Развитие универсальных учебных действий в курсе информатики 5-6 классов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

РАЗВИТИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ 5-6 КЛАССОВ

Миндзаева Этери Викторовна

Москва - 2009

1.Общая характеристика исследования

Актуальность исследования. С позиций современных представлений педагогической психологии и дидактики ключевым аспектом обучения является формирование способа действий, реализуемого через умения. Это может быть сделано только в процессе деятельности. Именно в ходе деятельности учащиеся овладевают ее рациональными приемами и необходимыми для нее знаниями. Сформированные при этом приемы деятельности становятся для учащихся умениями, приемами мышления и даже чертами личности, поскольку, по выражению А.Н.Леонтьева, каково строение деятельности, таково и строение сознания как психического отражения реальности.

Основные психологические условия и механизмы процесса усвоения знаний, формирования картины мира, общая структура учебной деятельности учащихся были раскрыты в рамках научной школы Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, Д.Б. Эльконина, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова. Дальнейшим развитием этих направлений явилась концепция универсальных учебных действий (УУД), разработанная под руководством А.Г. Асмолова.

Согласно, сформулированному в модели Программы развития универсальных учебных действий А.Г. Асмоловым понятию, Универсальные Учебные Действия - это «обобщенные действия, порождающие широкую ориентацию учащихся в различных предметных областях познания и мотивацию к обучению».Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А., Карабанова О.А., Салмина Н.Г. Разработка модели Программы развития универсальных учебных действий. Выделяются: личностные, регулятивные, познавательные, знаково-символические и коммуникативные УУД, сформированность которых определяется разработанными критериями.

Авторы модели Программы развития УУД подчеркивают, что развитие универсальных учебных действий решающим образом зависит от способа построения содержания учебных предметов. Однако решение этой задачи представляет значительные трудности, поскольку содержание каждого учебного предмета следует своей внутренней логике.

Возможности общеобразовательного курса информатики и ИКТ в реализации деятельностного подхода и развитии универсальных учебных действий представляют особый интерес. Это связано со следующими обстоятельствами:

· информатика - активно развивающийся учебный предмет, который аккумулирует многие современные образовательные тенденции;

· характерные для учебного предмета информатики виды деятельности (например, моделирование) естественным образом встраиваются в систему универсальных учебных действий;

· в последние годы в информатике интенсивно развивается идея «метапредметности», которая во многом перекликается с концепцией универсальных учебных действий.

Проблеме построения методической системы обучения информатике и ИКТ на основе комплексного анализа структуры изучаемой области действительности и структуры деятельности человека в данной области посвящены работы А.А. Кузнецова, С.А. Бешенкова, Е.А. Ракитиной, Т.Б. Захаровой, Н.В. Матвеевой, К.К. Колина и др. В работах указанных авторов обосновано, что содержание курса информатики с 1-го по 11-ый классы целесообразно строить на трех сквозных направлениях:

· информационные процессы;

· информационное моделирование;

· информационные основы управления.

Каждое из этих направлений определяет как систему содержательных линий, так и соответствующие виды деятельности.

Современное развитие общеобразовательного курса информатики и ИКТ связано, как уже говорилось, с доминированием деятельностного подхода. При этом специфика предметной области должна быть отражена в конкретных видах учебных действий.

С этой точки зрения особую важность имеют знаково-символические универсальные учебные действия, включающие в себя: моделирование - преобразование объекта из чувственной формы в модель и преобразование модели - изменение модели с целью выявления общих законов, определяющих данную предметную область. Особое значение придается знакам как культурным средствам, опосредствующим деятельность человека.

Важность знаково-символической деятельности для курса информатики была осознана еще в 80-90 гг. прошлого века В.К. Белошапкой, С.А. Бешенковым, А.С. Лесневским и др. В 1995 г. вышла книга С.А. Бешенкова, А.Г. Гейна, С.Г. Григорьева, в которой были рассмотрены основы семиотики, науки о знаках, в рамках информационной деятельности. В дальнейшем знаково-символический аспект информатики развивался как психологами, так и методистами: Н.Г. Салминой, Н.И. Рыжовой, Н.А. Кургановой и др.

Знаково-символической деятельностью не ограничивается вклад информатики в формирование универсальных учебных действий. Например, регулятивные УУД могут быть сформированы в процессе отработки этапов решения задач с использованием компьютера:

· анализа реальной ситуации и определения целей деятельности;

· организации деятельности, направленной на достижение этой цели;

· анализа и коррекции результатов этой деятельности и др.

Тем не менее, именно знаково-символические УУД для информатики играют особую роль, поскольку:

· познавательные и коммуникативные УУД развиваются в информатике преимущественно в знаково-символическом аспекте;

· через знаково-символические УУД можно раскрыть сущность основных видов информационной деятельности: сбора, хранения, преобразования, передачи информации, моделирования, управления.

Сформированность универсальных учебных действий приобретает особую значимость перед началом систематического изучения информатики и ИКТ, а также предметов основной школы в 7-9 классах. Это связано с тем, что значительная часть деятельности в рамках этих предметов (в частности, познавательная и коммуникативная) связана с построением, преобразованием, оценкой информационных моделей. В то же время деятельность, связанная с моделированием, в разных предметах осуществляется по-разному, что затрудняет понимание общей структуры этой деятельности. Курс информатики является предметом, в котором систематически изучаются виды и свойства моделей, формируются навыки моделирования различных объектов и процессов.

