом мы пользуемся термином « непосредственное восприятие ».

Восприятие нельзя рассматривать как непосредственное и пассивное отражение действующих на органы чувств и сигналов. Это активный процесс, включающий в свой состав наряду с сенсорными и моторные звенья (для зрения, например, это движение глаз).

Восприятие - это отражение в сознании человека предметов и явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств. В ходе восприятия происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы вещей, процессов и явлений. Восприятие является сложной познавательной деятельностью, включающей целую систему перцептивных действий (возможность чувственно отражать мир в его целости с учетом природных свойств человека). Вся информация так или иначе попадает к нам в голову через органы чувств: вкусовых, кожных ощущений, обоняния, слуха и зрения. Большую часть сведений о внешнем мире человек получает с помощью зрения, оно большую часть информации из окружающего нас мира поставляет в мозг. Именно поэтому в школе чаще всего в процессе обучения обращаются к зрительному восприятию. Все органы чувств функционируют неразрывно, в тесном контакте и единстве с мозгом. Перед учителем в процессе обучения стоит задача стимулирования, обострения восприятия для того, чтобы обучаемый мог воспринимать наибольшее количество важной для его деятельности информации и при этом не устал, не переутомился.

Важной характеристикой восприятия является его мотивационная сторона. В зависимости от наличия или отсутствия потребности воспринимать то, о чем говорится или демонстрируется на уроке, от согласования внутренних действий ученика с поставленной учителем целевой установкой, от желания и интереса к предмету будут различны и результаты восприятия. Осознание воспринимаемого материала учеником является необходимым условием обучения. Воспринимаемое и сознаваемое содержание обычно не совпадают. А.Н.Леонтьев по этому поводу приводит следующий пример: « Сознаю ли я неровности тротуара, по которому иду, движущихся мне на встречу людей, предметы, выставленные в витринах магазинов, на которые я бросаю свой взгляд и т.д., в то время, когда я поглощен беседой со своим спутником? Нет. Предметом моего сознания является в данном случае лишь содержание того, что мне рассказывает мой собеседник. Значит ли это однако, что я не воспринимаю окружающего? Мои движения, все мое поведение на улице находятся в точном соответствии с происходящим вокруг меня, и, следовательно, я воспринимаю его. Не все, что воспринимается человеком, им осознается. Сознается то содержание действительности, которое занимает определенное место в деятельности человека, а именно то, которое является предметом его действия - внешнего или внутреннего. Так и в учебной деятельности далеко не все, что воспринимается учеником, осознается им. Отвлечение внимания ученика на уроке от предмета изучения, объясняется наличием другого явления, на которое направлены внешние или внутренние действия учащегося. Это обстоятельство ставит перед учителем задачу так организовать процесс обучения, чтобы содержание занимало надлежащее место в деятельности ученика, чтобы учебный материал стал сознаваемым. Нейрофизиолог профессор К.В.Судаков отмечает, что инициативным моментом целенаправленной деятельности всех без исключения живых существ, является формирование соответствующей внутренней потребности и на ее основе - мотивации. Благодаря мотивации организм все время исследует окружающие его предметы и постоянно получает обратную информацию об их параметрах. Параметры раздражения окружающими объектами органов чувств постоянно сравниваются с аппаратом акцептора результатов действия, который формируется при возникновении всякой мотивации. Таким образом, при наличии соответствующей мотивации центральная нервная система все время программирует конечный результат.

Итак, осмысление и активное восприятие материала происходит отчасти в результате подготовительной работы, подводящей к восприятию нового материала (целевой установки) в определенной системе, отчасти в результате такой подачи, которая выделяя в нем существенное, узловые моменты и выявляя связи с предыдущими, создает установки на надлежащее восприятие материала, т.е. когда процесс обучения является наглядным.

