Дидактические условия использования компьютерных технологий в начальной школе

Педагогические компьютерные технологии как средство формирования учебной деятельности и развития индивидуальных способностей учащихся начальной школы. Компьютерный практикум как средство реализации обучающих и развивающих функций дидактической игры.

Рубрика Педагогика
Вид диссертация
Язык русский
Дата добавления 02.09.2018
Размер файла 315,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Длительность игры(мин.)

- длительность игры (минимально - 1 мин.). По истечению этого времени игра заканчивается.

Максимальная сумма(5_10)

- максимальный предел для компонентов выражения (от 5 до 10),

Количество заданий(1_100)

- количество заданных примеров (от 1 до 100). После их выполнения игра заканчивается.

Операция сложения(0_1)

- выбор операции сложения. При установке в "1" будет использоваться операция сложения.

Операция вычитания(0_1)

- выбор операции вычитания. Если выбраны обе операции, то компьютер выбирает очередную случайным образом.

Двойные операции(0_1)

- использование выражений с тремя компонентами в левой части.

Использование нуля(0_1)

- использование в выражении нуля.

Неизвестное слагаемое(0_1)

- использование в левой части выражения неизвестного компонента.

Использование звука(0_1)

- при установке в "1" в процессе проведения игры будут применяться звуковые эффекты.

Учет статистики(0_1)

- при установке в "1" на магнитный диск будет производиться запись результатов игры.

Таким образом, комбинация приведенных 10 параметров игры позволяет применять ее на различных стадиях изучения программы по математике в течение всего учебного года для самых различных категорий учащихся. Дальнейшим продолжением этой игры (в некоторых пределах) на более высоком уровне обучения могут являться игры "Сколько? (в пределах 20)" и "Сколько? (в пределах 100)" (Приложение 1).

В качестве примера дидактической игры для изучения русского языка рассмотрим игру "Стыковка" (Приложение 2).

На экране, на фоне космического пейзажа, находятся два спутника, производящих стыковку. Для ее успешного завершения необходимо каждому очередному компоненту (символу, буквосочетанию, словосочетанию) из левой группы компонентов, находящихся в центре экрана, указать соответствующий ему компонент из правой группы.

При правильном ответе выбранный компонент из правой группы перемещается вверх до уровня очередного компонента из левой группы, оба эти компонента окрашиваются в зеленый цвет, а спутники сближаются на определенное расстояние. При вводе последнего компонента они совершают стыковку и игра заканчивается.

При неверном ответе указанный компонент окрашивается в красный цвет и остается на своем месте до тех пор, пока не будет выбрано требуемый.

Игра может применяться для практического усвоения грамматической и смысловой связи слов, начиная с первого класса, при изучении тем "Слово", "Словосочетание", "Предложение" и других. Все возможности этой игры пока не изучены.

Для формирования начальных условий и дидактического содержания игры используются две таблицы.

Таблица 4. Начальные условия игры "Стыковка"

Начальные условия

Функции начальных условий

Длительность игры(мин)

- аналогично игре "Сколько".

Установка раздели теля(0_2)

- если "0", то при правильном ответе левый и правый компоненты спиваются, если "1" - то между ними будет выведен пробел, если "2" - то тире.

Использование звука(0_1)

- аналогично игре "Сколько".

Учет статистики(0_1)

- аналогично игре "Сколько"-

Таблица 5. Дидактический материал игры "Стыковка" "Составь словосочетание"

Левая группа компонентов

Правая группа компонентов

1 вкусные

2 ранний

3 прилежный

4 высокие

5 душистые

6 синее

7 холодный

8 зеленое

9 хорошая

10 отличная

ягоды (1,5)

снег (2,7)

ученик (3)

осины (4)

фрукты (1,5)

море (6)

вечер (2,7)

яблоко (8)

оценка (9,10)

погода (9,10)

Содержащийся в таблице дидактический материал представлен в структурированной форме для компьютера. Цифры, стоящие перед компонентами левой группы, обозначают их порядковые номера. Цифры, стоящие за компонентами правой группы, обозначают порядковые номера компонентов левой группы, которые соответствуют этим компонентам, например, компоненту "осины" из правой группы соответствует компонент №4 из правой группы "высокие", а компоненту "ягоды" - компонент №1 "вкусные" и компонент №5 "душистые".

Данная игра позволяет изменять свое название. Название игры записывается в начале дидактического материала и выводится в верхнюю часть экрана компьютера в начале игры. Для данного материала оно имеет вид "СОСТАВЬ СЛОВОСОЧЕТАНИЕ".

Дидактический материал имеет следующие ограничения, которые необходимо учитывать при его изменении или вводе нового с помощью текстового редактора или "Конструктора урока".

Максимальная длина названия игры - 62 символов.

Максимальная длина компонента в группе - 30 символов.

Количество перекрестных ссылок (строк первой группы, соответствующих строке второй группы) - 10.

Количество слов в дидактическом материале - не больше 10.

Компьютер выбирает слова из дидактического материала в произвольном порядке.

В Приложении 3 приводятся фрагменты некоторых дидактических материалов этой игры на другие темы, демонстрирующие ее возможности. Подобная полифункциональность присуща многим играм, предназначенным для изучения русского языка ("Разбей на две группы", "Разбей на три группы", "Орфографический экзамен", "Яблонька", "Тест", "Мостик", "Выбери", "Укажи" и другим).

Таким образом, дидактическая игра для изучения русского языка отличается в общем случае от дидактической игры по математике наличием дидактического материала. В игре для изучения математики дидактический материал формируется компьютером при помощи датчика случайных чисел из начальных условий игры.