Имеющиеся учебники и учебные пособия для 5-6 классов реализуют возможность по развитию знаково-символических УУД, а также других видов УУД далеко не в полной мере. В настоящее время можно выделить две тенденции в построении курса информатики и ИКТ для 5-6 классов:

· логическое продолжение курса информатики начальной школы (А.В. Горячев, А.Л. Семенов и др.).

· пропедевтика курса информатики основной школы (Н.В. Макарова, Л.Л. Босова и др.).

В исследовании показано, что курсы информатики и ИКТ 5-6 и 7-9 классов целесообразно рассматривать в единой системе освоения основ информатики и универсальных учебных действий. При этом для 5-6 классов целесообразно сделать акценты на формирование знаково-символической, познавательной, коммуникативной деятельности.

Проблема исследования определяется противоречием между необходимостью формирования системы универсальных учебных действий на уроках информатики в 5-6 классах общеобразовательной школы и слабой разработанностью методических подходов, позволяющих осуществить такое формирование.

Объект исследования - общеобразовательный курс информатики.

Предмет исследования - формирование системы универсальных учебных действий у школьников в общеобразовательном курсе информатики и ИКТ в 5-6 классах.

Цель исследования состоит в разработке и обосновании системы задач для курса информатики 5-6 классов, реализация которой обеспечит формирование универсальных учебных действий учащихся на достаточном уровне.

Гипотеза исследования состоит в том, что универсальные учебные действия могут быть на достаточном уровне сформированы в курсе информатики и ИКТ в 5-6 классах общеобразовательной школы перед началом систематического изучения информатики и ИКТ, других естественно-научных и гуманитарных дисциплин, если система задач будет построена следующим образом:

1. Будут выделены действия, в разных формах присущие всем видам УУД.

2. Основные виды информационной деятельности, которые осваиваются в курсе информатики 5-6 классов (сбор, хранение, преобразование, передача информации, моделирование, управление) будут раскрыты через выделенные действия. При этом будет уточнён понятийный аппарат курса Информатики и ИКТ, в частности, при изучении моделирования в соответствии со структурой знаково-символических УУД введено изучение понятий «знака», «системы», «знаковой системы».

3. Моделью для отбора системы задач будут служить выделенные УУД, структурированные по уровням сложности.

4. На основе построенной модели будет разработана система задач, адаптированных к возрасту обучаемых.

В соответствии с целью и гипотезой определяются задачи исследования.

1. Проанализировать содержание учебников и учебных пособий по курсу информатики и ИКТ 5-6 классов, а также задач, изучаемых в рамках этого содержания, с целью выявления их направленности на развитие УУД.

2. Выделить в системе УУД действия, в той или иной форме присущие всем видам УУД; структурировать выделенные действия по уровню сложности.

3. Проанализировать учебную деятельность в курсе информатики и ИКТ 5-6 классов, прежде всего, моделирование, алгоритмизацию и др., соотнести ее с основными видами УУД и расширить систему понятий курса информатики и ИКТ для более полного представления особенностей УУД.

4. Разработать модель системы задач, ориентированную на формирование УУД в виде конкретных форм действий, раскрывающих ключевые понятия курса информатики 5-6 классов под углом зрения УУД.

5. Разработать систему задач, реализующую выделенные виды деятельности на основе знаково-символических УУД, как системообразующих для остальных видов УУД.

6. Экспериментально проверить сформированность универсальных учебных действий на основе предложенной системы задач.

Теоретико-методологическую основу исследования составили работы, посвященные:

· концептуальным основам деятельности (Л.С. Выгодский, А.Н. Леонтьев, В.В. Давыдов и др.);

· теории личности (А.Г. Асмолов, А.А. Бодалев, А.М. Божович, А.Г. Ковалев, В.С. Мерлин, А.В. Петровский и др.);

· теории учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Л.В. Занков, Д.Б. Эльконин, и др.);

· теории содержания общего образования и концепции образовательных стандартов (В.С. Леднев, А.А. Кузнецов, А.М. Кондаков, М.В. Рыжаков и др.);

· концепции универсальных учебных действий (А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, О.А. Карабанова, И.А. Володарская, Н.Г. Салмина и др.);

· теории и методике обучения информатике (А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина, В.К. Белошапка, А.С. Лесневский, К.К. Колин, Т.Б. Захарова, Н.И. Рыжова, Н.В. Матвеева, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, А.Я. Фридланд и др.);

· формированию знаково-символической деятельности (Г.А. Глотова, М.И. Макаров, Н.Г. Салмина, Е.Е. Сапогова и др.).

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы применялись следующие методы исследования: изучение и анализ научной, психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблематике исследования; анализ государственного Стандарта образовательной области «Информатика», учебных программ, учебников и методических пособий по информатике; изучение и обобщение опыта обучения информатике; педагогический эксперимент, его анализ.

Организация и этапы исследования. Исследование проводилось в три этапа. Особенностью структуры исследования является чередование экспериментальных и теоретических методов, неоднократное уточнение гипотезы исследования и, как следствие, повторение основных экспериментов предыдущего этапа с целью ее проверки.

На первом этапе (2002-2005 гг.) изучалось состояние проблемы в теории и практике, а именно: анализировались состояние и тенденции развития обучения информатике, особенно в плане развития общеучебных умений и навыков.

