Формирование логической культуры мышления у младших школьников на уроках информатики

Анализ существующих методик преподавания информатики в начальной школе. Моделирование дидактической системы формирования логической культуры мышления у младших школьников на основе решения логических задач. Экспериментальное исследование ее эффективности.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 10.03.2012
Размер файла 1,1 M

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.

1. в обучении информатике сегодня используется несколько различных программ и учебных пособий, значительно отличающихся друг от друга по содержанию и направленности изложения материала, глубине изучения отдельных вопросов. Поэтому реальное содержание обучения информатике в каждой школе и уровень требований отдельных преподавателей к подготовке школьников по этому предмету часто бывают существенно различны;

2. в настоящее время стала целесообразно обучение информатике на младшей ступени школы;

3. первоначально курс информатики был введен в школу как средство обеспечения компьютерной грамотности молодежи, подготовки школьников к практической деятельности, к труду в информационном обществе. Для учащихся начальной школы «компьютерная грамотность» означает умение использовать компьютеры с соответствующим программным обеспечением с пользой для себя во время учебы, при обработке информации и решении задач. В настоящее время нарастает тенденция изучения основ информатики, усиления внимания к общеобразовательным функциям этого курса, его потенциальным возможностям для решения общих задач обучения, воспитания и развития школьников, иными словами, переход к полноценному общеобразовательному учебному предмету [35].

Согласно методическому письму по вопросам обучения информатике в начальной школе, информатика в начальной школе представлена с 2002/03 учебного года как отдельный предмет, обладающий собственной методикой изучения, имеющий свою структуру и содержание, неразрывно связанные с минимумом содержания предмета информатика и информационные технологии основной школы. Здесь необходимо заметить, что в школах г. Нефтеюганска обучение информатике в начальных классах практикуется лишь в классах, обучаемых по специально разработанным программам (Система опережающего обучения Л.В. Занкова, Система развивающего обучения Эльконина-Давыдова, «2100», «Рекорд-старт»), при этом обучение ведется в виде факультативных занятий. Обучение информатике во II-IV классах рекомендуется проводить учителям начальной школы.

Цели обучения информатике в начальной школе: формирование первоначальных представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности, с использованием компьютера.

Задачи обучения информатике в начальной школе:

- познакомить школьников с основными свойствами информации, научить приемам организации информации и планирования деятельности, в частности учебной, при решении поставленных задач;

- дать первоначальное представление о компьютере и современных информационных и коммуникационных технологиях;

- дать представления о современном информационном обществе, информационной безопасности личности и государства [1].

Предмет информатика реализует межпредметные связи, то есть при его изучении нецелесообразно практические занятия по информатике наполнять различным предметным содержанием. Практическая составляющая содержание предмета информатика формируется из задач по информатике с предметным содержанием (бескомпьютерная составляющая обучения) и компьютерных практических заданий. В связи с этим требуется обеспечить доступ к средствам информационных технологий всех участников педагогического процесса в соответствии с уровнем оснащения школы.

Обучение информатике и информационным технологиям можно реализовать несколькими вариантами [22, с. 83]:

1-й вариант. Бескомпьютерное изучение информатики в рамках 1 урока в интеграции с предметами. Совместное обучение с такими предметами как математика, риторика, рисование, труд, музыка, окружающий мир в бескомпьютерном варианте обучения возможно реализовать по схеме: 1 урок информатики и использование практических знаний в содержании других предметных уроков. Обучение проводит учитель начальных классов без деления класса на группы. Рекомендуется в расписании устанавливать урок информатики вслед или перед уроками, рекомендованными для интеграции авторами пособий;

2-й вариант. Организация компьютерной поддержки предмета «Информатика» в рамках одного урока без деления на группы. В этом случае необходимо учитывать наличие компьютеров в начальной школе (например, компьютер учителя или 3-7 компьютеров в классе), электронных средств обучения и готовность учителей начальной школы к использованию компьютерной поддержки на уроках информатики.

