Дидактические условия использования компьютерных технологий в начальной школе

Следующей проблемой использования компьютерных технологий является проблема организации урока. Подавляющее количество школ, имеющих компьютерные классы, имеют их только в одном экземпляре. Для проведения уроков информатики в таком классе обычно в начале учебного года составляется, исходя из общего расписания проведения учебного процесса в школе, расписание работы компьютерного класса. Ввиду несоответствия количества компьютеров в таком классе (обычно по 10-12 компьютеров) количеству учащихся обучаемого класса (обычно около 30 человек), последний разделяется на подгруппы. Одна из подгрупп проводит обучение информатике в компьютерном классе, а другая (другие) - обучение другим предметам (иностранный язык, другие предметы, дополнительные занятия) в других помещениях. Затем эти подгруппы обмениваются помещениями. Жесткое расписание работы такого компьютерного класса, его перегруженность не позволяют при необходимости проводить уроки в нем какому-нибудь определенному классу не тогда, когда время в нем ему выделено, а тогда, когда оно ему необходимо при изучении каких-либо других предметов, кроме информатики (если в школе имеются соответствующие компьютерные программы). В настоящее время эта проблема не столь актуальна для большинства школ (ввиду слишком малого количества обучающих и развивающих компьютерных программ по другим предметам и неподготовленности учителей-предметников к проведению компьютерных занятий) и будет разрешена в будущем при наличии в школах достаточного числа компьютерных классов.

Актуальной проблемой использования компьютерных технологий является ограничение на длительность занятий непосредственно с компьютером согласно действующим санитарно-гигиеническим нормам. Чрезмерная работа на компьютере, дополнительная нагрузка на позвоночник, органы зрения, ионизация воздуха, влияние магнитных, радиционных и электростатических полей от работающего компьютера [104] вызывают усталость, которая не сразу замечается учащимися, увлекающимися этой деятельностью. Как следствие - затекшие и сведенные мышцы, мельтешение в глазах, тяжесть в затылке. Психологи замечают, что характер многих людей, излишне увлекающихся общением с компьютером, изменяется в худшую сторону (там же). Исследования, проведенные среди дошкольников в течение 5 лет специалистами Института возрастной психологии РАО [63], показали, что основная проблема при чрезмерной работе с компьютером заключается в нарушениях осанки детей. Однако "работа на ПЭВМ детей 5-6 лет в режиме 15 мин в день 1-2 раза в неделю в ходе 30-минутных развивающих занятий и при соблюдении требований к устройству, оборудованию, условиям среды компьютерного зала и к компьютерным программам не оказывает отрицательного влияния на состояние здоровья дошкольников" (там же, с. 127). В соответствии с последними рекомендациям [20] длительность непрерывной работы на компьютере не должна превышать, например, для учащихся 1 класса - 10 мин., для учащихся 2-5 классов - 15 мин., для учащихся 8-9 классов - 25 мин., что явно недостаточно как для изучения такого сложного предмета, как информатика, так и для изучения с помощью компьютеров других предметов. Совершенствование компьютерной техники и методического обеспечения позволят в дальнейшем увеличить этот предел.

Таким образом, из проведенного исторического и социально-педагогического анализа следует, что появление компьютеров в деятельности человеческой цивилизации внесло революционные изменения в процесс использования информации, сравнимые с изобретением книги. Применение компьютерных технологий в образовании открыло новые возможности передачи и усвоения знаний. Однако сложность компьютерных систем приводит и к проблемам их массового эффективного использования, так как развитие технологии, движимой отдельными интеллектуально высокоодаренными людьми, всегда идет быстрее, чем развитие массового сознания. Сначала появляются средства, а затем методы работы с ними. Для совершенствования системы образования в соответствии с потребностями нового общества необходимо не только создание новых методов работы с информацией, но еще и время, чтобы осознать и подготовиться к их использованию. Поэтому одной из важнейших задач образования сегодня является воспитание информационной культуры учащихся, начиная с самого раннего возраста. Как это делается в начальной школе, рассмотрим в следующем параграфе.

1.2 Теория и практика применения компьютерных технологий в начальной школе

Несмотря на еще недостаточную разработанность проблемы педагогических компьютерных технологий, к настоящему времени накоплен определенный опыт их разработки и применения. В соответствии с предметом нашего исследования рассмотрим состояние проблемы применения названных технологий в начальной школе на организационно-дидактическом уровне.

Согласно выводам психологов, основные логические структуры мышления человека, его интеллект, формируются в период от 5 до 11 лет. Именно в этот период возникает теоретическое сознание и мышление, развиваются соответствующие способности (рефлексия, анализ, мысленное планирование); в этом возрасте у детей формируется также потребность и мотивы учения, С другой стороны, любимой формой деятельности ребенка является игровая. Не случайно основоположники отечественной психологической школы Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин и другие называли игру ведущей, то есть определяющей психическое развитие детей, деятельностью. Игра позволяет наиболее естественным путем приобщить ребенка к тому или иному типу действий, вырабатывая и развивая при этом необходимые полезные навыки и умения. Поэтому использование технических возможностей компьютера, представляющего собой, по сути, универсальную игрушку, позволяющую моделировать практически любую известную игру и создавать принципиально новые, в игровой деятельности детей дошкольного и младшего школьного возраста представляется сегодня одним из перспективных направлений педагогики.

Как показывает практика [5; 15; 41], использование компьютеров в игровой развивающей деятельности детей возможно уже начиная с 3-4-х летнего возраста, после полноценного формирования у них способов действия с реальными предметами на уровне наглядно-практического действия. При этом компьютер существенно расширяет вариативность методов преобразования игровых элементов, способов их включения в игру.