Непременным условием, обеспечивающим успешность обучения, является постоянное получение информации о том, насколько точными были внутренние действия, совершенные обучаемым, т.е. наличие постоянной обратной связи. С помощь обратной связи можно судить, насколько прочно прошло усвоение и запоминание материала, которые в свою очередь закладываются в процессе первичной подачи изучаемого, поэтому учителю важно знать, на какие признаки опирается ученик при восприятии тех или иных объектов, каковы закономерности восприятия. При восприятии всегда задействованы другие психические процессы (например, память). При восприятии предмета достаточно выделить его характерные особенности, с помощью которых и имеющихся в памяти данных об этом предмете или подобном ему, возникает образ представленного предмета в целом.

Восприятие - сложный процесс познания предмета или явления со всех сторон, это предпосылка мышления. Для « перехода » восприятия в мышление необходимо активизировать мысль ученика, осуществить реализацию дидактической схемы.

Качество восприятия зависит от установки воспринимающего человека на восприятие, от его прошлого опыта, от значимости воспринимаемого материала, явления или предмета, от интересов и психологических особенностей человека.

Наглядность преемственности характеризуется опорностью ассоциативных связей внутри раздела, предмета, межпредметных. Этот вид наглядности представляет собой построение гомеоморфной модели посредством ассоциативно-рефлекторной функции восприятия. Сюда отнесем: структуру взаимосвязей, методы изложения, пропедевтику, опорные мотивационные исторические задачи, систематическое введение функциональной глобальной природы вещей, циклы задач исследовательского характера. С этим видом наглядности связано введение понятия окрестности бесконечно удаленной точки, дифференциала, интеграла, построение информатического пространства.

Компьютерные презентации на уроке информатики

ОТ ШКОЛЬНОЙ ДОСКИ К ЭКРАНУ МОНИТОРА

Одним из способов устранения большинства недостатков традиционных средств обучения информатике видится применение так называемых компьютерных средств обучения (КСО). Однако здесь имеются две основные трудности» которые оказывают отрицательное влияние на готовность учителя информатики использовать большинство из широко тиражируемых КСО на своем уроке [13].

Демотивирующие факторы кроются как в достаточно жесткой запрограммированной логике строения урока (как правило, учителю предоставляются достаточно скудные возможности по выстраиванию собственного плана занятия), так и в избыточном разнообразии инструментов интерфейса КСО (зачастую неоправданно навязываемых учителю и вынуждающих его к изучению несущественных особенностей их использования в каждом конкретном случае).

Мы ставили своей задачей отыскать такое программное средство,, которое бы позволяло учителю разрабатывать собственные оригинальные дидактические материалы, но при этом исключало бы необоснованные дополнительные затраты времени при подготовке учителя к уроку.

При этом возможны три подхода. Первые два из них имеют серьезные ограничения, препятствующие их широкомасштабному осуществлению.

1. Разработка собственного программного Продукта. Хотя подобный продукт может полностью соответствовать требованиям учителя, в настоящее время этот подход трудно реализуем в силу нетехнологичности: затраты ресурсов на специализированную разработку, сопровождение, внесение изменений крайне высоки.

2. Использование готовых специализированных средств для разработки авторских учебных курсов. Существует достаточно большое количество таких средств, создающих прекрасные возможности для формирования и выстраивания как отдельных уроков, так и целых курсов, но богатство их возможностей имеет оборотную сторону: сложность освоения и временные затраты. В ряде случаев разработчик таких курсов должен обладать навыками программирования (написания скриптов, описывающих поведение визуальных объектов). Использование лишь базовых возможностей подобных программ приводит к реализации учебного содержания в жестких рамках «базовой логики» - по сути, к разработке «электронных учебников». Помимо этого, такие программные продукты (особенно зарубежные разработки) имеют достаточно высокую стоимость.

3. Использование широко распространенного универсального программного обеспечения для разработки и проведения презентаций (программные продукты Microsoft Power Point, Lotus Freelance Graphics,Corel Move / Corel Show. Важно, что некоторые из них включают средства для свободного просмотра презентаций на любых компьютерах (в том числе и на тех, где не установлен полностью сам программный продукт). При таком подходе сначала методист осуществляет разработку слайдов и организует наиболее разумную последовательность их просмотра, превращая, в конечном итоге, изготавливаемые слайды в презентацию. Затем учитель формирует собственные сочетания слайдов, нужные ему для проведения конкретных учебных занятий: от учителя не требуется специальных навыков - инструментальные средства подобных программ предельно просты.