На втором этапе (2005-2006 гг.) разрабатывалась, уточнялась и внедрялась в практику обучения система общеучебных умений и навыков информационного характера, выявлялись возможности общеобразовательного курса информатики в плане систематического освоения школьниками в его рамках этих умений и навыков.

На третьем этапе (2007-2009 гг.) осуществлялось теоретическое осмысление накопленного опыта, анализировалась концепция Стандарта второго поколения, формулировались подходы к построению общеобразовательного курса информатики и ИКТ для 5-6 классов, ориентированного на развитие универсальных учебных действий.

Научная новизна исследования заключается в определении подходов к развитию универсальных учебных действий в рамках курса информатики и ИКТ 5-6 классов через систему задач, раскрывающих смысл основных направлений общеобразовательного курса информатики и ИКТ - «информационные процессы», «информационное моделирование», «информационные основы управления» - на основе выделенных действий, присущих всем видам УУД, среди которых системообразующими являются знаково-символические УУД.

Теоретическая значимость исследования состоит в раскрытии возможностей предмета информатики и ИКТ как эффективного инструмента формирования универсальных учебных действий, и в этой связи уточнение роли и места курса информатики и ИКТ 5-6 классов в системе непрерывного школьного курса информатики.

Практическая значимость исследования заключается:

· в использовании разработанного подхода к структурированию УУД при разработке программ по информатике и ИКТ для основной школы в рамках Стандарта второго поколения;

· во внедрении разработанной системы задач в ряде образовательных учреждений г.о. Железнодорожный Московской области.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обусловлены теоретическим обоснованием положений исследования и практической реализацией построенной системы задач; опорой основных положений на достижения педагогической науки; соблюдением логики системного подхода; рациональным сочетанием теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных его цели и задачам; количественным и качественным анализом результатов проведенного опытно-экспериментального исследования; широтой апробации результатов исследования.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Современный общеобразовательный курс информатики и ИКТ обладает достаточным потенциалом для формирования универсальных учебных действий, поскольку осуществляемая в нем деятельность имеет глубокие связи с УУД, в большей степени с их знаково-символическими, познавательными, коммуникативными, регулятивными видами.

2. Курсы информатики и ИКТ 5-6 и 7-9 классов целесообразно рассматривать в единой системе освоения основ информатики и универсальных учебных действий. При этом для 5-6 классов целесообразно сделать акценты на формирование знаково-символической, познавательной, коммуникативной деятельности, что связано с дальнейшим использованием этих видов УУД в процессе систематического изучения информатики и ИКТ, а также предметов естественно - научного и гуманитарного циклов в 7-9 классах.

3. Системообразующим компонентом системы освоения основ, и информатики, и УУД в 5-6 классах являются знаково-символические УУД, поскольку знаково-символические модели, с одной стороны, присутствуют во всех видах УУД, с другой стороны, составляют идейную основу общеобразовательного курса информатики.

4. Формирование универсальных учебных действий осуществляется на основе системы задач, построенных по следующей схеме:

а) выделяются действия, в разной форме присущие всем видам УУД: «выделять», «называть», «читать», «описывать», «объяснять», «формализовать», «моделировать», «создавать», «оценивать», «корректировать», «использовать», «прогнозировать»;

б) основные виды информационной деятельности, которые осваиваются в курсе информатики 5-6 классов (сбор, хранение, преобразование, передача информации, моделирование, управление) раскрываются через названные виды действий. При этом уточняется понятийный аппарат. В частности, при обучении моделированию вводится изучение понятий «знака», «системы», «знаковой системы».

5. Моделью для отбора системы задач служат полученные конкретные формы УУД, структурированные по уровням сложности, при этом содержание задач адаптируется к возрасту учащихся 5-6 классов.

Апробация результатов исследования. Материалы, основные положения и результаты исследования легли в основу организации деятельности методической службы, докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, семинарах в городском округе Железнодорожный, на XIV Международной конференции «Применение новых технологий в образовании (г. Троицк Московской области - МОО Фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2003 г.), на II Всероссийской научно-практической конференции «Профессиональное самоопределение учащейся молодёжи: становление и развитие методологии и практики» (Москва - Кострома, 2008 г.), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Интеграционные процессы в профессиональном образовании: проблемы, поиски, решения» (Кемерово, 2008 г.) и на разноуровневых методических и научно-практических семинарах: 2006 г., ноябрь: «Роль методического центра гимназии в инновационной деятельности ОУ в условиях модернизации образования»; 2006 г., ноябрь: «Современная начальная школа: поиск новых педагогических позиций»; 2007 г., март: Областной научно-практический семинар участников экспериментальных площадок Педагогической академии последипломного образования Московской области; 2007 г., октябрь: «Дистанционные олимпиады как один из способов формирования ключевых компетенций»; 2007 г., ноябрь: «Внутришкольная система развития учебно-познавательной компетентности учащихся»; 2007 г., декабрь: «Развитие читательских умений (из опыта создания организационно-методических условий развития общеучебных умений школьников в гимназии)»; 2008 г., март: «Организация и развитие молодёжного самоуправления (из опыта работы гимназии по направлению формирования и развития социальных и личностных компетенций учащихся)»; 2008 г., сентябрь: «Организация учащихся в проектной деятельности»; 2008 г., октябрь: «Перевод ученика в субъект обучения как основа для последующего саморазвития и самоопределения»; 2008 г., ноябрь: «Роль школьного самоуправления в успешной социализации обучающихся в системе воспитательной работы»; 2008 г., декабрь: «Формирование навыков независимого библиотечного пользователя, обучение поиску, отбору и критической оценке информации»; 2008 г., декабрь: «Формирование общеучебных умений и навыков - путь к функциональной грамотности учащихся»; 2008 г., март: «Формирование познавательных способностей учащихся в проектной деятельности»; 2008 г., апрель: «Актуальные вопросы преемственности между начальной и основной школой».