Существенные изменения, отражающие закономерности овладения новым средством деятельности, происходят, прежде всего, в познавательной сфере ребенка. Компьютер позволяет "уравновесить" неравномерность динамики развития психических процессов (восприятия, образного, вербального, логического мышления) [5]. С одной стороны, компьютер является для ребенка сложным объектом познания, овладевание которым предъявляет более высокие требования к организации деятельности и ее структурированности, то есть определенной зрелости интеллектуальных структур (цель - средство - результат). С другой стороны, становясь средством, компьютер позволяет ребенку реализовать такие потенциальные возможности, которые в традиционных условиях не могут проявиться, например, из-за несформированности графического образа или стереотипной его реализации [71].

Характерной особенностью обучения в начальной школе является резкое возрастание объема информации, перерабатываемой учащимися уже начиная с самых первых дней обучения, что приводит к тому, что у многих из них возникают затруднения при ее осмыслении и запоминании, т.к. адаптация идет крайне медленно, а порог насыщения достигается быстро. Поэтому актуальной задачей педагогики на этом этапе является необходимое повышения эффективности процесса обучения за счет сокращения суммарного времени усвоения материала и изменения подходов к обучению, создание предпосылки для решения проблемы "построения в мышлении детей "модели" предмета каждой науки, входящих в реестр школьных дисциплин" (В.В. Давыдов). Для адаптации учащихся к информационным нагрузкам необходимо, прежде всего, научение их таким приемам умственных действий, как поиск закономерностей, мышление по аналогии, поиск иерархической зависимости между объектами и понятиями (классификация), сравнение, нахождение общего и выделение частного, построение логических умозаключений. Для решения этих задач с успехом используются и новые компьютерные технологии.

Одним из первых известных примеров использования компьютеров в развитии детей младшего школьного возраста является работа в Массачусетсом технологическом институте (США) С. Пейперта [73]. Под его руководством, начиная с 1968 г., на основе теоретических концепций Ж. Пиаже [75] проводились исследования по развитию интеллектуальной сферы детей, в том числе и дошкольного и младшего школьного возраста. В основу работы были положены две идеи: "1) значимые изменения в образцах интеллектуального развития возможны только через изменение культуры; 2) наиболее вероятным носителем такого изменения культуры в ближайшем будущем является усиливающееся распространение компьютеров" [73, с. 213]. Одним из результатов этих исследований явилось создание для детей специального языка программирования ЛОГО, широко применяемого сейчас в современной мировой педагогической практике и начинающего приобретать популярность и в нашей стране (на основе технологии ЛОГО позднее была разработана технология ЛЕГО - популярные детские конструкторы).

Другими известными у нас экспериментальными исследованиями были начатые в 1980 гг. совместные работы Научно-исследовательской организации по людским ресурсам, учителей и администрации округа Монтгомери (штат Мэриленд, США), в которых принимали участие учащиеся 165 начальных, неполных средних и средних школ [100]. В процессе эксперимента были предприняты попытки, "во-первых, определить, в каких классах могут успешнее достигнуты те или иные поставленные цели, и, во-вторых, оценить степень их достижения в школах с ограниченным доступом к компьютерам и учителям с минимальной подготовкой по информатике и вычислительной технике" (там же, с. б). Результаты этих исследований были затем апробированы и в других штатах США.

Эти факты показывают, что даже на заре компьютеризации в некоторых регионах США уделялось значительное внимание использованию компьютерных технологий в начальной школе. Накопленный опыт распространялся и на другие регионы.

В нашей стране подобным работам препятствовали, прежде всего, дефицитность техники и ее низкое качество. По-настоящему приемлемые для целей образования IBM-совместимые компьютеры начали поступать в наши школы лишь в начале 90-х годов, когда в обществе уже проявлялись неблагоприятные экономические тенденции. Наиболее большим успехом пользовался тогда предназначенный для развития алгоритмического мышления учащихся 4-5 классов пакет компьютерных программ "Роботландия" из Переславля-Залесского (Ярославская область) [74]. Однако распространению передового опыта в использовании новых компьютерных технологий в дошкольной и младшей школьной деятельности мешало серьезное препятствие: согласно временным санитарно-гигиеническим нормам 1989 г., когда в качестве дисплеев в школьных компьютерах использовались бытовые телевизоры, применение компьютеров на уроках предусматривалось только для учащихся средних и старших классов, начиная с пятого [16].

Основная задача отечественной школьной информатики была сформулирована еще в конце 80-х годов ее основным идеологом академиком А.П. Ершовым [31; 57]. Это - достижение всеобщей "компьютерной грамотности", то есть умения использовать компьютер в своей деятельности. Конечно же, согласно этой цели, использование компьютеров в обучении младших школьников выглядело непривлекательным, во-первых, ввиду отсутствия специально разработанного для этого возраста компьютерного программно-методического обеспечения, а во-вторых, к моменту окончания этой категории учащихся средней школы в профессиональной сфере предполагалось использование компьютеров и компьютерных программ уже следующих поколений, что могло привести не только к бесполезности многих приобретенных в начальной школе умений и навыков, но и их вредности.

Однако, в связи с бурным развитием информационных технологий и становлением информационного общества, в нашей стране, как и в развитых странах, стала проявляться потребность формирования информационной культуры, под которой уже стало подразумеваться не только владение учащимся современными компьютерными технологиями, но и новое видение мира, формирование стиля мышления, адекватного требованиям нового общества [50].