Изучение многих разделов школьной информатической программы трудно представить без применения средств наглядности и визуализации базовых элементов информатической теории (информатических понятий, их свойств и взаимосвязей между ними), предназначенных для сопровождения объяснения учебного материала. Наглядность подразумевает значительную степень произвольности связи образа и собственно учебного материала, поэтому «неаккуратное» использование наглядности может привести к негативным последствиям, как минимум, двух типов [14]:

* Рассеивание внимания ученика, связанное с «разглядыванием» модели, приводит к тому, что его мыслительная деятельность не концентрируется на содержании учебного материала. 6 этом смысле избыточная наглядность является своеобразным «информационным шумом», способным в ряде случае привести к «блокированию» целенаправленной мыслительной деятельности,

* Неточно или неадекватно подобранные образы, недостаточно прочно связанные с учебным материалом, способны сформировать неверное понимание учеником его содержания.

В противовес общепринятому пониманию наглядности под визуализацией мы понимаем представление, структурирование и оформление учебного материала, основанное на различных способах предъявления информации (текст-рисунок-формула) и взаимосвязей между ними, способствующих активному восприятию учебного информатического материала. При таком способе предъявления учебного материала формируется целостный визуальный образ (или совокупность визуальных образов) - гештальт. При визуализации учебного материала его основная часть может быть сосредоточена на рисунке или графике. Это может быть один кадр, последовательность изображений или сложно организованная их серия.

При визуализации учебного информатического текста на экране монитора ПК необходимо придерживаться определенных условий.

* Оформление информации на экране монитора должно осуществляться аскетично и единообразно, так, чтобы количество «управляющих кнопок» было минимальным, располагаясь в строго установленном месте.

* Визуальное представление данных должно быть простым и лаконичным, «рисунок должен передавать существо дела и одновременно как можно больше своих данных «вводить в память».

* При конструировании определенного информатического учебного образа следует, по возможности, использовать все три языка представления учебных знаний (текст-рисунок-формула).

* При выводе на экран геометрической и формульной информации следует придерживаться точности в воспроизведении ее структуры и элементов.

* Экранная страница должна полностью (без переносов) вбирать вое содержание представляемого фрагмента теории, зрительно устанавливая акцент на главном, наиболее существенном в его содержании.

Естественно, что для учителя или автора учебного пособия, осуществляющих визуализацию фрагментов учебного текста, «визуализация является сложным психологическим процессом», который, по замыслу авторов, должен оказать «влияние на развитие зрительной памяти, ассоциативного, образного и логического мышления учащихся» [15].

Именно поэтому для «первых испытаний» мы выбрали начальный этап знакомства с тригонометрическими понятиями, то есть именно ту тему школьного курса информатики, которая в силу как объективных, так и субъективных причин вызывает наибольшие затруднения в восприятии и усвоении.

Изучение тригонометрии всегда считалось одним из самых сложных вопросов

преподавания информатики. Начинают изучать понятия синуса, косинуса и тангенса в 8 классе как отношения сторон в прямоугольном треугольнике. По программе отводится всего 3 часа для того, чтобы школьники «ознакомились с элементами тригонометрии, необходимыми для решения прямоугольных треугольников. Предполагается, что за эти же три урока, учащиеся должны научиться решать задачи, в условие которых явно или косвенно образом включены эти знания» [16].

Не секрет, что осуществить данную «программу» многим оказывается не под силу, и возвращение к понятиям тригонометрии в 9 классе связано для учителя и его подопечных со многими трудностями. Учащиеся, в большинстве своем, не помнят ни определений, ни значений синусов, косинусов и тангенсов замечательных углов первой четверти единичной окружности. Как следствие, распространение этих знаний на остальные ее четверти оказывается весьма проблематичным.