Внедрение научных результатов исследования осуществлялось в процессе публикации статей и тезисов выступлений общим объемом более 2 п.л., а также при организации и проведении опытно-экспериментальной работы на базе муниципального общеобразовательного учреждения «Гимназия №2» г.о. Железнодорожный Московской области, заседаний городского методического объединения учителей информатики и ИКТ г.о. Железнодорожный, совещаниях по вопросам модернизации и информатизации образования, реализации Приоритетного Национального Проекта «Образование» и Регионального Комплексного Проекта Модернизации Образования Московской области на базе Методического центра Комитета по образованию администрации г.о. Железнодорожный.

Внедрение осуществлялось также в рамках реализации Программы развития и Образовательной программы МОУ гимназии №2 г.о. Железнодорожный Московской области.

Основные положения и результаты исследования отражены в публикации 7 статей и тезисов выступлений общим объемом более 2 п.л., в том числе в журналах, рекомендуемых ВАК - 3 статьи объемом 1, 2, п.л.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения и приложений.

2. Основное содержание исследования

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы проблема, цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования, представлена его теоретико-методологическая основа, показана научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Изучение информатики в 5-6 классах общеобразовательной школы: содержание и контекст» анализируется опыт преподавания информатики в 5-6 классах общеобразовательной школы, обосновывается важность этого курса с точки зрения формирования универсальных учебных действий перед началом систематического изучения информатики и ИКТ, а также предметов естественно-научного и гуманитарного циклов в основной школе; анализируется роль и место курса 5-6 классов в системе школьного непрерывного курса информатики.

Базисный учебный план как 1998 г., так и 2004 г. оставил «без внимания» курс информатики в 5-6 классах. В настоящее время он развивается усилиями отдельных авторов, которые привносят значительный элемент субъективизма в его содержание и структуру.

Можно выделить две тенденции развития содержания этого курса:

· «тяготение» к начальной школе. В этом ключе разработаны, например, учебные пособия А.В.Горячева, С.Н. Тур, Т.П. Бокучава.

· пропедевтика курса информатики основной школы. С этих позиций написаны учебники Н.В. Макаровой, А.Л. Семенова, С.К. Ландо и др., Л.Л. Босовой.

Согласно общей концепции В.С. Леднева структура содержания образования в целом и образовательных областей в частности определяется двумя факторами: структурой изучаемой области действительности и структурой деятельности. Анализ учебников, учебных пособий показал, что методические системы обучения информатике для 5-6 классов строятся с учетом преимущественно первого из названных факторов, причем, ведущим фактором отражения изучаемой области действительности в содержании учебного курса традиционно выступают знания. В “знаниевой” парадигме составлены учебные программы, на формирование знаний сориентированы учебники и дидактические материалы. Предполагается, что в ходе усвоения знаний у обучаемых формируются необходимые умения и навыки. Важнейшим компонентом знаний при этом выступает та или иная совокупность основных понятий, которая, по мнению авторов-разработчиков концепций обучения информатике, в наибольшей степени отражает структуру изучаемой области действительности.

Выводы, которые сделаны нами в результате анализа, следующие: построение большинства методик недостаточно соответствует основным принципам теории деятельности, современным целям, задачам, образовательным результатам. Достижение цели подготовки школьников к сознательному выбору, к последующей профессиональной деятельности требует формирования наиболее общих знаний и способов действий, в том числе посредством информационно-коммуникационных технологий, а не исполнительскими действиями учащихся, ориентированными на конкретные версии программ.

Сделанные нами выводы нашли подтверждение в монографии одного из ведущих методистов по информатике в данной возрастной категории Л.Л. Босовой: «Можно констатировать, что при наличии значительного числа теоретических исследований и научно-методических разработок по курсу информатики и ИКТ для начальной школы налицо недостаточная разработка соответствующих вопросов для 5-7 классов, в частности, не выработана чёткая позиция о целевых установках курса на этом этапе, не раскрыты аспекты, связанные с развитием операциональных личностных ресурсов учащихся, реализацией возможностей курса информатики и ИКТ для формирования метапредметных образовательных результатов». Босова Л.Л. Подготовка младших школьников в области информатики и ИКТ: опыт, современное состояние и перспективы. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

Отдельный интерес представляет трактовка содержания курса информатики и ИКТ 5-6 классов, предпринятая в рамках концепции непрерывного курса информатики (А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина, Н.В. Матвеева, Л.В. Милохина). С точки зрения этих авторов в 5-6 классах целесообразно изучать следующие разделы: представление информации в компьютере, информационные процессы в компьютере, компьютер как средство обработки информации.

Это мотивировано тем, что курс информатики и ИКТ в 7-9 классах целесообразно «разгрузить» от вопросов, связанных с освоением компьютера и программных средств, чтобы более целенаправленно заниматься информационными процессами, моделями, логикой, алгоритмизацией. Таким образом, курс информатики и ИКТ 5-6 классов в рамках данного подхода выполняет задачу своеобразного компьютерного практикума. В данном подходе, на наш взгляд, важным и целесообразным с точки зрения преемственности обучения является то, что курс информатики 5-6 классов идейно связывается с курсом информатики 7-9 классов, составляя с ним одно целое.