В качестве примера игры для развития индивидуальных качеств рассмотрим игру "Найди пары", предназначенную для развития внимания, зрительной памяти, аналитического мышления.

На экране - карты, находящиеся "рубашками" к нам, которые можно переворачивать. Если после переворота двух карт на них изображены две одинаковые картинки, то эти карты исключаются из игры и отдаются игроку, который их перевернул, в противном случае они переворачиваются снова.

После взятия всех карт игра начинается снова, причем количество карт может увеличиться.

Формирование начальных условий производится при помощи следующей таблицы.

Таблица 6. Начальные условия игры "Найди пары"

Начальные условия

Функции начальных условий

Длительность игры(мин)

- аналогично игре "Сколько".

Начальный уровень(1_5)

- если "1", то на экране в начале игры 6 карт, если "2", то - 12,'если "3", то - 18, если "4" - то 24. При начальном уровне, равном "5" (употребляется только при игре с компьютером), компьютер при вскрытии карты проверяет, была ли вскрыта подобная карта ранее (более усложненный режим).

Максимум повторений(1_100)

- число игр, после которого игра усложняется (переходит на следующий уровень)

Использование звука(0_1)

- аналогично игре "Сколько".

Учет статистики(0_1)

- аналогично игре "Сколько".

Таким образом, наличие начальных условий и дидактических материалов позволяет неоднократно использовать одну и ту же игру практикума в зависимости от текущего учебного материала и развития индивидуальных качеств учащихся.

Каждая игра представляет собой определенный набор компьютерных файлов с одинаковым именем. В общем случае в него входят:

- файл с расширением ".ехе". Он предназначен для запуска игры;

- файл с расширением ".pic". Он содержит графическую часть игры;

- файлы с расширением, начинающимися с ".c?? ", где "??" - цифры, обозначающие порядковые номера этих файлов. Эти файлы содержат начальные условия игры;

- файлы с расширением, начинающимися с ".t??", где "??" - цифры, обозначающие порядковые номера этих файлов. Эти файлы содержат дидактические материалы игры;

- файл с расширением ".lst". Он предназначен для сохранения статистических результатов игры в виде таблицы. В общем случае она имеет вид, представленный в следующей таблице:

Таблица 7. Статистические результаты игры (общий случай)

Фамилия

Количество заданий

Правильных ответов

Затраченное время

Дата

В частном случае статистическая таблица может иметь специфический вид, раскрывающий более детально характер допущенных ошибок. В качестве примера приведем таблицу игры "Звуко-буквенный анализ".

Таблица 8

Статистические результаты игры "Звуко-буквенный анализ"

Фамилия

Слово

1

2

3

4

5

6

7

8

Время

Дата

Здесь графа "Слово" содержит слово, в котором были произведены ошибки; графа "1" - количество ошибок, произведенных при указании ударения в этом слове; графа "2" - количество ошибок, допущенных при указании количества слогов; графа "3" - количество ошибок, допущенных при указании количества букв; графа "4" - количество ошибок, допущенных при указании количества звуков; графа "5" - количество ошибок, допущенных при выделении гласных; графа "6" - количество ошибок, допущенных при выделении согласных; графа "7" - количество ошибок, допущенных при проведении анализа звонких/глухих букв; графа "8" - количество ошибок, допущенных при указании твердых/мягких звуков. В графе "Время" записывается время, затраченное на игру, в графе "Дата" - ее дата проведения.

Служебные программы предназначены для подготовки компьютерного занятия и учета статистических результатов игр. Программа подготовки занятия под названием "Конструктор урока" имеет следующие возможности:

- просмотр статистических результатов игр;

- выбор и изменение начальных условий компьютерных игр (уровень сложности, длительность проведения, количество заданий, другие специфические параметры);

- выбор и изменение дидактических материалов игр;

- составление набора игр для проведения занятия, выбор режима проведения, составление программы автоматизированного проведения занятия.

"Конструктор урока" позволяет подготовить занятие специалисту, обладающему самыми минимальными навыками пользования компьютером.

Программа записи статистики позволяет выбрать фамилию учащегося из списка класса для последующей записи на магнитный носитель.

Демонстрационная программа предназначена для демонстрации возможностей практикума в учебном процессе.

3. Учебно-методические пособия. В набор учебно-методических пособий вошли:

- методическое пособие по эксплуатации, включающее в себя требования к техническим средствам и организации системы хранения компьютерных программ, методических рекомендаций по организации, подготовки и проведении занятий;

- описание компьютерных игр, включающее цели каждой игры, ее содержание, рекомендации к применению, возможности настройки игры на конкретную тему, способ представления дидактического материала;

- описание дидактической базы. Оно представляет собой набор дидактических материалов в соответствии с тематическими учебными планами по математике и русскому языку. Дидактические материалы представлены в доступном для чтения учителем виде, аналогично другим справочным дидактическим пособиям.

2.3 Принципы обучения, реализуемые при использовании практикума

В современной дидактике устоялось положение [76], что принципы обучения, воспитания и развития исторически конкретны и отражают насущные общественные потребности. Под влиянием социального прогресса и научных достижений, по мере выявления новых закономерностей, накопления опыта они видоизменяются, совершенствуются. Современные принципы обуславливают требования ко всем компонентам учебного процесса - логике, целям и задачам, формированию содержания, выбору форм и методам, стимулированию, планированию и анализу достигнутых результатов.

Принципы построения и использования практикума определяются описанными в начале главы целями его создания. Разделим их на специфические, реализующие возможности компьютерных технологий, и общепринятые, традиционные.

Применение компьютерных технологий в педагогике позволяет по-новому организовать учебный процесс. При этом, естественно, при использовании новых обучающих средств формируются и новые принципы. Специфическими принципами компьютерного практикума являются принципы личностной направленности, самостоятельной деятельности, моделирования.