В 1994 г. Министерством образования РФ был объявлен Всероссийский конкурс на разработку федеральных компонентов государственных образовательных стандартов, в том числе и по информатике. Предлагалось ввести ее изучение и для учащихся 1-6 классов. Однако, в силу сложившихся в стране политических и экономических обстоятельств, только в конце 1996 г. публикуется "Проект Федерального компонента государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область информатика" [82], а также новые санитарно-гигиенические нормы вместо временных 1989 г. [16]. Согласно современной концепции информатизации нашего общества, изложенной в этом проекте, начало базового этапа изучения информатики в школе перенесено из десятого класса в седьмой. Сделано это было, "помимо необходимости в условиях информатизации школьного образования широкого использования знаний и умений по информатике в других учебных предметах на более ранней ступени", "во-первых, положительным опытом обучения информатике детей этого возраста, как в нашей стране, так и за рубежом, и, во-вторых, существенной ролью изучения информатики для развития мышления, формирования научного мировоззрения школьников именно этой возрастной группы" [82, с. 5]. Для изучения информационных технологий в более раннем возрасте рекомендуется пропедевтический этап (1-6 классы). Его основными задачами являются первоначальное знакомство школьников с компьютером, формирование первых элементов информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров. Решение этих задач, по замыслам авторов проекта, позволяет создавать необходимые предпосылки для последующего достижения глубокого уровня использования компьютеров учащимися старших классов и подготавливает их к жизни в новом информационном обществе.

Таким образом, факты переноса начала базового этапа изучения информатики в школе из десятого класса в седьмой и введения пропедевтического этапа в учебный процесс начальной школы являются признанием необходимости дополнения существующей системы образования, ее адаптации в соответствии с требованием времени. Подобные "сдвиги" вниз (изучение учебного предмета в более младшем классе) происходят в образовании достаточно часто и являются одним из способов его совершенствования [107]. Для осуществления массового изучения информатики в начальной школе становятся актуальными проблемы применения уже имеющихся компьютерных технологий обучения, а также создания новых, соответствующих возможностям отечественных школ.

В настоящее время компьютерные технологии обучения для учащихся начальной школы начинают применяться в самых различных регионах нашей страны, как для развития индивидуальности учащихся [22], так и для изучения отдельных школьных предметов [39;40;51;79;80], теоретических основ информатики [23;50;62], освоения алгоритмов [74] и программирования [98;99]. Из наиболее известных и апробированных из них необходимо отметить рекомендованные министерством образования РФ для использования в начальной школе программно-методические системы "КИД-Малыш", "Роботландия", "Информационная культура", "Информатика в играх и задачах". Коротко рассмотрим их.

Программно-методическая система "КИД-Малыш" была разработана на рубеже 80-90-х годов Ассоциацией "Компьютер и детство" с привлечением специалистов Центра "Дошкольное детство" им. А.В. Запорожца, ВНИИ технической эстетики, психологического факультета МГУ, Психологического института РАО и других известных учреждений г. Москвы [22]. В нее вошли более 70 игровых компьютерных программ для детей 4-10 лет, предназначенных для развития навыков и умений по таким актуальным темам, как математика и комбинаторика, конструирование, экология, развитие воображение, речи, пространственной ориентации, а также режиссерские игры, книжки-раскраски и многое другое [87]. Согласно дидактическим целям, они сгруппированы по 12 сериям. Например, серия "Живая математика" предназначена для развития элементарных математических представлений детей (обучение счету, знакомство с геометрическими фигурами, ориентировкой в пространстве и времени), серия "Вместе и отдельно" - для развития логического мышления, серия "Физика для малышей" - для развития знаний о природе, серия "Первое знакомство с компьютером" - для обучения навыкам использования компьютера, а серия "Диагностика" - для диагностики умственного развития по разным возрастным группам. На основе изучения этой системы в МГУ открыта новая специальность по подготовке воспитателей дошкольных учреждений, обладающих навыками использования компьютеров в своей деятельности. Характерной особенностью системы "КИД-Малыш" явилось наличие графического интерфейса с использованием пиктограмм, позволяющего обойтись без применения буквенных символов, что позволило использовать многие из этих компьютерных программ не только в нашей стране, но и ряде зарубежных стран, таких как США, Великобритания, Финляндия, Франция, среднеазиатские государства, страны Балтии. Многие игры этой системы были включены позднее в курсы "Информационная культура" и "Информатика в играх и задачах", рассматриваемые ниже.

Другой компьютерной программно-методической системой, популярной еще с конца 80-х годов, является "Роботландия", разработанная в г. Переславль-Залесском специалистами лаборатории школьной информатики Института программных систем АН СССР. Она была предназначена, в основном, для развития алгоритмического мышления учащихся 3-4 классов. Отличительной особенностью системы является наличие специальных персонифицированных исполнителей-роботов, таких как Плюсик, Шарманщик, Микрон, Буквоед, Автомат и других [21], "каждый из которых нацелен на формирование того или иного навыка операционного стиля мышления" [53, с. 41]. Отдавая команды роботам и наблюдая за их исполнением, учащиеся изучают структуры программирования и технологию создания программ на базе специального языка, созданного для управлением жителями Роботландии.