В нашем исследовании мы придерживаемся данной точки зрения, хотя связка 5-6 и 7-9 классов видится нам несколько иной. Перспективная структура этого фрагмента непрерывного курса информатики представляется нам в следующем виде.

В 5-6 классе на основе системы задач развиваются УУД, прежде всего, знаково-символические, познавательные, коммуникативные. Одновременно осваиваются основные виды информационной деятельности в рамках общей структуры школьного непрерывного курса информатики и ИКТ. При этом в процессе формирования УУД активно используются возможности компьютера. В результате у школьников на качественно ином уровне формируется понятийный аппарат и инструментарий, с которыми они приступают к изучению систематического курса информатики и ИКТ, а также предметов естественно-научного и гуманитарного циклов основной школы.

В 7-9 классах информатика и ИКТ входит в блок дисциплин, формирующих естественно-научную картину мира на основе триады: вещество - энергия - информация. Процесс формирования УУД в этом случае выходит на новый уровень, «обрастает» конкретными примерами из информатики и других учебных дисциплин.

Эти два курса закладывают идейную и инструментальную базу дальнейшего изучения информатики и ИКТ в 10-11 классах по индивидуальным образовательным траекториям.

Во второй главе «Система задач курса информатики и ИКТ 5-6 классов, формирующая универсальные учебные действия» обосновывается и разрабатывается система задач, которая направлена на формирование УУД, прежде всего, знаково-символических УУД как системообразующих для остальных видов УУД.

Согласно модели Программы развития универсальных учебных действий формирование УУД должно осуществляться по следующей схеме:

· выделение предметных дисциплин, наиболее адекватных для формирования конкретных видов универсальных учебных действий;

· определение конкретной формы универсального учебного действия, применительно к предметной дисциплине;

· разработка системы задач, решение которых обеспечит формирование заданных свойств УУД.

В диссертации описана реализация этой схемы в применении к общеобразовательному курсу информатики и ИКТ 5-6 классов. Как показало наше исследование, в рамках этого курса может быть сформировано значительное число УУД. При этом особое внимание целесообразно обратить на формирование знаково-символических УУД.

В средних классах учащиеся начинают овладевать высшими формами мыслительной деятельности - теоретическим, формальным, рефлексивным мышлением. От 11 до 14 лет, согласно Ж. Пиаже, ребенок находится в фазе «абстрактного мышления». В этом же возрасте происходит развитие рефлексивного мышления. Психологами установлено, что учащиеся данного возраста испытывают трудности при оперировании образным материалом в уме, переходе от стадии конкретных операций к стадии формальных операций и др. В то же время у учащихся наблюдаются коммуникативные барьеры, связанные с отсутствием единого понимания информации; недостаточным опытом знакового общения. Данные проблемы свидетельствуют о необходимости развития знаково-символической деятельности.

В процессе разработки системы учебных задач, направленных на формирование УУД, возникла необходимость в формализованном представлении системы УУД. Как показало наше исследование, в описании представленных в модели Программы развития УУД можно выделить действия, в той или иной форме присущие всем видам УУД. Нами выделены следующие действия: «выделять», «называть», «читать», «описывать», «объяснять», «формализовать», «моделировать», «создавать», «оценивать», «корректировать», «использовать», «прогнозировать».

Среди всех видов УУД особое значение для информатики на данном этапе (5-6 классы) имеют знаково-символические УУД, которые согласно модели Программы развития УУД представляют действия моделирования, выполняющие функции отображения учебного материала; выделения существенного; отрыва от конкретных ситуативных значений; формирования обобщенных знаний. На протяжении школьного курса информатики учащиеся осуществляют переход от одной изучаемой знаково-символической системы к другой, что требует: понимания значения знаково-символических средств и скрываемой в них информации, умения перекодировать информацию и переносить ее в новые условия, сознательного оперирования знаковыми системами и творческой реализации их функций в учебно-познавательной деятельности - расширения операционального состава знаково-символической деятельности, упрочения и обобщения умений осуществлять эту деятельность.

Под знаково-символической деятельностью понимается деятельность со знаково-символическими средствами, имеющая следующую структуру: выделение 2-х планов - реального и символического (построение модели), выделение алфавита и синтаксиса, способов оперирования знаково-символическими средствами, т.е. преобразование модели (Н.Г. Салмина). По функциям используемых средств выделяется знаковая деятельность (функция обозначения) и символическая деятельность (функция изображения). Структурными элементами этих деятельностей выступают символические или знаковые действия и операции. В работах Н.Г. Салминой выделены следующие формы знаково-символических деятельностей, различающиеся по структуре и функциям: замещение, кодирование, схематизация, моделирование.

Анализируя содержание каждого из аспектов процессов накопления, хранения, передачи и обработки информации, можно заметить, что он связан с определенным аспектом формализма. Задача накопления и хранения информации связана с задачей ее знакового представления. Обработка информации основана на возможности формального преобразования знаковых систем. Наконец, коммуникативный аспект информации связан с задачей интерпретации этих систем.

С точки зрения информационной деятельности знаково-символические УУД являются системообразующими для всех остальных видов УУД, поскольку все они, в той или иной мере, обращаются к информационным, знаково-символическим моделям (рисунок 1).

Рис. 1.