Принцип личностной направленности осуществляется в процессе индивидуальной работы за компьютером. Известно, что пока ребенок, не ощущает значение чего-либо для себя лично, он относится к этому индифферентно, безразлично. Для достижения успеха очень важно показать ему, что это имеет значение лично для него. При участии в игре с компьютером учащийся понимает, что игра предназначена только для него, он является ее "владельцем", только от него зависит, как она будет проводиться. Часто при этом он одушевляет компьютер, разговаривает с ним, выражает свои эмоции. Он - единственный и главный элемент объект опеки электронного наставника. Подобную обстановку в обычном учебном классе создать каждому ребенку практически невозможно.

Принцип самостоятельной деятельности также осуществляется в процессе индивидуальной работы за компьютером. Как известно, человек учится только на своих ошибках, а чтобы их совершать, нужно производить самостоятельные действия. Стремление к самостоятельности в игре проявляется у детей с самого раннего возраста и его необходимо всячески развивать. Особенно важное значение воспитание самостоятельности имеет в нашу эпоху, при развитии индивидуальности.

Принцип моделирования реализуется при использовании графических и вычислительных возможностей компьютеров в построении самых различных моделей. Моделирование дидактических понятий позволяет значительно повысить наглядность обучения, связать их с конкретными образами, а также проводить их экспериментальное исследование.

В качестве общепринятых принципов, традиционно используемых в педагогике и реализуемых при применении практикума, выделим следующие:

- принцип наглядности;

- принцип связи теории с практикой;

- принцип прочности;

- принцип мотивации;

- принцип проблемности;

- принцип универсальности;

- принцип доступности.

Рассмотрим эти принципы.

Принцип наглядности осуществляется при использовании богатых графических возможностей современного компьютера. Согласно научным данным [76, с. 296], информация, полученная через органы зрения, усваивается ребенком значительно эффективнее, чем через другие органы (слуховые, тактильные), поэтому использованию этого принципа отводится важная роль в обучении и воспитании детей дошкольного и младшего школьного возраста. Компьютерные игры практикума позволяют связать отвлеченные понятия и слова, используемые в процессе усвоения знаний, с конкретными образами (например, слово - с набором определенного количества слогов или символов, предложение - с мостиком из нескольких звеньев-слов, число - с пирамидками из кружков), которые лучше воспринимаются ребенком.

Принцип связи теории с практикой вытекает из самого названия "компьютерный практикум". Известно [76, с. 304], что забывание изученного материала наиболее интенсивно идет сразу после обучения, поэтому частота повторения изученного должна соответствовать ходу кривой забывания. Практическое же использование полученных знаний и умений, являющееся эффективным способом продолжения их усвоения, в повседневной жизни учащихся используется недостаточно широко. Компьютерные игры практикума, охватывающие основные темы школьной программы по математике, русскому языку и обучению грамоте, используя интерес учащихся к игре, позволяют уменьшить эту проблему. Кроме того, такой способ организации практики демонстрирует учащимся нужность их знаний, умений и навыков, используемых ими в игровой деятельности.

Принцип прочности базируется на следующих известных закономерностях [76, с. 303]:

- прочность усвоения учебного материала зависит не только от содержания и структуры этого материала, но и от субъективного отношения учащихся к данному материалу, обучению;

- прочность усвоения знаний, умений, навыков обуславливается организацией обучения, использованием различных видов и методов обучения, а также зависит от времени обучения;

- память учащихся носит избирательный характер: чем важнее и интереснее материал, тем прочнее он закрепляется и дольше сохраняется.

Использование игровой компьютерной среды позволяет использовать принцип прочности в процессе решения игровых дидактических задач, опираясь на заинтересованность учащихся, их познавательную активность, самостоятельность. Выбор тем игр для компьютерных занятий в зависимости от текущей учебной программы позволяет проводить эффективное закрепление знаний сразу же за изучением нового материала, то есть в момент максимальной потери информации. При этом процесс закрепления идет несколько по другой схеме, чем процесс изучения на традиционном уроке, что позволяет учащемуся рассматривать один и тот же материал с разных сторон, под разными углами зрения.

Принцип мотивации при использовании практикума основывается на предпочтительности игровой деятельности для младших школьников и их интересе к компьютеру. Для реализации своих потребностей играть с компьютером учащийся обязан уметь играть. Чтобы уметь играть в игры практикума, ему нужно иметь, кроме соответствующего развития, еще и необходимые знания, умения, навыки по учебным предметам. Таким образом, стремление хорошо играть побуждает у учащегося, при высоком уровне организации занятия, стремление к изучению соответствующих играм школьных предметов с целью последующей реализации полученных навыков в игре. Индивидуальный характер работы за компьютером позволяет подбирать каждому учащемуся персональные задания в соответствии с его потребностями и интересами и проводить их в удобном для него ритме, что способствует дальнейшему развитию его мотивационной сферы.

Принцип проблемности реализуется в ходе проведения компьютерной игры практикума, представляющей собой операционную среду, погружаясь в которую ученик должен решить конкретную учебную проблему, используя для этого накопленные знания, выработанные умения н навыки. Находясь в ситуации, отличной от ситуации на уроке по предмету, в новых практических условиях он осуществляет самостоятельную поисковую деятельность, активно формируя свою интеллектуальную, мотивационную, эмоциональную и другие сферы. Как и в случае использования принципа мотивации, повышению эффективности применения принципа проблемности способствует индивидуальный режим работы на компьютере. Это обстоятельство позволяет рассматривать компьютерное занятие как адаптивную систему обучения.