Попыткой модернизировать основные идеи "Роботландии", а также расширить возможности применения компьютерных технологий в учебном процессе начальной школы, учитывая возросшие требования информационного общества, явилась разработка по заказу Управления образования администрации Самарской области курса "Информационная культура". Авторы курса - предприятие "Роботландия", Ассоциация "Компьютер и детство", Институт проблем информатики РАН, Институт новых технологий в образовании, предприятие "ИнфоМир" и ряд других научных коллективов и специалистов Москвы, Переелавля-Залесского и Самары. Этот курс первоначально внедрялся в течение 1994/95 учебного года в школах Самарской области в качестве регионального компонента образования (учебных часов, отводимых на усмотрение региона). Основная задача курса, охватывающего с 1 по 11 классы, - формирование операционного стиля мышления школьника, умения планировать свою деятельность, проектировать и строить различные информационные модели, использовать современные технические средства в жизни, быту, творчестве, на производстве [50]. Характерная особенность курса для начальной школы - использование межпредметных связей информатики с русским языком и математикой. Для выполнения этой задачи курс в 1-3(4) классах проводит тот же учитель (классный руководитель), который преподает остальные основные предметы. Поэтому курс снабжен и подробными и доступными учебно-методическими пособиями. Другой особенностью курса является наличие так называемых точек входа - тех модулей (учебных лет), с которых может начинаться курс. Для начальной школы предусмотрено две таких точки: с 1 и 2 классов.

Основное содержание курса для первого класса: изучение работы с клавиатурой и манипулятором "Мышь", упражнения на прямой и обратный счет, состав числа и простейшую арифметику, основы работы с буквой, слогом и словом. Кроме пособий для учителя [39], имеется и книжка-раскраска "Компьютер - твой друг" для ученика [38]. Содержание для второго класса составляют первые представления о множествах, закономерностях и порядке, классификации и конструировании. Для школьников предусмотрен задачник "Вычислялки, соображалки, запоминалки" с упражнениями, в том числе и для развития памяти.

В третьем классе рассматриваются и обсуждаются понятия команды и алгоритма. Для школьника предусматривается книга для чтения.

Основное содержание для четвертого класса - распознавание закономерностей и исследование алгоритмов, решение комбинаторных задач, изучение исполнителей. Для учащихся будет выпущена книга для чтения.

Еще одной оригинальной популярной системой для начальной школы является курс "Информатика в играх и задачах", разрабатываемый авторским коллективом Центра довузовского образования Московского экономико-статистического института под руководством А.В. Горячева [23]. Первоначально курс задумывался как безкомпьютерный вариант пропедевтики информатики, однако, под влиянием успеха использования компьютерных технологий, с 1996 учебного года специалистами Ассоциации "Компьютер и детство" для него было разработано и компьютерное обеспечение, пока только для 1 класса.

Основные задачи курса:

1. Развитие навыков решения задач в области информационных технологий:

- использование формальной логики (построение выводов путем применения логических операций "и", "или", "не", "если");

- алгоритмический подход к решению задач (умение планировать последовательность действий);

- системный подход (рассмотрение сложных объектов и явлений в виде набора более простых составных частей);

- объектно-ориентированный подход (умение объединять отдельные предметы в группу, выделять общие признаки, описывать предмет).

2. Расширение кругозора в области информатики (знакомство с графами, комбинаторными задачами, логическими играми с выигрышной стратегией).

3. Развитие навыков решения логических задач (поиск закономерностей, рассуждения по аналогии, по индукции, правдоподобные догадки, знакомство с теорией решения изобретательских задач и др.).

Весь учебный материал курса разбит на 4 направления (по числу учебных четвертей). Таким образом, начиная со 2 класса, ученики каждую четверть продолжают изучение темы этой же четверти прошлого года.

Содержание четвертей:

- 1 четверть - алгоритмы;

- 2 четверть - системы и объекты;

- 3 четверть - дискретная математика и искусственный интеллект;

- 4 четверть - приемы решения задач и стратегии в играх,

В предлагаемый школам комплект входят учебный материал в виде тетрадок-раскрасок (одна тетрадка на одну четверть), контрольные работы, методические пособия, компьютерные программы (для первого класса).

Как видно из анализа рассмотренных компьютерных технологий для начальной школы, с точки зрения содержания сложившегося обучения можно выделить два ведущих компонента. Первый из них - это изучение информатики как науки, целью которого является формирование общих подходов к структурированию мыслительной деятельности учащихся, понимания значимости информационных процессов в жизни общества и человека, развитие практических навыков использования информационных технологий. Вторым компонентом обучения является использование новых технологий в учебной деятельности учащихся при изучении ими школьных дисциплин: математики, грамоты, русского языка, естествознания и т.д. Оба этих компонента соответствуют требованиям современного общества и обеспечивают переход от информатизации образования к становлению информационной культуры, отвечающий требованиям федерального образовательного стандарта по информатике [82].

Аналогичное выделение ведущих компонентов в процессе использования компьютерных технологий применяется и в зарубежной школе. В одном из директивных документов по компьютеризации начального образования во Франции, изданном еще в 1986 г., говорилось: "Учитель должен отчетливо понимать, с какой целью он обращается к компьютеру - для усвоения понятий информатики или для усвоения знаний, относящихся к другим дисциплинам. От этого существенным образом зависит, как оценивать полученные учащимся знания" [72, с. 114].