С другой стороны, понятие информационной модели является системообразующим и для современного курса информатики и ИКТ (А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина и др.). Однако при этом сформировать знаково-символические УУД (а, следовательно, и остальные УУД) на достаточном уровне в рамках этого курса не представляется возможным. Традиционный для информатики понятийный аппарат не дает необходимой детализации, позволяющей полностью реализовать приведенную выше структуру знаково-символических УУД.

Чтобы раскрыть все необходимые аспекты процесса моделирования и преобразования модели с точки зрения знаково-символической деятельности, необходимо ввести ряд дополнительных понятий, связанных со знаками, знаковыми системами, планом выражения, планом содержания и пр. Наиболее существенными среди них являются: «знак», «система», «знаковая система». Моделью для отбора системы задач в рамках названных понятий служат конкретные формы УУД, структурированные по уровням сложности (таблица 1).

Для построения полной модели системы задач необходимо рассмотреть все ключевые понятия курса информатики 5-6 классов.

Хотя данные формы УУД строятся на основе знаково-символических УУД, в рамках предмета информатика и ИКТ они являются значимыми и для других форм УУД. Это определяется:

· системообразующим характером знаково-символических УУД для других видов УУД в рамках информационной деятельности;

· «представительным» характером выделенных УУД, присущих в той или иной форме всем видам УУД.

В таблице 2 приведены примеры задач, решение которых предполагает реализацию конкретных формы УУД.

Таблица 1. Модель системы задач, направленная на формирование УУД

Выделенные универсальные учебные действия.	Ключевые понятия темы «Знаковые системы».
	Знак.	Система.	Знаковая система.
Выделять	Выделять из набора элементов-знаков знаки, относящиеся к разным видам.	Выделять элементы, относящиеся к одной системе.	Выделять из набора элементов-знаков знаки, относящиеся к одной знаковой системе.
Называть	Называть знаки разных знаковых систем.	Называть системы, использующие представленные знаки.	Называть знаковые системы, с которыми учащиеся работают на уроках информатики, русского языка, истории, естествознания и др.
Читать	Читать перечисленные знаки.	Читать текст, содержащий описание определённой системы, содержащий названия элементов системы, а также отношения между элементами (например, солнечная система, компьютерная система и т.п.); выделять ключевые слова, относящиеся к описанию связей элементов системы.	Читать тексты, составленные с использованием разных знаковых систем.
Описывать	Описывать знаки представленных знаковых систем.	Описывать систему, используя перечисленные знаки.	Описывать данную знаковую систему (например, незнакомого иностранного языка, интерфейса текстового редактора и т.п.).
Объяснять	Объяснять какие структурные элементы позволяют говорить о принадлежности знаков к одной знаковой системе.	Объяснять назначение знаков представленных знаковых систем (например, системы дорожных знаков, обозначений на географических картах, знаков, которые используются в графической операционной системе, звуковых сигналов в спортивном судействе и др.).	Объяснять назначение представленных знаковых систем, их функции, где они используются.
Формализовать	Разрабатывать или использовать существующие знаки для формализации информации об объекте, процессе или явлении.	Разрабатывать или использовать систему знаков, позволяющую осуществлять формализацию информации об объекте, процессе или явлении.	Осуществлять формализацию информации об объекте или явлении с помощью разных знаковых систем.
Моделировать	Осуществлять моделирование объектов, явлений или процессов с использованием определённых знаков.	Осуществлять моделирование объектов, явлений или процессов в разных системах с использованием определённых знаков.	Осуществлять моделирование объектов, явлений или процессов, которые описываются различными знаковыми системами.
Создавать	Создавать знаки, отражающие разные понятия, отношения, свойства и т.п.	Создавать знаковые системы для достижения определённой цели (решение задачи).	Создавать информационный объект с использованием определённых знаковых систем.
Оценивать	Оценивать эффективность данного набора знаков.	Оценивать свойства данной системы для достижения определённой цели (решение задачи).	Оценивать свойства знаковых систем, используемых для моделирования объектов, процессов или явлений.
Использовать	Использовать адекватные обозначения при осуществлении конкретной деятельности.	Использовать системный подход при описании объектов, явлений или процессов.	Использовать адекватные знаковые системы для достижения определённой цели (решение задачи).
Корректировать	Корректировать введенные обозначения при осуществлении конкретной деятельности.	Корректировать систему в процессе решения задачи.	Корректировать знаковую систему в процессе решения задачи.
Прогнозировать	Прогнозировать деятельность с точки зрения использования знаков/символов.	Прогнозировать деятельность с точки зрения использования определённых систем.	Прогнозировать деятельность с точки зрения использования определённых знаковых систем.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2. Фрагмент системы задач, формирующих УУД

