Роблемное обучение как педагогическая технология обучения информатике

При неприятии субъектом проблемной ситуации в силу определенных причин, она не может перерасти в задачу. Задача позволяет приблизительно расчленить данное и неизвестное. Окончательное решение задачи означает, что неизвестное выявлено, найдено и определено в полной мере. Если бы неизвестное было определено в начальной формулировке задачи, то есть в формулировке ее исходных условий и требований, то не было бы никакой необходимости ее решать.

Еще раз подчеркнем, что для создания и решения проблемной ситуации необходимы три условия [18]:

1)           познавательная потребность субъекта;

2)           соотношение данного и искомого;

3)           определение физических, интеллектуальных, операционных возможностей решения.

Таким образом, субъект должен быть поставлен в ситуацию интеллектуального затруднения, из которого сам должен найти выход.

Воображение тесно связано с мышлением, оно так же принадлежит к числу высших познавательных процессов. Воображение возникает в проблемной ситуации, мотивируется потребностями личности подобно мышлению. В проблемной ситуации, с которой начинается деятельность, существуют две системы опосредования сознания результатов этой деятельности: организованная система образов и организованная система понятий.

Возможность выбора образа лежит в основе воображения, возможность новой комбинации понятий лежит в основе мышления. Часто такая работа идет в двух направлениях, т.к. системы образов и понятий тесно связаны: выбор способа действий осуществляется путем логических рассуждений, с которыми органически связано яркое представление того, как будет осуществлено действие. Проблемная система может характеризоваться большей или меньшей неопределенностью. Если исходные данные научной проблемы известны, то ход ее решения подчинен преимущественно законам мышления. Другая картина наблюдается, когда проблемная ситуация отличается неопределенностью, исходные данные с трудом поддаются точному анализу. В этом случае в действие приходит механизм воображения [19].

На основании вышеизложенного мы можем сделать вывод, что воображение работает на этапе познания, когда неопределенность ситуации весьма велика.

Намеченные воображением пути решения нередко недостаточно точны. Однако необходимость существования и действия в среде с неполной информацией привела к возникновению и развитию аппарата воображения.

Проблемное обучение предполагает широкий спектр «степеней свободы»: от осознания внутренних связей в системе изучаемого предмета  до полной исследовательской работы [16].

Таким образом, проблемные ситуации активизируют познавательную деятельность, развивают мышление, воображение, они ставят учащегося в положение первооткрывателя, исследователя некоторых посильных для него проблема. Не нужно устранять всех трудностей с пути учащегося, лишь в ходе их преодоления он сможет сформировать свои умственные способности.

Изучив психолого-педагогическую литературу по вопросам проблемного обучения, было выяснено, что проблемным оно называется не потому, что весь учебный материал учащиеся усваивают только путем самостоятельного решения проблем и «открытия» новых понятий. Здесь есть и объяснения преподавателя, и репродуктивная деятельность преподавателя, и постановка задач, и выполнение учащимися упражнений. Но организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебных проблем – характерный признак этого типа обучения.

2 Реализация технологии проблемного обучения

на занятиях по информатике

2.1 Методические рекомендации для преподавателей учреждений СПО

по использованию технологии проблемного обучения

на занятиях по информатике

Практические работы по информатике в значительной степени сводятся к освоению технических приемов при работе с оборудованием и стандартными программными продуктами (текстовый редактор, электронные таблицы, система управления базами данных (СУБД), мастер презентаций, браузер, графический редактор, среда программирования…). При таком подходе учащихся обучают по принципу «слушай, смотри, запоминай и повторяй», т.к. часто в процессе преподавания информатики процессы запоминания преобладают над процессами мышления [8].

Успешность обучения во многом зависит от мотивации обучения, от личностного смысла, которое оно для учащегося имеет. Личностно ориентированная дидактика основана на обеспечении индивидуального поиска учащегося, заинтересованного в том, чтобы получить ответ на вопрос, который сам поставил [12].

Мотивом для изучения информатики, конечно, в первую очередь выступает интерес к компьютеру. Он завораживает учащихся тайной своей могущественности и демонстрацией все новых возможностей. Он готов быть другом и помощником, он способен развлечь и связать со всем миром. В целом на информатику студенты идут с удовольствием, и связано это пока с тем, что компьютер сам по себе является стимулом к изучению предмета.

Но, во-первых, проникновение компьютеров во многие сферы жизнедеятельности человека со временем притупляют этот интерес, с каждым днем для большинства учащихся компьютер становится фактически бытовым прибором и теряет свою мотивационную силу. Таким образом, можно утверждать, что учащиеся не мотивированы на информатику как науку, а мотивированы на компьютер как игрушку.

Во-вторых, предмет информатика это не только компьютер, это широкая теоретическая база, понятийный аппарат, математическая логика, теория алгоритмов и многое другое, что часто является сухим и неинтересным для учащихся.

Таким образом, в процессе преподавания информатики приоритетом для преподавателей служат две задачи: формирование устойчивых мотивов учения и развитие мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности.

Для успешной реализации данных задач необходимо использовать развивающие технологии, одной из которых является методика проблемного обучения, наиболее оптимальная, по мнению учёных, т.к. студент застрахован от механического заучивания теоретического материала, ведь для разрешения проблемы поставленной перед ним преподавателем, вынужден применять полученные знания в нестандартных и измененных условиях, что способствует прочному усвоению системы знаний и их успешному применению для объяснения новых фактов в ходе выполнения практических заданий.

