Методика использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике 13. 00. 02 Теория и методика обучения и воспитания (информатизация образования в системе начального, среднего и высшего образования)
|
| УДК 373.1.02:371.64:372.8:002 На правах рукописи ДАВЛЕТОВА АЙНАШ ХАЛИУЛЛИНОВНА Методика использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике 13.00.02 – Теория и методика обучения и воспитания (информатизация образования в системе начального, среднего и высшего образования) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Республика Казахстан Алматы 2010 Работа выполнена в Национальном центре информатизации ^ доктор педагогических наук, профессор Баймуханов Б.Б. доктор педагогических наук, доцент Тажигулова А.И. Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор ^ кандидат педагогических наук, Бекболганова А.К. Ведущая организация: Южно-Казахстанский государственный университет им. М.О. Ауэзова Защита состоится «7» июля 2010г в 15 00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ОД – 14.08.04 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук при Казахском университете международных отношений и мировых языков имени Абылай хана ( 050022, г. Алматы, ул. Муратбаева, 200, конференц – зал, ауд.208) С диссертацией можно ознакомиться в научном читальном зале Казахского университета международных отношений и мировых языков имени Абылай хана (г. Алматы, ул. Муратбаева, 200) Автореферат разослан « 5» июня 2010 года Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор Козыбай А.К. Введение Актуальность исследования. Современный этап развития общества характеризуется бурным развитием средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Развитие ИКТ ведет к развитию информатизации образования. Все это обуславливает изменение содержания школьного курса информатики и других учебных дисциплин в сторону расширения применения информационно-коммуникационных технологий. Соответственно, развивается методика обучения информатике. В информатизации образования наряду со ставшими традиционными компьютерными средствами существуют и успешно развиваются несколько других направлений, оказывающимися эффективными. Реализация возможностей средств ИКТ позволяет, с одной стороны, решать задачи индивидуального обучения учащихся, оперативно предоставляя необходимые цифровые учебно-методические материалы как обучающемуся, так и обучающему в зависимости от потребностей первого и возможности второго. С другой стороны, ИКТ способны обеспечивать организацию различных форм и методов обучения, адекватных индивидуальных возможностям и способностям учащихся. Использование специализированных программных средств позволяет осуществлять анализ процесса обучения и в зависимости от результата выдавать учащемуся задания, соответствующие уровню его подготовки, а также оперативно предоставляющих преподавателю или учащемуся необходимую цифровую учебно-методическую литературу, не отвлекая их от основной работы. Вопросам реализации возможностей ИКТ на современном этапе реформирования всех сфер образования посвящены многие исследования отечественных педагогов [Г.К.Нургалиева, Б.Баймуханов, Д.М.Джусубалиева, Е.Ы.Бидайбеков, Ж.А.Караев, А.К.Козыбай, Ж.К.Нурбекова, Г.Б.Ахметова, А.И.Тажигулова и др.]. Особое значение при этом современные исследователи уделяют проблемам внедрения информационно - коммуникационных технологий в сферу образования в связи с возможностью обеспечения личностно-ориентированного подхода к обучению, организации различных форм и методов самостоятельной деятельности в процессе приобретения новых знаний, а также информационно-учебного взаимодействия с удаленными источниками информации. Большинство исследователей отмечает, что практическая отдача от применения ИКТ в процессе обучения ниже ожидаемой. Одной из причин такой ситуации, на наш взгляд, является то, что информационно-коммуникационные технологии недостаточно используются как средства дифференцированного обучения. Широкое внедрение дифференцированного подхода сдерживается недостаточностью разработанности его основ, в том числе с применением прикладного программного обеспечения, одним из видов которого являются цифровые учебно-методические комплексы (ЦУМК). Цифровые учебно-методические комплексы, учитывающие дидактические принципы при их создании, способствуют модернизации существующих, уже сложившихся форм и способов учебной работы посредством использования компьютеров, изменению содержания образования, введению новых организационных форм и методов дифференцированного обучения на основе использования широких возможностей ИКТ. В настоящей работе определение термина «дифференциация обучения» опирается на труды Б.Г.Ананьева, Ю.К.Бабанского, Л.С.Выготского, Б.Я.Голанд, В.А.Гусева, А.А.Кирсанова, А.Н.Леонтьева, Н.А.Менчинской, И.Э.Унт, И.С.