Под адаптивным мы будем понимать такой урок, "который максимально обеспечивает оптимальную адаптацию к индивидуальным особенностям учащихся, охватывая продуктивную новаторскую практику и передовую педагогическую мысль" [55, с. 207]. "В условиях адаптивной системы обучения преимущественной становится самостоятельная деятельность учащихся, управляемая учителем при помощи использования различных контролирующих и обучающих программ" (там же). Однако компьютерная игра позволяет не только обеспечить адаптацию к индивидуальным особенностям учащихся, но еще и осуществлять на всем ее протяжении проведения так называемую динамическую адаптацию, заключающуюся в автоматической подстройке уровня сложности игры в зависимости от ее хода [86]. Некоторые игры практикума используют метод динамической адаптации, удерживая внимание учащегося с учетом его психологического и физиологического состояния.

Информационная база практикума включает в себя дидактический материал, взятый из методических рекомендаций типовых учебных программ I-III(IV), других пособий (В.В. Репкин, Л.В. Занков и др.). Кроме того, в нее можно вводить новый. Таким образом, информационная база открыта для творчески работающего учителя и позволяет использовать практикум для применения в процессе обучения как с типовыми учебными программами, так и с оригинальными авторскими.

Отсюда вытекает следующий принцип построения и использования практикума - принцип универсальности, ориентирующий на его применение в учебном процессе начальной школы как на основе использования традиционных методик преподавания, так и на основе создания новых, авторских.

Одним из существенных условий реализации указанных принципов является доступность освоения практикума как для самых широких кругов учащихся, так и учителей. Для этого предусмотрены как упрощенные методы работы с ним для учащихся (использование манипулятора "Мышь", возможность работать вдвоем, системы выдачи заданий и получения ответов, индикация их результатов и т.д.), так и дополнительные возможности для учителей (служебные программы подготовки занятия и сбора результатов, учебно-методические пособия, дидактические материалы).

Принцип доступности вытекает из соответствия организации и применения практикума возрастным особенностям учащихся и уровню их развития. Практическая реализация этого принципа базируется на следующих основаниях:

- дети 5-10 лет сравнительно легко осваивают простейшие навыки работы с компьютером; при этом они проявляют к нему повышенный интерес;

- наиболее предпочтительной формой деятельности детей этого возраста является игровая, практикум же представляет собой набор компьютерных игр;

- набор игр к компьютерному занятию подбирается учителем в соответствии с проходимой в это время в школе учебной программой и подготовкой учащихся;

- при подготовке к занятию каждому учащемуся можно составить индивидуальную программу в соответствии с его интересами и достигнутым уровнем;

- занятие проводится в индивидуальном режиме, каждый учащийся работает с выбранным им темпом;

- во время проведения занятий учащемуся может быть оказана помощь как со стороны компьютера, так и со стороны других учащихся и учителя;

- задания в компьютерных играх выдаются в доступной лаконичной форме. Использование ограниченного круга игр (порядка 70 для 1-3 классов) позволяет минимизировать время на их освоение;

- во время проведения занятия (10-15 мин.) может использоваться несколько самых разнообразных ограниченных по времени игр(3-5). Переключение внимания и паузы между ними избавляют процесс проведения от монотонности, и, таким образом, способствуют его интенсификации и устойчивости интереса;

- реакция компьютера в виде мультипликационных и музыкальных эффектов создает благоприятный эмоциональный климат на протяжении всего занятия.

Необходимо отметить, что принцип доступности позволяет учащимся буквально с первого занятия включиться в работу с ним. Как известно, в младшем школьном возрасте дети не обладают еще не только достаточно сформированным интеллектуальным аппаратом, но и физиологическим. Недостаточно сформированные координация и моторные навыки, неусидчивость, неустойчивое внимание, быстрая утомляемость и другие недостатки представляют трудности при работе с таким технически сложным устройством как компьютером. Поэтому для упрощения взаимодействия с ним, особенно на этапе обучения в первом классе, вместо клавиатуры используется манипулятор "Мышь", имеющий всего две клавиши управления. Благодаря такой возможности большинство учащихся способно использовать соответствующие их уровню развития компьютерные учебные программы в своей деятельности уже начиная с первого занятия. Более того, работа с манипулятором "Мышь" не только хорошо развивает координацию и пространственное воображение учащегося, но и не закрепощает его кисти рук, как это делается при работе с клавиатурой.

Работа с клавиатурой тоже имеет свои преимущества. В отличие от манипулятора "Мышь", использование клавиатуры позволяет включить в работу сразу обе руки, что имеет важное значение для развития моторно-зрительной координации. Однако освоение работы с клавиатурой, как показали экспериментальные исследования при разработке практикума и применении специально разработанного в рамках проекта "Пилотные школы" для младших школьников клавиатурного тренажера [78], представляет для них большие трудности. Этот контингент учащихся пока не достаточно обладает необходимыми для этого усидчивостью, терпением, волевыми качествами. Как считают многие исследователи [47], обучение работе с клавиатурой может начинаться в 3-4 классах общеобразовательной школы, причем предпочтение отдается 4-5 классам [109;110;111;112]. Как сообщается в зарубежных источниках, дети в возрасте 10 лет могут овладевать техникой "слепой" работы с клавиатурой и вводить в компьютер текст со скоростью до 200 символов в минуту [114]. Но для этого, вероятно, требуется очень много времени, что невозможно осуществить при соблюдении отечественных санитарно-гигиенических нормах работы за компьютером [20].