Необходимо отметить, что если в конце 80-х - начале 90-х годов в нашем образовании преобладал первый, информативный компонент ("Роботландия"), то, начиная со второй половины 90-х годов, преобладающим становится прикладной компонент содержания обучения, базирующийся на активных межпредметных связях ("Информационная культура"). Такое смещение акцентов связано непосредственно с развитием нашего общества, постепенным повышением приоритета практических знаний над теоретическими. Актуальной задачей применения компьютерных технологий в школе становится их использование в изучении школьных дисциплин. "В условиях массового внедрения вычислительной техники в школу и применения компьютеров в обучении всем школьным дисциплинам, начиная с младших классов, умения, составляющие "компьютерную грамотность" школьников, приобретают характер общенаучных и формируются во всех школьных учебных предметах, а не только в курсе информатики", - говорится в "Проекте Федерального компонента государственного образовательного стандарта начального общего, основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область информатика" [82, с. 4]. Таким образом, формирование нового подхода к пониманию целей обучения информатике связано с выделением общеобразовательных функций курса, его потенциальных возможностей в решении общих задач обучения, воспитания и развития школьников.

Наряду с упомянутыми выше компьютерными программно-методическими системами большую популярность в начальной школе начинают приобретать развивающие игры московской фирмы "Никита" [64], предназначенные для детей от 3 до 10 лет, имеющих компьютер дома. Выполненные на высоком художественном уровне, они привлекают детей продуманностью сюжета, графическими и музыкальными эффектами, юмором и доступностью. Однако большинство из них предназначено в основном для дошкольников, носит более развлекательный характер, чем развивающий, а отсутствие методических рекомендаций по их применению существенно снижает их эффективность.

Из новых технологий обучения, предназначенных для домашней обстановки, можно отметить также "Игровую энциклопедию" фирмы "Тандем" и "Уроки азбуки" фирмы "Зареалье".

"Игровая энциклопедия" [90] состоит из трех "томов". В первом томе собраны игровые упражнения для дошкольников и младших школьников, во втором - для учащихся средних классов, а третий том является вневозрастным и предназначен для изучения английского языка. В целом "Игровая энциклопедия" представляет собой систему игровых тестов, которые выдаются вместе с энциклопедическими справками. В интересующий нас первый том вошли упражнения с понятиями формы, цвета, числа, определением времени, развитием навыков устного счета. Здесь можно ознакомиться также с нотной грамотой, римскими цифрами и греческим алфавитом, названиями месяцев, таблицей умножения и дорожными знаками. Из курса русского языка можно познакомиться с синонимами и антонимами. Сюда включены и предлоги. А в разделе геометрии показаны простейшие геометрические фигуры: треугольник, круг, квадрат и т.п. Упражнения очень хорошо иллюстрированы рисунками и сопровождаются произведениями из классического репертуара. К сожалению, как видно из приведенного описания, "Игровая энциклопедия" не представляет собой хорошо продуманную дидактическую систему - выбор тем произволен, программа обучения отсутствует.

Компьютерная программа "Уроки азбуки" [6] предназначена для мощных современных компьютеров. Она очень хорошо иллюстрирует их широкие возможности для обучения детей. Например, помимо прекрасно выполненных элементов мультипликации, компьютерного дизайна и музыкального стереосопровождения. "Уроки азбуки" озвучены еще и профессиональными дикторами, что позволяет ребенку использовать их даже в отсутствие взрослых. Здесь хорошо используются и идеи программированного обучения: начав с какой-либо буквы, ребенок не может перейти к изучению следующей, пока не выполнит все упражнения, а возможность записи достигнутого уровня позволяет продолжить занятия с текущим дидактическим материалом в другое время. К сожалению, "Уроки азбуки" предназначены в основном для детей, использующих компьютер в домашней обстановке, и для большинства школ пока еще недоступны по своим техническим требованиям.

Популярность рассмотренных выше технологий обучения для домашних компьютеров показывает, что в настоящее время одним из ведущих требований к их привлекательности для детей, а, значит, и возможной эффективности действия, становится высокий художественный уровень компьютерных программ, насыщенность мультипликационными и музыкальными элементами, продуманный дизайн. Однако в условиях низкой платежеспособности отечественных школ подобные программы разрабатываются, прежде всего, лишь для частного сектора.

Создание высокоэффективных компьютерных обучающих технологий для отечественной школы не является, к сожалению, единственной и основной проблемой совершенствования образования в этой области. Введение такого сложного технического устройства, как компьютер, в процесс обучения в школе, наряду с чисто эксплуатационными трудностями, порождает и новые проблемы. Кроме упомянутых выше ограничений на работу в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами, к ним можно отнести [68]:

- разнотипность техники;

- высокую стоимость компьютеров и расходного материала, а также компьютерного программно-методического обеспечения;

- низкое качество сервисного обслуживания;

- нехватку учебников и пособий;

- отсутствие системы обмена опытом;

- текучесть кадров учителей информатики;

- низкий уровень специальной технической подготовки учителей начальных классов.

Так как целью настоящего исследования является разработка доступной методики использования компьютерных технологий в школе, рассмотрим эти проблемы подробнее и предложим некоторые меры, позволяющие, на наш взгляд, снизить их при использовании предложенного практикума.

В настоящее время из 34 тыс. полных школ России компьютеризировано порядка 69% [102, с, 77]. Однако при этом в них применяется около двух десятков несовместимых между собой типов компьютеров, причем самые распространенные из них, специально разработанные для отечественных школ УКНЦ, давно уже сняты с производства. Ввиду того, что программы для различных типов компьютеров несовместимы, школы, имеющие устаревшие модели компьютеров, давно уже не обновляют библиотеки своих программ, так как разработка нового компьютерного программного обеспечения происходит только для перспективных моделей. Кроме того, большинство из примерно 5 тыс. IBM-совместимых компьютерных классов, используемых в отечественных школах, - это устаревшие модели, поставленные еще в начале 90-х годов.