Якиманской и др. Термин «дифференциация» в исследовании рассматривается: - как разделение учащихся на типологические группы с целью предъявления каждой из них заданий, соответствующих зоне ближайшего развития, в глобальных и локальных вычислительных сетях на основе выделения факторов, значимых с точки зрения учета индивидуальных особенностей учащихся (внутренняя дифференциация); - как возможность оперативного получения информационного ресурса преподавателями, работающими по индивидуальным программам в удаленных регионах (внешняя дифференциация). Как показал анализ педагогической и методической литературы, проблема дифференцированного подхода, многосторонне исследованная в общедидактическом аспекте, до настоящего времени не имела достаточного обобщения и специального изучения дифференцированного подхода к обучению информатике с применением информационно- коммуникационных технологий в качестве средств дифференцированного обучения (СДО). Таким образом, в настоящее время возникло противоречие между необходимостью реализации дифференцированного подхода к обучению учащихся средних школ с применением информационно-коммуникационных технологий как средства дифференцированного обучения и недостаточной разработанностью методических основ использования цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения. Настоящее противоречие определяет актуальность темы исследования «Методика использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике» и определяет проблему исследования как теоретико-методическое обоснование использования цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения учащихся средней школы при изучении информатики. ^ является процесс обучения информатике в средней школе. Предмет исследования: методы и формы использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике. ^ является теоретическое обоснование методов и форм использования цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения, создание на этой основе методики использования цифрового учебно-методического комплекса для дифференциации обучения в средней школе по информатике и опытно-экспериментальная проверка ее эффективности. ^ : если будет разработана и внедрена методика использования цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения информатике, то будут созданы условия для активизации самостоятельной познавательной деятельности учащихся, способствующие формированию интереса к овладению знаниями и развитию логического мышления учащихся, так как при этом разнообразятся виды учебной деятельности и развивается творческий потенциал учащихся, а также формируются элементы информационной культуры. Для достижения поставленной цели и доказательства гипотезы исследования определены следующие задачи исследования:
^ Использование цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения на уроках информатики повышает активность и самостоятельность учащихся средней школы, содействует формированию логического мышления и развитию интереса к изучению информатики, что, в конечном счете, обеспечивает высокое качество обучения. ^ составляют основные положения теории познания, логики, науки, методологии системного подхода и соответствующая психолого-педагогическая трактовка понятия «деятельность». Важное значение для формирования базисной концепции исследования имеет ряд сложившихся общепринятых психолого-педагогических теорий. К их числу следует отнести теорию деятельностного подхода [П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев, Н.Ф.Талызина], теорию целостного педагогического процесса [Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, В.И.Загвязинский, В.В.Краевский, И.Я.Лернер], дифференциации и индивидуализация обучения и воспитания [В.А.Гусев, И.Э.Унт и др.], использования ИКТ в учебном процессе [А.А.Кузнецов, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, Г.К.Нургалиева, И.В.Роберт и др.] ^ − концепция учебной деятельности [В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.]; − теория умственной деятельности и умственного развития [Е.Н.Кабанова-Меллер, И.С.Якиманская и др.]; − педагогическая концепция проблемного обучения [М.М.Махмутов, А.М.Матюшин и др.]; − теория управляемого обучения [П.Я.Гальперин, Н.Ф.Талызина и др.]. ^ законодательные и нормативные документы в области информатизации образования, научные труды отечественных и зарубежных исследователей, учебно-методическая литература и периодические педагогические издания. Исследование осуществлялось, исходя из современных требований общества к средней школе, конкретизированных в «Законе об образовании», правительственных документах республики. ^ I этап (2006-2007 гг.) изучалась психолого-педагогическая литература, осуществлялось накопление эмпирического материала, проводился анализ используемой учебно-методической литературы, нормативных и программных документов, выявлялись противоречия, существующие в сложившейся практике обучения учащихся средних школ по информатике, при осуществлении дифференциации обучения различным предметам; был сформулирован рабочий вариант гипотезы; формировался и систематизировался понятийный аппарат исследования. Кроме того, разрабатывались дидактические материалы, в том числе дифференцированные задачи для предъявления учащимся. II этап (2007-2008 гг.) проведены систематизация и критический анализ теоретического и эмпирического материала, уточнения и обобщения на концептуальном уровне, конкретизирована гипотеза; проведен диагностический эксперимент с целью выявления уровня сформированности умений учащихся решать теоретические и практические задачи по информатике. III этап (2008-2009 гг.) осуществлялись опытно-экспериментальная работа и апробирование предлагаемой методики использования ЦУМК как средства дифференциации обучения информатике в средней школе; проводилось обобщение экспериментального и теоретического материала, полученного в ходе исследования; формировались окончательные выводы и рекомендации; оформлялась диссертационная работа. ^ Эксперимент проводился в средней общеобразовательных школах №3 и №5 г. Аксая Бурлинского района Западно-Казахстанской области. Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: − анализ психолого-педагогической, методической литературы и литературы по информатике и информатизации образования ; − изучение и анализ состояния исследуемой проблемы в школьной практике (наблюдение за процессом обучения информатике, анкетирование учителей и учащихся, изучение школьных программ, учебников и учебных пособий, анализ результатов обучения информатике и др.); − теоретическое исследование проблемы на основе методологии системного подхода; − педагогический эксперимент и обработка результатов эксперимента. ^ − выявлены дидактические возможности цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения; − разработана структура цифрового учебно-методического комплекса по информатике как средства дифференциации обучения; − разработана методика использования цифрового учебно-методического комплекса по информатике при дифференциации обучении в средней школе, экспериментальным путем доказана ее эффективность. ^ полученных научных результатов заключается в том, что разработана и апробирована методика использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике, основанная на личностном, деятельностном, личностно-ориентированном, системном и инновационном подходах и обоснованы основные характеристики, условия осуществления дифференцированного подхода на основе использования цифрового учебно-методического комплекса, что является весомым вкладом в методическую науку. ^ − разработана методика использования педагогических программных средств для дифференциации обучения информатике; − разработан цифровой учебно-методический комплекс по информатике, реализованный на языке программирования Visual Basic, Delphi, который состоит из гипертекста, интерактивных практических заданий, электронных лабораторных работ, тестовых заданий и электронной рабочей тетради. Проверка итоговых знаний осуществляется с помощью тестовой оболочки HTML,Visual Basic,Macromedia flash, Delphi; − разработаны электронные пособия «Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности преподавателя», «Программируем на Visual Basic» Результаты и выводы исследования могут быть использованы в практике работы учителей информатики и других предметов средней школы, в ВУЗе и колледже, а также создают исходную базу информатизации образования в средних и высших учебных заведениях. ^
^ обеспечивается соответствием научного аппарата и методов использования предмету, объекту и задачам исследования, теоретической, методической обоснованностью исходных позиции; логичностью научного аппарата, применением комплекса методов исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и количественным анализом экспериментальных данных с использованием математико-статистической обработки, а также опытом работы автора в качестве преподавателя информатики средней школы. ^ осуществлялась в процессе опытно-экспериментального обучения в средних общеобразовательных школах №3 и №5 г. Аксая Бурлинского района Западно-Казахстанской области. Результаты исследования обсуждались на заседаниях методологического семинара Национального центра информатизации, докладывались на международных научно-практических конференциях: «Школьная информатика: Опыт проблемы и перспективы» (Алматы, 2005); «Управление инновационными процессами в региональной системе образования» (Орал, 2008); «Учитель - это профессия, делающая инвестиции в будущее страны» (Уральск, 2010), публиковались в республиканских научно-педагогических изданиях. ^ Работа состоит из ведения, двух разделов, основного вывода, списка использованных источников и приложений. Во введении обосновывается выбор темы исследования, ее актуальность, определяются объект и предмет, цели и задачи исследования, формулируются гипотеза, методологическая и теоретическая основы исследования, раскрываются ведущая идея, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, выделяются положения, выносимые на защиту, определяются методы исследования, приводятся данные об апробации и внедрении результатов исследования. В первом разделе «Теоретические основы использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения учащихся» раскрыты дидактические возможности цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения, выделены уровни развития учащихся при дифференцированном обучении на основе использования цифрового учебно-методического комплекса и раскрыта структура цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения. Во втором разделе «Методические основы использования цифрового учебно-методического комплекса при дифференциации обучения информатике» раскрыта методика использования цифрового учебно-методического комплекса как средства дифференциации обучения информатике; описываются ход и результаты проведения педагогического эксперимента. ^ приведены итоговые выводы и методические рекомендации по теме исследования. Список использованных источников содержит философскую, психологическую, педагогическую, методическую и специальную литературу, проанализированную в ходе исследования. ^ представлены материалы, используемые в ходе исследования. Основная часть Несоответствие уровня учебной деятельности, задаваемой учителем, реальным возможностям учащихся является главным фактором, обуславливающим необходимость дифференциации обучения. Необходимо так организовать учебный процесс, чтобы средство и форма воплощения метода обучения были направлены на обеспечение свободы действий и самоорганизацию учащихся в обучении. Это возможно, как отмечает М.