Для использования положительных свойств работы с клавиатурой в рамках практикума введены следующие рекомендации:

1) возможно использование клавиатуры в некоторых дидактических играх, требующих частого ввода букв и цифр, начиная с третьего класса (Приложение 6);

2) процессу использования клавиатуры предшествует процесс освоения правильной постановки рук с помощью специально созданной компьютерной игры ("Клавиатурный тренажер Бабы Клавы");

3) цели использования клавиатуры - не ее полное освоение, усвоение так называемого "слепого" метода печати, а только первоначальное знакомство с ней, формирование навыков первоначальной правильной постановки рук (при несформированности этого навыка очень трудно впоследствии переучиваться), развитие мускулатуры рук и моторно-зрительной координации, проведение игр с участием двух игроков.

Использование большой подвижности манипулятора "Мышь" и простоты его управления допускает также проводить работу за одним компьютером сразу двум учащимся как с применением только манипулятора (по очереди, передавая его друг другу), так с применением клавиатуры и манипулятора в некоторых играх для 2-3 классов (один использует клавиатуру, другой - манипулятор), что в условиях дефицита компьютеров в отечественной школе и проблем, связанных с делением класса на группы для проведения компьютерных занятий, не только значительно упрощает организацию этих занятий, но и позволяет также группировать различных и одинаковых по знаниям и способностям детей, вызывать у них дух соревнования или совместных действий. К сожалению, действующие санитарно-гигиенические нормы не позволяют проводить занятия за одним компьютером сразу двум учащимся [20].

Принцип доступности предусматривает также максимально возможную простоту для организации проведения практикума. Наличие учителя начального класса на занятиях в компьютерном классе хотя и желательно, но вовсе не обязательно. Организационные трудности, связанные с делением класса на группы для проведения индивидуальных занятий на компьютерах, зачастую не позволяют учителю присутствовать на таких занятиях. В этом случае занятия проводят другие специалисты (учителя информатики, методисты, технические специалисты), но выбор содержания занятий, а также контроль за их результатами остается все-таки за классным руководителем.

В заключении необходимо добавить, что использование режима работы за компьютером одного учащегося открывает широкие возможности для индивидуализации его учения. Выполняя задания в удобном для себя ритме, не боясь совершать ошибки и работая над их исправлением, такой учащийся слабо зависит от других учащихся в рамках изучаемой темы; кроме того, он может работать и по индивидуальной программе.

Соответствие содержания компьютерных игр уровню знаний и развития учащихся, простота управления ими, разумная продолжительность занятий создают благоприятный эмоциональный фон с самого начала их проведения. Это позволяет проводить занятий в интенсивном режиме, сохраняя при этом устойчивость внимания и интерес. Возможность применения в одном занятии разных по темам игр положительно влияет на формирование волевых качеств учащихся, принуждая их доводить порою неудобную или непонятную для них игру до конца (ведь за ней может оказаться и одна из любимых). Наличие блока развивающих игр, более интересных для учащихся, позволяет стимулировать этот процесс.

Для проверки основных принципов обучения, реализуемых при использовании практикума, в период с 1993г. по 1997г. был проведен ряд экспериментальных работ. Их описание - в следующем параграфе этой главы.

2.4 Экспериментальная проверка применимости компьютерного практикума в начальной школе

Теоретический анализ предмета исследования и синтез научного знания позволили обосновать условия применения дидактических компьютерных игр в учебном процессе начальной школы в форме компьютерного практикума.

Экспериментальная проверка практикума состояла из нескольких этапов. На первом этапе проверялось соответствие практикума психофизическому развитию детей, на втором - выявлялись методы его использования и влияние в проведении учебного процесса в школе, на третьем - исследовались эффективность использования практикума при изучении математики, русского языка и обучения грамоте, а также его влияние на психофизическое развитие учащихся.

Исследования с участием школьников проводились при соблюдении требований действующих санитарно-гигиенических норм по проведению занятий с компьютером. Длительность занятий составляла 10-15 мин. 1-2 раза в неделю.

Цель экспериментов на первом этапе состояла в том, чтобы проверить соответствие содержания и форм проведения дидактических компьютерных игр физиологическому и психическому развитию учащихся начальной школы. При проведении данного исследования предполагалось выяснить следующее: какое воздействие на учащихся может оказать компьютерное занятие? Каковы его отрицательные последствия? Предполагалось получить представление о позиции учителей начальных классов в отношении этих вопросов, а также о целесообразности использования разработанных компьютерных игр в учебном процессе.

В экспериментах независимыми переменными являлись условия обучения учащихся.

Зависимыми переменными являлись:

- физиологическая готовность учащихся к использованию практикума (утомляемость, влияние на органы зрения, нарушение осанки);

- психическая готовность (соответствие практикума уровню развития детей, эмоциональный настрой, мотивация).

Гипотезами экспериментов являлись следующие предположения:

- разработанные дидактические компьютерные игры соответствуют психофизическому уровню учащихся начальной школы;

- применение игр в учебном процессе целесообразно, так как оно способствует формированию учебных умений и развитию индивидуальности в единстве с развитием компонентов учебной деятельности.

Первый эксперимент был проведен совместно с педколлективом школы №47 во второй половине 1992/93 учебного года. Занятия проводились в течение IV четверти с одним экспериментальным первым классом один раз в неделю. Помимо классного руководителя, занятия посещали другие учителя начальной школы, завуч, директор.

Эксперимент включал в себя следующие этапы: подготовительный, констатирующий, аналитический.

Основная цель подготовительного этапа (первые две недели) состояла в отработке учащимися навыков использования манипулятора "Мышь" и проведения компьютерных игр. В это время было проведено физиологическое обследование учащихся на предмет нарушений работы органов зрения и правильности осанки.