Выделенный вид УУД/ ключевое понятие (модели задач)	примеры задач
формализовать/ знак «разрабатывать или использовать существующие знаки для формализации информации об объекте, процессе, явлении»	1. Составьте коллаж из фотографий (иконические знаки) на тему «Мое будущее». Выполните работу с использованием компьютера или без него. 2. Приведите примеры разных знаков, изображающих один и тот же объект или явление, но по-разному. 3. Попробуйте по эмблемам описать деятельность, которой занимаются люди, работающие в компаниях, чьи логотипы вам представлены. Какой логотип вы считаете удачно отражающим соответствующий вид деятельности? Какой вам больше нравится?
формализовать/ знаковая система «разрабатывать или использовать систему знаков, позволяющую осуществлять формализацию информации об объекте, процессе или явлении»	1. Данный текст [текст из области информатики, математики, географии, истории и др.] представить в виде: 1) таблицы, 2) рисунка, 3) рассказа, 4) др. 2. Создайте рекламу класса, школы, любимой книги и т.д., используя знаки-символы. Выполните задание с использованием любой изученной компьютерной программы по выбору. 3. Проанализируйте представленные эмблемы. Какой вид деятельности они отражают? Создайте эмблему ветеринарной клиники, используя библиотеку символов текстового процессора (используйте соответствующее меню командной строки).
комплексные задачи (объединяющие несколько моделей задач)	1. Составьте послание, которое можно отправить на космическом корабле вглубь Вселенной, несущее информацию о жизни на планете Земля. На каком языке будет представлена эта информация? Сравните своё послание с тем, которое действительно было отправлено. Чего, с вашей точки зрения, там не хватает или что лишнее? 2. Посмотрите ежедневную программу новостей по трём разным каналам телевидения. Программу новостей какого канала Вам было смотреть интереснее? Почему? Проведите опрос среди членов Вашей семьи о том, какие новости смотрят они? Сравните полученные Вами результаты в классе. Определите, новости какого канала пользуются популярностью. Оформите результаты в виде диаграммы. Сравните результаты своего исследования с результатами рейтинга, которые публикуются в СМИ.

Экспериментальная работа проводилась на базе МОУ гимназия №2, МОУ СОШ №5, МОУ гимназия №9 г.о. Железнодорожного Московской области. С 2002 года сложилась практика преподавания непрерывного учебного курса информатики, при этом в 5-6 классах преподавание велось по УМК авторов А.В. Горячева и Л.Л. Босовой. С 2005 года в 5-6 классе в экспериментальных группах преподавание осуществлялось по рабочей программе разработанного курса информатики, в котором были введены дополнительные темы, связанные со знаками, знаковыми системами и разработана система задач, направленная на формирование УУД. При этом формы выделенных действий, приведённых в модели системы задач, рассматривались как критерии сформированности соответствующих УУД.

В ходе организации и проведения педагогического эксперимента были поставлены следующие задачи:

1. Установить исходный уровень развития знаково-символических УУД учащихся согласно названным критериям.

2. Проверить эффективность разработанной системы задач для формирования УУД, прежде всего системообразующего знаково-символического вида.

Констатирующий эксперимент показал: число учащихся, как в контрольных, так и в экспериментальных группах, у которых знаково-символические действия сформированы на низком уровне, значительно. В обеих группах были учащиеся, которые плохо владели приемами моделирования и схематизации, испытывали затруднения при различении планов выражения и содержания, при оперировании знаковыми системами одновременно в этих двух планах.

Формирование УУД осуществлялось в экспериментальных группах на основе разработанной системы задач, которые решались на уроках информатики в 5-6 классах и в рамках проектной деятельности (урочной и внеурочной).

В конце эксперимента были предложены контрольные работы и тесты, а также оценивалось участие учащихся контрольных и экспериментальных групп в Фестивале проектов и Научно-практической конференции, традиционно проводимых в гимназии ежегодно. Поскольку конкретные формы УУД строились на основе системообразующих знаково-символических УУД, для оценки их сформированности целесообразно использовать критерии сформированности знаково-символических УУД (формы выделенных действий). Для каждого из критериев были сформулированы задания, позволяющие на основе экспертной оценки качественно оценить уровень подготовки обучаемых (высокий, средний, низкий). В качестве экспертов выступали учителя информатики, учителя-предметники, родители. Обобщенные результаты представлены в таблице 3. В таблице 4 приведены для сравнения результаты экспериментальных групп в начале и в конце эксперимента.

Таблица 3. Сводная таблица результатов по оцениваемым критериям (за три года: 2007г., 2008 г., 2009 г.)

Критерии (формы УУД)	Контрольная группа(%)	Экспериментальная группа(%)
	низкий	средний	высокий	низкий	средний	высокий
выделять	27	58	15	14	62	24
называть	48	44	8	29	56	15
читать	24	19	57	9	22	69
описывать	31	37	32	18	43	39
объяснять	39	30	31	18	35	47
формализовать	26	28	46	15	31	54
моделировать	25	30	45	11	33	56
создавать	25	27	48	9	30	61
оценивать	23	39	38	12	41	47
корректировать	24	57	19	12	24	64
использовать	23	54	23	10	31	59
прогнозировать	29	47	24	8	23	69

Таблица 4. Результаты экспериментальных групп (ЭГ) в начале и в конце эксперимента (2007г., 2008 г., 2009 г.).

Год (уч. год).	Этапы изучения.	Кол-во уч-ся в ЭГ.	Уровень развития знаково-символических УУД.
			Низкий	Средний	Высокий
			чел.	%	чел.	%	чел.	%
2005-2006	ЭГ (5 класс, начало года)	56	24	44%	20	36%	12	20%
2006-2007	ЭГ (6 класс, после изучения курса)	56	11	20%	23	42%	22	38%
2006-2007	ЭГ (5 класс, начало года)	52	21	41%	17	33%	14	26%
2007-2008	ЭГ (6 класс, после изучения курса)	52	8	15%	22	43%	22	42%
2007-2008	ЭГ (5 класс, начало года)	54	22	41%	18	34%	14	25%
2008-2009	ЭГ (6 класс, после изучения курса)	54	8	16%	22	41%	24	43%

Динамика уровня развития знаково-символических УУД за три года (результаты до и после проведения эксперимента) приведена на рисунке 2.