В теоретической части данной работы мы рассмотрели методические приемы создания проблемных ситуаций. Рассмотрим их на примере информатики через основные категории проблемного обучения [9]:

             проблемный вопрос;

             проблемная задача;

             проблемная ситуация.

Проблемная ситуация создаётся при использовании педагогом проблемного вопроса, проблемной задачи. Проблемная ситуация с точки зрения психологической науки – это ситуация, когда человек не может достичь цели с помощью известных ему знаний и способов действий, это вызывает в нем искреннее недоумение «Почему не получается?». Появляется личная заинтересованность и внутренняя потребность учащегося разобраться в данной проблеме. Вот эти возникшие эмоции включают дополнительное внимание к задаче, заставляют вновь и вновь проверить, на каком шаге и почему появляется неразрешимая ситуация. К тому же специфика предмета информатика такова, что быстрые темпы научно-технического прогресса создают такое количество проблем для преподавателя, с какими не сталкиваются преподаватели  других предметов (постоянная смена операционных систем, программ, технических устройств и т.д.). Это не целенаправленно организованные ситуации, но педагогу необходимо находить способы их решения.

Не каждый вопрос является проблемным. Если вопрос окажется слишком лёгким для учащихся, то он будет затрагивать зону актуального развития студентов, и не будет являться мотивирующим началом для познания, не будет являться проблемой для учащегося. Если заданный вопрос окажется чрезмерно сложным, то он также не будет мотивировать, так как учащиеся не имеют базы знаний и умений, достаточных для ответа на данный вопрос [24].

Например [8]:

1)          Очень эффективно “срабатывает” преднамеренное создание проблемной ситуации в названии темы урока.

      «Как измерить количество информации?» вместо «Единицы измерения информации».

      «Алгоритм – это …»  вместо обычного «Понятие алгоритма».

2)Вопросы, задаваемые в ходе урока. В учебниках информатики предложено много заданий и вопросов такие, как:

      Что такое информационная модель?

      Какие действия можно выполнять над папками?

      Что такое чип?

      Назовите основные устройства компьютера.

      Что понимается под производительностью компьютера?

Все эти вопросы направлены на то, чтобы, прочитав учебник или выслушав объяснение преподавателя, студенты могли воспроизвести информацию, которую они поняли и запомнили. В действие включаются такие познавательные процессы, как внимание, восприятие, память, представление. Но можно ли утверждать, что, отвечая на эти вопросы, учащиеся мыслят, воображают? Скорее всего – нет. Почему? Потому что вопросы носят репродуктивный характер и не включают студентов в состояние умственного затруднения, противоречия. Иначе говоря, вопросы не создают проблемной ситуации. Очевидно, что без репродуктивных вопросов в обучении не обойтись, так как они позволяют контролировать степень понимания и усвоения учащимися информации, фактического материала. Однако нельзя обходиться только репродуктивными вопросами, можно их переформулировать, превратив их в проблемные (Таблица).

Таблица.

Эти вопросы уже являются проблемными. Их основная особенность состоит в том, что они вызывают у субъекта состояние осознаваемого им противоречия между знанием и незнанием, выходом из которого может стать только поиск ответа на вопрос. Это состояние и есть проблемная ситуация [11].

Проблемная задача, в отличие от проблемного вопроса предполагает уже ряд действий и учащимся необходимо самостоятельно провести частичный поиск способа действий или недостаточных данных. Выделяют проблемные задачи с неопределённостью условий, с разными противоречивыми, неожиданными способами решения, с противоречивыми, недостающими данными, избыточными, или частично неверными данными [9].

Одна и та же задача может являться или не являться проблемной, в зависимости, в первую очередь, от уровня развития учащихся. Задача становится проблемной, если она носит познавательный, а не закрепляющий, тренировочный характер.

Например, проблемная задача с противоречивым способом решения.

Изучая тему «Виды адресации в электронной таблице MS Excel», предлагаем задачу по суммированию чисел из двух столбцов. Непременное требование задачи – формулу суммы обязательно копировать. Решение задачи проходит без видимых проблем с использованием функции автозаполнения.

Далее предлагаем решить задачу по формированию прайс-листа туристической фирмы. Для этого  используем жизненную ситуацию. Ученица 11 класса выиграла олимпиаду, проводимую спонсором, который предложил ей выбрать путевку. Задача учащихся – помочь ей определить стоимость путевки в рублях. Условие копирования формулы сохраняется.

Для решения задачи учащиеся пишут формулу =B3*C1. При копировании формулы в столбце С будут получаться самые неожиданные результаты. При помощи вопросов:

             Что у вас получается в столбце С?

             Что должно получаться?

             Почему вы не получаете то, что нужно?

Разговор постепенно подводится к понятию «абсолютная адресация».

Таким образом, данная задача создаёт проблемную ситуацию, которая выстраивается преподавателем целенаправленно.

Задача способствовала активизации мышления учащихся, формированию умения увидеть проблему, сформулировать, выдвинуть гипотезу об её возникновении, предложить и апробировать разные способы решения этой проблемы.

Через актуальное, личностно-значимое содержание она вызывает эмоциональный отклик.

Данная задача – это демонстрация частично-поискового метода, так как вызывает поисковую деятельность и приводит к активному усвоению новых знаний.