Основные цели констатирующего эксперимента (середина апреля - конец мая):

- влияние работы за компьютером на здоровье учащихся (ухудшение зрения, нарушение осанки);

- изменения функционального состояния учащихся (утомляемость, изменения эмоционального и волевого настроя).

На этом этапе были проведены компьютерные игры для формирования знаний по русскому языку и математике, а также развития индивидуальных качеств (внимания, зрительной памяти, аналитического мышления). Все это время учителями других классов начальной школы проводились наблюдения по воздействию игр на учащихся.

На этапе проведения анализа (конец мая) были проведены повторное физиологическое обследование учащихся, опросы учащихся и учителей. На основании полученных данных были сделаны выводы о соответствии практикума психофизическому состоянию учащихся и целесообразности его использования в учебном процессе, начиная со следующего учебного года.

В результате проведения эксперимента отрицательных влияний от использования практикума на здоровье учащихся не зафиксировано. Были отмечены соответствие содержания и форм проведения компьютерных игр практикума психофизическому развитию учащихся, а также существенное повышение их эмоционального состояния и мотивационного настроя во время проведения занятия, особенно в начале исследований [9]. Результаты эксперимента позволили перейти в дальнейшем ко второму этапу его проведения в школах №№23,47.

Второй эксперимент первого этапа был проведен в течение двух месяцев в середине 1994 г. специалистами экспертной комиссии компьютерного учебно-демонстрационного информационно-издательского центра КУДИЦ, г. Москва, являющегося ведущим исполнителем проекта "Культура, наука, образование: США-СССР" по проекту "Пилотные школы".

Основная цель эксперимента заключалась в изучении возможностей практикума для использования в школах России по реализации проекта "Пилотные школы", а также соответствия его игр школьной программе и психофизическому уровню учащихся 1 класса. Основными критериями проверки были: практическая значимость для учебного процесса, надежность, методическая обоснованность, удобство пользования, продуманность интерфейса, соответствие характеристикам реальных школьных компьютеров.

На основании полученных результатов было принято решение о распространении практикума в школы РФ и даны рекомендации для дальнейшего его совершенствования, в частности, по созданию служебной программы "Конструктор урока".

Третий эксперимент был проведен в начале 1996 г. специалистами Экспертного совета МО РФ с участием учащихся 2-3 классов.

Основные цели эксперимента:

- соответствие практикума психофизическому развитию учащихся начальной школы;

- возможности использования практикума на уроках математики, русского языка и обучения грамоте, а также во внеклассной работе;

- возможности использования практикума на уроках информатики;

- доступность освоения практикума для учителей начальных классов. На основании полученных результатов были даны рекомендации о дальнейшем совершенствовании практикума, в частности, его методического обеспечения, а также было принято решение о рекомендации практикума к использованию в школах РФ.

Таким образом, результаты трех независимых экспериментов первого этапа показали, что практикум соответствует возрастным особенностям учащихся и содержанию школьной программы. Еще одним положительным доводом о целесообразности применения практикума явился факт включения его в каталог Российского фонда компьютерных учебных программ, раздел "Педагогические программные средства", подраздел "Математика" [54]. Практикум начал применяться и в других регионах России [7; 8; 79; 80].

Цель параллельных экспериментов на втором этапе состояла в том, чтобы выявить способы использования практикума и его влияние в учебном процессах разных школ. Эксперименты проводились в период с 1994/95 учебного года по 1996/97 учебный год. В них начинали принимать участие учащиеся четырех первых классов школы-лицея №23, одного первого класса школы №47, учителя этих классов, а также сотрудники лаборатории компьютерного обучения центра новых информационных технологий Калининградского госуниверситета.

В экспериментах независимыми переменными являлись условия обучения учащихся в соответствии с учебными планами.

Зависимыми переменными являлись:

- способы использования практикума;

- мотивация учения;

- индивидуализация процесса обучения;

- развитие психофизических качеств учащихся.

Гипотезами экспериментов являлись следующие предположения:

- использование практикума вносит минимальные изменения в организацию учебного процесса начальной школы. Способ использования доступен и определяется возможностями школы;

- проведение практикума способствует индивидуализации процесса обучения, повышению мотивации учения, развитию психофизических качеств учащихся.

Эксперименты включали в себя подготовительный и проверочный этапы.

Основные цели подготовительного этапа:

- организация процесса применения практикума в сложившихся условиях учебного процесса;

- отработка навыков проведения компьютерных игр для учащихся.

В течение этого этапа (первые две недели после начала занятий с использованием компьютеров) были проведены необходимые организационные мероприятия и первоначальное обучение работы на компьютерах (изучение правил поведения в компьютерном классе, техники безопасности, навыкам проведения компьютерных игр).

В школе-лицее №23 занятия первоначально были организованы следующим образом: класс делился на три группы, одна из них уходила вместе со своим учителем на время проведения занятий (10-12 мин.) в компьютерный класс, а две других проводили занятия по предметам с учителем из параллельного класса, с классом которого в это время занимался другой учитель (обычно это была физкультура). Затем учитель приводил одну группу и забирал другую и т.д.

В средней школе №47 класс был разбит на две группы. Одна из них проводила со своим учителем занятия в течение 15-20 мин. в компьютерном классе. При этом время работы за компьютером составляло обычно 10-12 мин., а остальное время использовалось для подготовки учащихся: объяснение содержания игр и актуализация знаний. Со второй группой в течение этого времени проводил занятия в учебном классе учитель иностранного языка. Затем группы обменивались помещениями.

После завершения подготовительного этапа был начат проверочный эксперимент. Его основными цепями являлись:

- изучение влияния практикума на мотивацию к учению;

- повышение индивидуализации процесса обучения;

- изучение влияния практикума на развитие психофизических качеств учащихся (внимание, реакция, зрительная память, комбинаторное и творческое мышление и пр.).