При обучении информатике с компьютерной поддержкой также возможно использовать интегрированный подход по схеме первого с использованием 15-минутного компьютерного практикума. В этом случае практические занятия возможно провести несколько раз: на уроке информатики с одной группой учащихся, на уроке по изучению других предметов - с другими группами с привлечением компьютерных программ из перечня электронных средств обучения, рекомендованных для начального обучения.

Компьютерный практикум может быть индивидуальным (один ученик за одним компьютером) и демонстрационным. При этом один компьютер учителя в классе может быть использован как «электронная» доска.

3-й вариант. Урок информатики с делением на группы в кабинете информатики школы в рамках 1 урока. При выборе школой формы обучения информатике с компьютерной поддержкой с использованием компьютерного кабинета школы (12 мест) рекомендуется привлекать к проведению урока информатики (1 час) учителя информатики школы для совместного параллельного проведения занятий двумя учителями - учителем начальной школы и учителем информатики блоками по 15 минут. Теоретическая часть для 1-й группы и компьютерная часть урока для 2-й группы соответственно, и наоборот.

При компьютерной поддержке обучения информатике необходимо соблюдать требования к оборудованию кабинета вычислительной техникой и санитарные нормы организации труда детей за компьютером.

Обучение информатике в начальной школе ведется по методикам двух авторов - А.Л. Семенова и А.В. Горячева. Рассмотрим указанные методики подробнее.

Учебник «Информатика» автора А.Л. Семенова

(1 ч информатика и 2ч факультативное занятие)

Распределение часов, особенно на разделы: информационные технологии и социальная информатика, носит приблизительный характер, так как их количество зависит от уровня оснащения школы средствами ИКТ и степени интегрированности учебного процесса. На проектную деятельность могут быть использованы как часы Информатики, так и часы других предметов. Информационные технологии изучаются в рамках проектной и другой учебной деятельности на различных предметах начальной школы. При выделении на курс информатики одного часа в неделю в кабинете информационных технологий необходимо проводить уроки, сочетая компьютерные занятия информационными технологиями с занятиями теоретической информатикой так, чтобы время работы с компьютером не превышало санитарные нормы. Изучаются следующие темы: Теоретическая информатика; Информационные технологии; Информационная культура.

Учебно-методический материал по курсу А.В. Горячева состоит из трех комплектов. В состав каждого комплекта входят 4 учебных тетради для ученика (по 1 тетради на четверть), 4 методических пособия для учителя (по 1 на четверть) и 8 контрольных работ (по 2 варианта на четверть).

Комплект № 1 рассчитан на 6-7-летних детей и изучается в I классе по программе 1-3 и в I и II классах по программе 1- 4 (в этом случае ученики имеют возможность изучить материал более тщательно, включая в том числе дополнительные необязательные задания). На материалах комплекта № 1 проводится подготовка к дальнейшим занятиям, развивается логическое мышление и сообразительность детей. При проведении занятий максимально возможно применяются занимательные и игровые формы обучения. Как правило, различные темы и формы подачи учебного материала активно чередуются в течение одного урока.

Начиная с комплекта № 2 и далее, обучение логическим основам информатики проводится по нескольким направлениям, за каждым из которых закреплена учебная четверть. Таким образом, изучение материала происходит «по спирали» - ученики каждую четверть продолжают изучение темы этой же четверти прошлого года. Кроме того, задачи по каждой из тем могут быть включены в любые уроки в любой четверти в качестве разминки. Занятия проходят один раз в неделю. Каждая учебная четверть заканчивается контрольной работой:

I четверть - алгоритмы,

II четверть - системы и объекты,

III четверть - логика и графы,

IV четверть - построение информационно-логических моделей.

Комплект № 2 рассчитан на 8-летних детей и изучается во 2 классе по программе 1-3 и в 3 классе по программе 1-4.

Комплект № 3 рассчитан на 9-летних детей и изучается в 3 классе по программе 1-3 и в 4 классе по программе 1-4.