Стоимость современных компьютеров и расходных материалов (бумаги, магнитных носителей, красящих лент, тонеров, картриджей и т.д.) непомерно велика для сегодняшней школы. Так как централизованные поставки компьютерной техники сегодня практически отсутствуют, основными возможностями школы остаются помощь спонсоров и собственная коммерческая деятельность, связанная, как правило, со сдачей своих помещений в аренду. Стоимость предлагаемого компьютерного программно-методического обеспечения также слишком велика, а экономические сложности его фирм-разработчиков приводят к сокращению новых разработок и затрат на рекламу.

Неконкурентность производства отечественных компьютеров приводит к их повсеместному сокращению. Соответственно сокращается и производство запасных частей и сервисное обслуживание. Сервисное обслуживание IBM-совместимых компьютеров также слишком дорого для школы. Кроме того, обслуживающая фирма обычно предпочитает вместо ремонта просто замену всего устройства целиком, что значительно удорожает такой сервис. Кроме того, многие предприятия, ранее поставлявшие технику в школы, сегодня практически не существуют, а, значит, и не могут проводить гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание.

Создание учебно-методических пособий сегодня - очень дорогостоящий процесс, а отсутствие спроса, порождаемое нехваткой финансовых средств у многих школ, приводит к сокращению их количества и качества. Поэтому основным местом, где еще что-то можно приобрести, является Москва, а до нее еще нужно добраться. Дело дошло до того, что даже журнал "Информатика и образование" сегодня не в состоянии выписывать многие школы калининградского региона.

Непомерно возросли трудности и с организацией обмена опытом. Семинары и различные конференции, проводимые иногда в Москве и других регионах, становятся недоступными для многих учителей. В процессе информатизации нашего общества повысился спрос на специалистов по использованию компьютерной техники. Низкая зарплата приводит к повышенной текучести кадров учителей информатики, причем уходят самые квалифицированные, а приходят, в основном, "неудачники", зачастую не имеющие специального педагогического образования.

В отличие от многих вузов, где проводятся специальные занятия по повышению компьютерной грамотности обучаемых, в подавляющем большинстве педагогических училищ и учреждений подготовки учителей начальных классов таких занятий не проводятся. Испытывая психологический барьер при работе с компьютером, многие учителя не понимают той пользы, которую может принести общение с ним как для них, так и для их учащихся. Необходимо отметить, что проблема специальной подготовки учителей, в отличие от других вышеперечисленных проблем, является актуальной не только в нашей стране, но и в самых высокоразвитых странах мира.

Одним из способов частичного решения этих проблем, на наш взгляд, является создание такого компьютерного программного обеспечения, которое учитывало бы сегодняшнее положение отечественной школы. Этот вопрос будет подробно рассмотрен в главе II настоящего исследования.

Таким образом, анализ использования компьютерных технологий в начальной школе позволяет сделать следующие выводы:

1. Технические возможности современных компьютеров позволяют использовать их для развития и обучения детей, начиная с дошкольного возраста, при этом вызывая у них повышенный интерес в качестве объекта игровой деятельности.

2. В настоящее время в зарубежной и отечественной школе наблюдается тенденция расширения сферы использования компьютерных технологий в начальной школе. Создаются новые программно-педагогические системы, уточняются санитарно-гигиенические нормы работы за компьютером, открываются новые возможности в домашнем и дистанционном обучении.

3. Возрастает роль прикладного компонента содержания обучения, базирующегося в основном на активных межпредметных связях, по сравнению с теоретическим, направленным в основном на изучение информатики как науки.

4. Характерной особенностью применения компьютерных технологий в начальной школе является игровая форма проведения занятий.

5. Процесс расширения и углубления использования компьютеров сдерживается рядом причин, основными из которых являются низкая экономическая база отечественных школ и слабая подготовка учителей.

Исходя из этих выводов, мы считаем, что для дальнейшего развития процесса использования компьютерных технологий в начальной школе необходимо обратить особое внимание на создание компьютерных педагогических средств, позволяющих в сложившихся условиях эффективно использовать компьютер в развитии и обучении детей с учетом слабой подготовки учителей в этой области. Основной упор в разработке таких средств должен быть сделан на реализацию потребностей ребенка: использовании его познавательных мотивов и интереса к игре.

Игра занимает особое место в жизни детей. Рассмотрим более подробно понятия игры, и, в частности, компьютерной игры в следующем разделе.

1.3 Дидактические компьютерные игры как основа построения компьютерной технологии обучения и развития младшего школьника

Игровая деятельность - одна из ведущих разновидностей человеческой деятельности. Она является также ведущей в жизни младшего школьника. Рассмотрим понятие традиционной игры, применяемое в современной дидактике, вычленим признаки и основные функции дидактической игры и на этой основе выявим сущность содержания компьютерных игр, предлагаемые нами для применения в компьютерном практикуме.

Феномен игры изучается философами, социологами, психологами, педагогами. Одним из фундаментальных исследований игры для младшего школьника является работа Д.Б. Эльконина "Психология игры" [108], в которой обобщаются основные материалы по теории игровой деятельности, дается обстоятельный критический анализ различных теорий игры, экспериментально и теоретически обосновывается понимание игры, сложившееся в отечественной психологии, а также показывается значение игры для психического развития детей.

Признаками игры являются: наличие сюжета, ролей, правил (в скрытом или явном виде), совершение участниками игровых действий [18], особое игровое психологическое состояние, сопровождающееся высоким эмоционально-интеллектуальным напряжением [19], двуплановость поведения игроков (в реальном и игровом планах) [3; 44]. Игра добровольна, то есть человек вступает в нее по собственному желанию, и свободна, то есть играющий в ходе игры не несет никаких обязательств [45], неудача или ошибка во время игры не связаны с какими-либо реальными отрицательными последствиями [60].