Исследования проводились на протяжении трех лет. За это время были проверены другие способы организации занятий в компьютерном классе, а также велись наблюдения за успеваемостью и развитием учащихся. В результате проведения экспериментов были выявлены наиболее эффективные способы включения практикума в учебный процесс, а также его положительное влияние на индивидуализацию процесса обучения, повышение мотивации к учению, развитие психофизических качеств учащихся в обеих школах. В результате обобщения опыта в школе-лицее №23 были организованы компьютерные занятия во всех классах начальной школы. Для упрощения организаций занятий и проведения процесса обучения в этой школе было принято оптимальным отсутствие учителя на компьютерном занятии.

Результаты экспериментов позволили перейти к третьему этапу его проведения. Его цель состояла в том, чтобы проверить эффективность проведения практикума при изучении русского языка и математики, а также развитии техники чтения учащихся. Эксперимент проводился в течение II-IV четвертей 1996/97 учебного года в 1 "в" классе школы №23. Численность класса - 29 учащихся.

В эксперименте независимыми переменными являлись условия обучения учащихся в соответствии с учебными планами.

Зависимыми переменными являлись:

- успеваемость учащихся по русскому языку;

- успеваемость учащихся по математике;

- уровень техники чтения учащихся;

- уровень развития внимания;

- уровень развития зрительной памяти.

Гипотезами эксперимента являлись следующие предположения:

- использование игр практикума положительно влияет на формирование предметных знаний по русскому языку и математике;

- использование игр практикума положительно влияет на развитие внимания и зрительной памяти учащихся и способствует повышению техники их чтения;

- для повышения эффективности воздействия практикума на изучение русского языка в компьютерное занятие можно включать дополнительно игры на развитие зрительной памяти, для повышения эффективности на изучение математики - игры на развитие аналитического мышления, а для повышения техники чтения - игры на развитие внимания и техники чтения.

Эксперимент включал в себя следующие этапы: подготовительный, формирующий, этап обработки результатов.

Основные цели подготовительного этапа:

- организация процесса применения практикума в сложившихся условиях учебного процесса;

- отработка навыков проведения компьютерных игр для учащихся. Основные цели формирующего этапа;

- изучение влияния практикума на изучение математики;

- изучение влияния практикума на изучение русского языка;

- изучение влияния практикума на повышение техники чтения;

- изучение влияния практикума на развитие внимания и зрительной памяти.

На этапе обработки результатов были сделаны выводы об эффективности влияния практикума при решении задач формирующего этапа. Эксперимент проводился следующим образом.

В течение второй учебной четверти проводился подготовительный этап. Класс был разбит на три одинаковые группы произвольным образом. Учитель в течение урока через каждые 12-13 мин, направлял одну из групп в компьютерный класс, а сам проводил дополнительные занятия с двумя остальными группами в своем кабинете. В компьютерном классе проводились занятия по освоению работы на компьютере и проведению компьютерных игр.

На этапе формирующего эксперимента по окончанию II четверти у всех учащихся класса вначале были замерены уровни техники чтения (количество знаков в минуту), а также были выставлены оценки успеваемости по русскому языку и математике. Эти параметры были приняты в эксперименте в качестве основных. За дополнительные параметры были приняты уровни внимания и зрительной памяти, которые были также замерены вместе с основными.

За основу теста на внимание была взята методика, предложенная Л.Ф. Тихомировой для исследования устойчивости, сосредоточенности внимания [91, с, 51]. Для диагностики каждому учащемуся была предложена следующая таблица, состоящая из 10 строк по 30 букв в каждой.

Таблица 9. Таблица теста на внимание

жовсянвыапролнжшщнгекуапнолнюч

смитьнюъянцйцнкепавыпнолднзшьб

хнкниячмвыйцхшъэнюхчйюесьнсишн

нжлэхкцнсяынпнйзедкланстыдпхуд

фэюбьтнкуцдлоншндснвларнвснетх

лндпжвтйнмьезпныонясинкзцдсъйж

ъхнцунчстбнзйжсьитукнрнэябцуьм

сяцнкенлорнтсчнждэьюмьсткляьйн

ныжднпаимтрьбячсзнхнзнцчюмъкло

фжпднэитвзцдноянйзийжнитькнлое

По сигналу "старт" в ней необходимо было за 1 мин. найти и указать по порядку все буквы "н". Результат подсчитывался как частное от деления квадрата количества просмотренных строчек на количество пропущенных букв "н".

Для проверки зрительной памяти использовалась компьютерная игра практикума "Запомни!". Ее содержание заключалось в следующем.

На игровом поле размером 8x8 квадратов по сигналу Мага появляются различные фишки с изображением фруктов и овощей, которые через некоторое время по его сигналу исчезают. Требуется указать, в каких местах поля были расположены конкретные фишки.

Если местоположение всех фишек было указано верно, то размеры игрового поля увеличиваются до 10x10 квадратов или устанавливается следующий, более сложный уровень игры (большее число фишек). Если при текущем уровне игры и текущем размере игрового поля были сделаны три неудачные попытки, то размеры игрового поля уменьшаются до 6x6 квадратов или устанавливается предыдущий, менее сложный уровень игры.

Результат игры (количество набранных баллов) подсчитывался компьютером в зависимости от достигнутого уровня игры и количества правильно указанных местоположений и фишек.

На основании полученных результатов по основным параметрам класс был разбит на три группы с примерно одинаковыми средними уровнями успеваемости по математике и русскому языку, а также техники чтения. Организация процесса проведения занятий осталась без изменения.