Н.Берулова, при формировании у учащихся в процессе обучения механизмов самообучения и самовоспитания с учетом раскрытия индивидуальных способностей каждого учащегося. Т.И.Шамова отмечает противоречие между традиционным фронтальным способом обучения и индивидуальной формой усвоения знаний. В современной школе активно используются коллективные формы работы, групповые, парные формы организации познавательной деятельности в учебном процессе (В.К.Дьяченко, М.П.Щетинин). Но наиболее сильным средством для устранения указанного противоречия является введение «компьютерного способа обучения», позволяющего индивидуализировать познавательный процесс. В то же время, компьютер сам по себе не может являться средством дифференциации обучения. Для превращения компьютера в средство дифференциации обучения необходимы специальные программные программные средства учебного назначения. Известно, что программные средства, в свою очередь, состоят из структур данных и алгоритмов (или из наборов данных и набора действий). В диссертации описывается, каким образом компьютер может использовать разные наборы данных и разные наборы действий. Только определенная доля компьютерных программных средств может быть использована в качестве средств дифференциации обучения, возникает вопрос о необходимых и достаточных условиях использования компьютера как средств дифференциации обучения (СДО). СДО могут быть реализованы:
Условно-переменная информация – информация, которая подается в различном порядке или в различном виде (текст, графическая, звуковая, визуальная, комбинированная). Для получения условно-переменной информации из постоянной применяются: генераторы программ, генераторы случайных из заданного массива значений, фигура выбора. Наиболее широкие возможности для дифференциации обучения представляют цифровые учебно-методические комплексы. Необходимыми условиями для использования ЦУМК как средства дифференциации обучения являются:
Достаточное условие, чтобы компьютер был средством дифференциации обучения состоит в том, чтобы компьютер + программа выполнили индивидуализацию обучения. ЦУМК предлагает учащимся разные по сложности задания, соответствующие уровню их индивидуального развития, дифференцированные по сложности. Необходимость такой дифференциации вытекает из теоретической концепции, согласно которой развитие обучаемого возможно лишь тогда, когда ему предъявляют задания, соответствующего уровню его индивидуального развития, учитывая зону «ближайшего развития». При дифференциации обучения решающую роль играет определение для каждого ученика его зоны ближайшего развития. В системе понятий не имеет большого значения в каком порядке преподносятся определения независимых понятий, важно все понятия понимать; на втором этапе важно построить ассоциации понятия; на третьем этапе на основе анализа ассоциируемых понятий построить систему понятий; на четвертом этапе выявить новые ассоциации и построить новые системы понятий. В процессе обучения очень важно использовать информацию актуальную, верную, полную. Для того чтобы добиться актуальной и верной информации необходимо постоянно пересмотреть ассоциации понятий с учетом движения науки и построить новые системы, т.е. сами системы рассматривать как переменные. Иными словами можно утверждать, что метод – это построение переменных систем. Дифференцированный подход к учащимся осуществляется за счет хранения в памяти ЦУМК данных об их способностях, интересах, знаниях и навыков. При этом ЦУМК реагирует на каждого учащегося с учетом его индивидуальных особенностей. Идеальным является случай, когда темп обучения различный для каждого обучающегося. Об этом идеале разработчики мечтают давно, однако практическая реализация его стала возможной только с появлением локальных вычислительных сетей. Главные принципы индивидуального дифференцированного обучения: оперативно обработанная связь; индивидуализированное программирование обучения. Развитие урока происходит путем решения ряда противоречий, например, между сохранением руководящей роли учителя и усиления самостоятельности учащихся. Разрешение этого противоречия связано и с появлением новых форм обучения. Использование цифрового учебно-методического комплекса на уроках наиболее полно способствует снятию этого противоречия: обучаемый сам задает скорость работы, выбирает уровень заданий, предлагаемых в программах, получает объективную оценку своих знаний. Обучение с помощью цифрового учебно-методического комплекса становится процессом, организуемым компьютером. При этом учитель получает свободу для собственно учебного процесса, не отвлекаясь на организационные задачи. Дифференциация осуществляется в данной работе по трехуровневым критериям оценки развития учащихся, компонентами которого является мотивация, логическое мышление и самостоятельность (таб.1). Таблица 1- Уровневая оценка развития учащихся
|