В игре происходит развитие, воспитание, обучение ребенка, игра обязательно сопряжена с активностью и удовольствием, поэтому многие педагоги указывали на необходимость включения игры в процесс обучения. Я.А. Коменский писал в "Великой дидактике": "Чтобы побуждать стремление к знанию, прежде всего самый метод по необходимости должен быть естественным. Кроме того, чтобы способности пробуждались этим методом, необходимо его разумно оживлять и делать приятным именно так, чтобы все, как бы ни было серьезно, преподавалось дружески и приятным образом в форме бесед, состязаний, разгадывания загадок или в форм притч и басен" [52, с. 124-125]. Здесь уместно вспомнить также слова К.Д. Ушинского: "Учи дитя играючи". В.А. Сухомлинский писал: "Игра - это огромное светлое окно, через которое в духовный мир ребенка вливается живительный поток представлений, понятий об окружающем мире. Игра - это искра, зажигающая огонек пытливости и любознательности" [89, с 104]. "Игра не есть простое воспоминание о пережитом", считал Л.С. Выготский, но "творческая переработка пережитых впечатлений, комбинирование их и построение из них новой действительности, отвечающей запросам и влечениям самого ребенка" [17, с 7]. Играя, дети накапливают знания об окружающем мире, учатся самостоятельно принимать решения, проявляют оригинальность мысли и т.д. Таким образом, в процессе игры создаются благоприятные условия для развития индивидуальности ребенка. "Самодеятельная подражательная игра, которая помогает осваивать полученные впечатления, имеет громадное значение, гораздо большее, чем что-либо другое" - писала Н.К. Крупская [61, с. 398].

Игра исторически применялась для воспитания и обучения детей дошкольного и младшего школьного возраста. Эффективность ее как дидактического средства привела к использованию игр в процессе обучения и взрослых. Игры, используемые в учебном процессе для достижения дидактических целей, часто называются дидактическими.

Дидактические игры имеют как общие черты с играми досуга, так и особенные. В дидактической игре, так же, как и во всех играх, присутствуют правила и роли, определенный сюжет и игровые действия, перед участниками игры ставится игровая цель, они находятся в особом эмоциональном игровом состоянии, поведение их двупланово. Но в дидактической игре, кроме игровой цели, присутствует и дидактическая, достижение игровых целей предполагает одновременное решение и дидактической цели. В качестве средств игры используется учебный материал, игровой результат дидактической игры связан с внешним оцениванием работы учащегося, отметкой, поэтому во время учебных игр у некоторых учащихся может наблюдаться нехарактерная для досуговой игры напряженность, тревожность, когда ребенок не может относиться к игре, как к приятному и интересному занятию, не "входит" в игру, действует только в реальном плане, не принимая игровой. Досуговые игры возникают спонтанно или организуются, но они всегда добровольны, дидактические же игры, как правило, организуются учителем, участие в них обязательно.

В исследованиях отечественных педагогов (С.Ф. Занько, Ю.С. Тюнников, С.М. Тюнникова) [35; 94] выработаны следующие требования к организации и проведению дидактических игр:

1. Целесообразность дидактической игры, ее эффективность в данных условиях. Преподаватель должен определить, подходит ли содержание изучаемого материала для представления его в игровой форме, будет ли образовательный эффект от применения дидактической игры выше, чем при использовании других методов, не будут ли затраты времени, сил, материалов на подготовку игры напрасными.

2. Оптимальное сочетание дидактических игр с другими методами обучения. Так как игра снижает степень контроля за усвоением материала и личным вкладом каждого учащегося в решение игровой задачи, в игре наблюдается неравномерность нагрузки на разных учащихся из-за распределения ролей, поэтому необходимо сочетание игр с задачами на рефлексию, определение уровня знаний и умений каждого учащегося.

3. При разработке дидактических игр нужно учитывать не только особенности изучаемого материала, но и специфику коллектива учащихся: уровень подготовленности (игра должна быть посильной, не легкой, но и не очень сложной), психологические особенности всего коллектива и каждого ребенка (при распределении ролей).

4. Правила в игре должны быть четко продуманы, доведены до сведения и приняты учащимися. Правила не должны быть слишком сложными и громоздкими, чтобы не заслонять собой содержание игры. В игре должно быть неукоснительное соблюдение правил, иначе эффективность игры и интерес к ней учащихся резко снижаются.

5. Игра обязательно должна решать какую-либо дидактическую цель.

6. В дидактической игре должна быть четко продумана система оценивания учащихся за участие и результат игры.

7. Дидактическая игра должна быть динамичной, эмоционально привлекательной, охватывать как можно большее количество учеников.

8. Ход игры и ее итоги должны обсуждаться с учащимися после игры, индивидуальная и коллективная рефлексия позволяет учащимся увидеть и осознать свои ошибки, их причины, не допускать их в будущем.

9. После включения игры в учебный процесс учитель должен провести диагностику достижения дидактической цели (если она не совпадала с игровой), сделать выводы о целесообразности игры, внести коррективы в ее организацию, проведение, оценивание игроков.