С начала III четверти два раза в неделю в течение 10 мин. с одной группой проводились дидактические игры по русскому языку и развитию зрительной памяти, с другой - по математике и развитию аналитического мышления, с третьей - по развитию внимания, зрительной памяти и техники чтения. Здесь необходимо отметить, что включение дополнительных развивающих игр в компьютерные занятия по изучению русского языка и математики и развитию техники чтения хотя и вело к снижению чистоты эксперимента, но носило вынужденный характер: согласно накопленному опыту проведения практикума, подобные развивающие игры представляют для детей больший интерес, чем предметные, и их полезно комбинировать с предметными и использовать на заключительном этапе проведения занятия для придания ему большего разнообразия и повышения эмоционального и волевого настроя учащихся.

Таким образом, референтной группой по влиянию практикума на процесс изучения русского языка была группа 1, а контрольными - группа 2 и группа 3. Для изучения математики референтной являлась группа 2, а контрольными - группа 1 и группа 3. Для проверки техники чтения референтной являлась группа 3, а контрольными - группы 1 и 2.

По окончанию IV четверти были повторно замерены уровни внимания, зрительной памяти, техники чтения, а также выставлены оценки успеваемости по русскому языку и математике. Результаты эксперимента в начале его проведения (окончание II четверти) и конце (окончание IV четверти) представлены в следующих таблицах.

Таблица 10. Результаты проведения эксперимента по основным параметрам. Группа 1

Фамилия, имя

Скорость чтения (зн. мин)

Русский язык

Математика

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

Алексеев Никита

8

22

3

3

3

3

Бойко Саша

20

31

3

3

3

3

Верховодко Женя

14

25

3

3

3

3

Клоков а Катя

38

62

4

5

5

5

Колупаева Наташа

62

100

5

5

5

5

Мандрин Саша

18

37

3

4

5

5

Молчанов Олег

12

29

2

2

2

2

Федотова Вика

36

54

3

4

4

4

Фомичева Даша

45

72

5

5

5

5

Шестакова Эля

48

70

3

4

4

5

Среднее

30.1

50.2

3.4

4.0

3.9

4.0

Таблица 11. Результаты проведения эксперимента по основным параметрам. Группа 2

Фамилия, имя

Скорость чтения (зн. мин)

Русский язык

Математика

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

Алантьева Инна

37

50

4

4

5

5

Андрианов Дима

48

82

5

5

5

5

Кривошеенко Дима

45

71

4

5

5

5

Литвинова Таня

58

83

4

5

5

5

Лихачев Максим

18

31

3

3

3

4

Межидова Карина

20

38

3

3

3

3

Павлова Настя

12

25

3

3

2

3

Подвинцева Катя

26

41

4

4

5

5

Фокин Алеша

6

12

2

2

2

3

Ханбеков Сережа

22

40

3

3

3

4

Среднее

29.2

47.3

3.5

3.7

3.8

4.2

Таблица 12. Результаты проведения эксперимента по основным параметрам. Группа 3

Фамилия, имя

Скорость чтения (зн. мин)

Русский язык

Математика

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

Беспалова Юля

25

42

3

4

4

4

Дербенько Дима

20

35

3

3

3

3

Жуков Максим

7

21

3

3

3

3

Емельяненко Игорь

45

80

4

4

5

5

Кантэ Эдик

20

38

3

3

3

4

Кухаревич Влада

51

96

5

5

5

5

Лимарева Оля

28

63

4

5

5

5

Соболев Павлик

27

40

4

4

4

4

Яловецких Юля

54

72

4

4

4

5

Среднее

30.8

54.1

3.7

3.9

4

4.2

Для дальнейших выводов представляет интерес изменения средних результатов групп (последняя строка каждой таблицы), произошедших за время проведения эксперимента. Средние результаты групп по основным параметрам были получены путем суммирования величин параметров учащихся каждой группы и последующего деления на их количество в группе.

Изменения средних результатов групп приведены в следующей таблице.

Таблица 13

Изменения средних результатов групп по основным параметрам

Группа

Скорость чтения (зн. мин)

Русский язык

Математика

Русский язык

+20.1

+0.6

+0.1

Математика

+18.1

+0.2

+0.4

Техника чтения

+23.3

+0.2

+0.2

Приведенные результаты позволяют сделать следующие выводы:

- за время проведения формирующего эксперимента все группы повысили свои наблюдаемые параметры, что в общем-то естественно для начальной стадии обучения в школе;

- все группы значительнее повысили свои референтные параметры. Особенно серьезное изменение по сравнению с контрольными группами произошло у группы 1, являющейся референтной по русскому языку - +0,6 по сравнению с +0-2 у контрольных групп;

- можно предположить, что дополнительные развивающие игры для этих групп способствовали повышению их референтных параметров.

Таким образом, использование дидактических игр практикума приводит к позитивным результатам в процессе формирования знаний по русскому языку и математики и повышении техники чтения.

Результаты замеров по развитию внимания и техники чтения приведены в следующей таблице.

Таблица 14. Результаты тестов на развитие внимания и зрительной памяти. Группа 1

Фамилия, имя

Тест "Укажи букву"

Тест "Запомни!"

II чт.

IV чт.

II чт.

IV чт.

Алексеев Никита

3.6

5.5

14

32

Бойко Саша

4.1

4.5

37

54

Верховодко Женя

3.1

5.1

23

40

Клокова Катя

25.0

32.0

24

62

Колупаева Наташа

36.0

24.5

69

82

Мандрин Саша

6.2

9.1

24

57

Молчанов Олег

3.1

3.6

39

36

Федотова Вика

4.1

9.0

21

35

Фомичева Даша

18.0

16.3

36

79

Шестакова Эля

9.0

12.8

52

73

...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.