Полагая, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать», мы составили компьютерные сценарии фрагментов уроков для 8 класса, которые, по нашему мнению, позволяют решить вышеописанную проблему*. Отдельные слайды этой презентации, разработанной нами на базе продукта Corel Move из пакета Corel Draw 5.

Применение компьютерных программных средств на уроках информатики

Применение компьютерных программных средств на уроках информатики позволяет учителю не только разнообразить традиционные формы обучения, но и решать самые разные задачи: заметно повысить наглядность обучения, обеспечить его дифференциацию, облегчить контроль знаний учащихся, повысить интерес к предмету и познавательную активность школьников и т.д. С помощью компьютера можно организовать процесс обучения по индивидуальной программе (ученик может сам выбрать наиболее приемлемую для себя скорость подачи и усвоения материала), что способствует эффективному психологическому развитию и возникновению у школьника профессиональных интересов, повышает уровень самообразования и расширяет возможности для творчества.

Компьютер способен реализовать многие преимущества технических средств обучения. Современные компьютерные программы позволяют создавать тексты, различные виды графики, мультипликацию со звуковым сопровождением, видеоизображения. С их помощью можно моделировать исследуемые объекты и проводить эксперименты по изучению их свойств, имитировать процессы и явления и т.д.

Однако существует и ряд проблем как технических, так и методических, возникающих при реализации обучения информатике с использованием компьютерных технологий. Сегодня имеется недостаточное количество подходящих обучающих программ, многие из них являются, по сути, лишь техническим инструментом. Даже среди имеющихся программ много некачественных, не учитывающих специфику работы со школьниками, содержащих много ошибок и т.д. Пока не существует методик работы с учебными программами (применительно к урокам разного типа; к различным этапам урока; к обучению школьников доказательству, решению задач), поэтому учителю, захотевшему воспользоваться ими, требуется больше времени на подготовку к занятию. Есть негативные моменты и другого рода: диалог с программой лишен эмоциональности, часто однообразен, не обеспечивает развития речевой и графической культуры учащихся и др.

Прежде чем прибегнуть к помощи той или иной программы, следует оценить все плюсы и минусы работы с ней. Согласно классификации по методическому назначению принято выделять следующие программы:

* обучающие (предназначены для изучения нового материала);

* тренировочные (тренажеры для отработки тех или иных умений и навыков);

* контролирующие (для проверки уровня усвоения материала);

* моделирующие (для создания модели объекта, процесса, явления с целью его исследования);

* демонстрационные (для наглядного представления учебного материала, визуализации изучаемых закономерностей, взаимосвязей между объектами);

* игровые (чтобы «проигрывать» учебную ситуацию с целью принятия оптимального решения или выработки оптимальной стратегии действий);

* информационно-справочные (для получения учащимися необходимой информации);

* досуговые (для внеклассной работы с целью развития внимания, памяти и т.п.).

Для использования на уроках геометрии существуют программы, предоставляющие ученику среду, в которой можно быстро, точно и красиво выполнять любые аналоги построений с помощью циркуля и линейки, а также вводить привычные обозначения, автоматически измерять длины отрезков и т.д. Это прекрасные технические инструменты, приходящие на смену карандашу, линейке, циркулю и ластику. В таких программах можно не только строить аккуратные чертежи, но и видоизменять уже готовые, а также использовать анимацию. Заметим, что возможность трансформации чертежа интересна тем, что, во-первых, не надо задумываться о положении базовых точек (например, при построении на бумаге может оказаться, что в одном месте чертежа точек много, а в другом мало, поэтому приходится перерисовывать), а во-вторых, легко проверить построение.

Одной из подобных компьютерных программ является «Живая геометрия». Цель данной статьи -показать целесообразность и раскрыть возможности ее применения на уроках геометрии в основной школе [17].

Как уже отмечалось, использование компьютера в обучении позволяет создать информационную обстановку, стимулирующую интерес и любознательность ребенка, дающую возможность организовать самостоятельную поисковую деятельность учащихся. Так, моделирование и наблюдение за процессом изменения изучаемого объекта помогают выделить его характерные признаки, заметить некую закономерность, сделать некоторые обобщения, выводы или даже самостоятельное открытие.