Учебная игра - сложное системное образование, допускающее различные способы представления. Она может выступать как деятельность, как процесс, "вплетающийся" в другую деятельность, как особая форма учебной деятельности [66, с. 16]. Поэтому возникает вопрос: как определить, является ли данная форма организации учебного процесса игрой? Д.Н. Узнадзе [95, с, 348] писал, что "все формы экстрагенного (внешне мотивированного) поведения могут составить содержание игры", то есть содержанием игры могут быть: а) собственно игровые действия (складывание мозаики, передвижение фишек, обмен картами и т.п.); 6) учебные действия (решение задач, поиск ответов на вопросы и т.д.), в) общение (дискуссии, обсуждение вопросов в ролевых играх), г) трудовые действия (изготовление моделей, приборов и т.п.).

Отличительными чертами игры являются: а) ее форма (наличие правил, ролей, сюжета, игрового инвентаря, состязания, соревнования, конфликта); б) особое игровое состояние участников (двуплановость поведения, повышенный эмоциональный и психический тонус, снижение тревожности, раскрепощенность, повышение интереса и активности, мобилизация умственных и физических сил, азарт).

Исследования психолога Л.С. Славиной показали, что в процессе игры интеллектуально-пассивный ребенок способен выполнить такой объем умственной работы, какой ему совершенно недоступен в обычной учебной ситуации [85, с. 58]. В эксперименте, проведенном М.А. Джапаридзе [28], установлено, что задача, предложенная детям в игровой форме, решается большинством из них (62%), даже если эту же задачу они не смогли решить в обычном виде. Если после решения эту же задачу опять видоизменить в обычную, в ней справляется около 18% детей.

Игры приближают с помощью воображаемых ситуаций учебную деятельность ребенка к действительности, делают понятными цели учения, "игры перекрывают разрыв между усвоением теории и применением ее на практике, способствуют переключению основного внимания с освоения знаний на их практическую значимость, в этих условиях недостаток знаний сразу становится явным, поэтому "возвращение" к изучению теоретического материала происходит на качественно новом уровне" [65, с. 98], знания становятся необходимостью.

Исследователи игры видят много положительного в применении ее в учебном процессе. Игра стимулирует познавательную деятельность учащихся, психологически комфортна, в игре мобилизуются интеллектуальные силы ребенка, облегчается выполнение задания (О.С. Газман), создаются условия для возникновения и развития познавательных мотивов и интересов учащихся (С.М. Тюнникова), несмотря на то, что в игре поддерживается высокое эмоционально-интеллектуальное напряжение, играющий свободен (И.Г. Абрамова), в игре снимается такое важное ограничение свободы, как материальная и моральная ответственность за совершенную ошибку, каждый участник получает объективную возможность экспериментировать со своим поведением, исследовать альтернативные варианты решений (Н.М. Коряк, Я.С. Гинзбург). По мнению О.С. Анисимова [4, с. 53], в игре реализуется "принцип выращивания новых способностей, включая способность к саморазвитию. Суть его в том, что педагог не меняет насильно состояние ученика, а лишь создает условия для того, чтобы ученик сам заметил "дефект", сам вырастил потребность в своем изменении, сам желал бы его, искал пути прихода к новому состоянию, сам бы строил траектории своего изменения".

Дидактические игры полифункциональны, комплексно воздействуют на интеллектуальную, мотивационную, эмоциональную, волевую и другие сферы индивидуальности школьника [91; 92]. Их полезные функции приведены в следующей таблице.

Таблица 1. Функции игры

Игру относят к активным формам и методам обучения. Игровая деятельность высоко мотивирована, подразумевает активность при решении игровой задачи на фоне особого эмоционального состояния, учащийся является субъектом деятельности, самостоятельно принимает решения и предпринимает действия без боязни наказания за неверный шаг.

Выявив основные признаки и функции дидактических игр, рассмотрим сущность компьютерных игр. Под термином "компьютерная игра" будем понимать такой вид игровой деятельности, ограниченный правилами и направленный на достижение цели, который характеризуется взаимодействием игрока и компьютера. Дидактическая компьютерная игра - это компьютерная игра, направленная на достижение учебной цели. Основное отличие такой игры от традиционной заключается в наличии еще одного ее участника - компьютера, выполняющего роль организатора игры (создание игровой ситуации и контроль за ходом ее выполнения). Таким образом, в компьютерной игре компьютер может выполнять сразу несколько функции: функцию взрослого, ведущего игру, функцию игрока-партнера, участвующего в игре, функцию набора дидактических материалов игры. Такая универсальность компьютера и одновременно ограниченные его возможности по исполнению этих функций делают компьютерную игру специфичной, имеющей свои преимущества и недостатки по сравнению с традиционной. Чтобы понять специфичность компьютерной игры, рассмотрим ее структуру.

Основу компьютерной игры составляет логическая структура, в которой выделяются три уровня - оперативный, тактический и стратегический.

Под оперативным уровнем понимается совокупность действий-операций внутри игры между двумя последовательными действиями играющего. Результатом действия оперативного уровня является отображение всех перемещений и изменений на экране дисплея. Если рассматривать компьютерную игру как деятельность, то этот уровень соответствует низшему уровню деятельности человека - операционному.

Тактический уровень определяется как совокупность игровых действий, ведущих к достижению к какой-либо локальной цели. В результате действий тактического плана происходит объединение отдельных операций в соответствии с поставленной целью, и играющий достигает улучшения (или ухудшения) положения в игре. Это следующий, более высокий уровень деятельности человека - уровень действий.

Стратегический уровень предполагает планирование всей игры, которая должна строиться так, чтобы достичь цели и добиться выигрыша. Этот уровень позволяет связать действия тактического плана в одно целое и осуществлять деятельность игрока как целостную, на высшем уровне человеческой деятельности.