Рис. 2.

Таким образом, результаты эксперимента позволяют говорить о сформированности на достаточном уровне знаково-символических УУД, а, следовательно, и остальных видов УУД, формирующихся в системе задач. Учащиеся экспериментальных групп подошли к началу изучения базового курса информатики и ИКТ, обладая в достаточной степени сформированными понятиями и умениями в области деятельности по моделированию, выбору адекватного языка представления модели. Особенно это актуально в случае информационного моделирования, которое является одним из основных видов учебной деятельности. Учащиеся демонстрировали понимание возможностей знаковых систем в сфере коммуникаций, оценивали преимущества того или иного языка в разных ситуациях, осознавали универсальность двоичной формы представления информации в разных сферах человеческой деятельности.

Положительные отзывы на предлагаемый подход были получены не только от учителей информатики, но и от учителей-предметников. Учителя отмечали, что у учащихся экспериментальных групп лучше показатели по многим видам учебной деятельности: чтение, работа с текстами, содержащими информацию разного вида - числа, таблицы, графики и др. Учащиеся экспериментальных групп быстрее решали задачи, преобразовывая исходные данные в адекватные информационные модели.

Наибольший эффект может быть достигнут при условии, когда знаково-символическая деятельность используется в школе в единой системе при изучении всех предметов. К сожалению, эти действия часто вводятся учителем эмпирически, на интуитивном уровне без связи с остальными видами УУД.

Анализ участия учащихся в ежегодных Фестивалях проектов и научно-практических конференциях, проводимых в гимназии, также свидетельствует о достаточном уровне сформированности УУД в экспериментальных группах (более высоком в сравнении с контрольными группами), которые являются необходимым условием проектной деятельности (рисунок 3).

Рис. 3.

В целом результаты эксперимента подтвердили целесообразность описанного в диссертационном исследовании подхода к построению системы задач в курсе информатики и ИКТ 5-6 классов, раскрывающих смысл содержательных линий в соответствии с внутренней логикой основных групп универсальных учебных действий.

Заключение

информатика школа учебный действие

В результате исследования были получены следующие основные результаты.

1. Обосновано, что общеобразовательный курс информатики может сыграть значительную роль в формировании универсальных учебных действий, в особенности, знаково-символических, познавательных, коммуникативных, регулятивных. Это связано с тем, что деятельность, осуществляемая в рамках этого курса, такая как моделирование, формализация, алгоритмизация и др., имеет глубокие связи с универсальными учебными действиями.

2. Показано, что курсы информатики 5-6 и 7-9 классов целесообразно рассматривать в единой системе освоения основ информатики и универсальных учебных действий. При этом для 5-6 классов целесообразно сделать акценты на формирование познавательной, коммуникативной и знаково-символической деятельности, чтобы в дальнейшем, в 7-9 классах перейти к систематическому изучению информатики и ИКТ, предметов естественно-научного и гуманитарного циклов с уже сформированным инструментарием.

3. Разработана система задач по формированию УУД, которая строится путем раскрытия основных видов информационной деятельности, характерных для курса информатики 5-6 классов - сбор, хранение, преобразование, передача информации, моделирования, управления - через выделенные действия, в той или иной степени присущие всем УУД. Системообразующим компонентом при этом являются знаково-символические УУД, поскольку знаково-символические модели, с одной стороны, в контексте присутствуют во всех видах УУД, с другой стороны - составляют идейную основу общеобразовательного курса информатики и ИКТ.

Основные публикации по теме исследования

1. Миндзаева Э.В. Построение индивидуальных образовательных траекторий курса информатики старшей школы на основе моделей информационного метаболизма [Текст] /Э.В. Миндзаева // Информатика и образование. - 2008. - № 9 - С.123-125.

2. Миндзаева Э.В. Предмет «Информатика» в контексте информационной цивилизации (настоящее и будущее общеобразовательного курса информатики [Текст])/ С.А. Бешенков, Э.В. Миндзаева // Информатика и образование. - 2009. - №9 - С. 34-41.

3. Миндзаева Э.В. Развитие знаково-символических действий в курсе информатики 5-6 классов [Текст]) /Э.В. Миндзаева // Информатика и образование. - 2009. - №12.

4. Миндзаева Э.В. Применение новых технологий в образовании [Текст]/Э.В. Миндзева/Информационные технологии как средство развития творческого потенциала ребёнка. - М.: Тровант, - 2003 г. - С. 42-44.

5. Миндзаева Э.В. Индивидуальные образовательные траектории как инструмент самоопределения учащихся (на примере информатики) [Текст]/ И.И. Трубина, Э.В. Миндзаева/ Профессиональное самоопределение учащейся молодёжи: становление и развитие методологии и практики. - М.: МЭСИ - 2008. - С. 76-78.

6. Миндзаева Э.В. Информационная образовательная среда: интегративный подход [Текст] / И.И. Трубина, Э.В. Миндзаева, В.В. Королева / Интеграционные процессы в профессиональном образовании: проблемы, поиски, решения. - Кемерово: КРИРПО - 2008.- С.128-130.

7. Миндзаева Э.В. Карнавал для овечки Долли. [Текст] /Э.В. Миндзаева // «Информатика», приложение к газете «Первое сентября» - 2009.- №2.

Размещено на Allbest.ru

...