Материал комплекта № 2 не опирается напрямую на конкретные знания комплекта № 1, являющегося пропедевтическим, поэтому можно начать преподавание по курсу сразу с комплекта № 2. В то же время апробация показала, что дети, начавшие изучение курса с 1 класса, с большим удовольствием воспринимают эти уроки, начинают лучше успевать по другим предметам и легче осваивать материал курса следующего года обучения.

Учебные пособия и методические рекомендации по информатике для начальной школы, разработанные к настоящему времени различными авторами, немногочисленны. Каждое из них имеет ряд особенностей и недостатков.

Эти обстоятельства побуждают к творческим поискам в этой области. Анализируя методическую литературу по курсу ОИВТ, приходим к выводу, что наиболее приемлемым средством обучения информатике в младших классах учителя считают рабочую тетрадь. Использование тетради в 1-3 классах, по их мнению, исключает необходимость тратить время на запись домашних и классных заданий. Может быть, можно обойтись без домашнего задания по тем предметам, которые повторяются по 5-6 раз в неделю, но от одного урока информатики до другого проходит неделя. За это время ребенок может забыть все, что было на предыдущем занятии. Выполнение домашнего задания - это элементарная настройка ученика на работу на предстоящем уроке [22].

Тетрадь на печатной основе дает возможность провести полную «пред-компьютерную» подготовку школьника на уроке. Это позволяет школьнику более осознанно, целенаправленно работать на компьютере.

Тетрадь содержит большое количество иллюстраций. Поскольку главным принципом обучения в этом возрасте является наглядность, это способствует более полному восприятию получаемой информации, а в следствии этого более прочному усвоению знаний. Работая с каждым заданием самостоятельно, у учащихся появляется возможность максимально приложить свои способности для его выполнению. Что способствует более качественному усвоению изучаемого материала.

Структура и содержание рабочей тетради имеют следующий вид:

- информационный комплекс по каждой теме курса: краткие теоретические сведения, алгоритм решения типовой логической задачи;

- задачи и упражнения для самостоятельной работы учащихся: типовые, развивающие и творческие логические задачи и упражнения;

- обобщение и заключение по каждой теме: примечания, резюме, выводы, контрольные вопросы, карты программированного контроля, список литературы.

Тетрадь имеет недостаток по сравнению с записью непосредственно на уроке. Для малышей крайне важен кинестетический канал получения информации. Им гораздо легче многое воспринять «руками», чем «глазами». То, что ребенок записывает, откладывается в его памяти гораздо прочнее, чем то, что ребенок читает.

Однако, анализ литературы и практический опыт учителей-предметников показывают необходимость внедрения новых, более прогрессивных методов и форм в практику преподавания информатики в начальной школе. В следующем параграфе будут рассмотрены возможности применения специальных заданий и задач на формирование логического мышления младших школьников при обучении информатике.

2.2 Разработка и применение специальных заданий и задач, направленных на формирование логической культуры младших школьников в процессе обучения информатике

Младшие школьники в результате обучения в школе, когда необходимо регулярно выполнять задания в обязательном порядке, учатся управлять своим мышлением, думать тогда, когда надо. Во многом формированию такого произвольного, управляемого мышления способствуют задания учителя на уроке, побуждающие детей к размышлению. У детей начинает формироваться осознанное критическое мышление. Это происходит благодаря тому, что в классе обсуждаются пути решения задач, рассматриваются различные варианты решения, учитель постоянно просит школьников обосновывать, рассказывать, доказывать правильность своего суждения. Младший школьник регулярно включается в систему, когда ему нужно рассуждать, сопоставлять разные суждения, формулировать умозаключения.

Решение логических задач, головоломок является наиболее эффективным способом развития мышления. Известно, что именно мышление наиболее бурно развивается в младшем школьном возрасте. Следовательно, первоочередной целью мы должны поставить развитие мышления, а именно -- развитие логических приемов мышления: анализа, синтеза, сравнения, абстрагирования, обобщения.

В данном параграфе мы рассмотрим упражнения, направленные на формирование этих операций. Приведенные ниже задания условно можно разделить на следующие группы:

1. Задания, направленные на развитие анализа и синтеза:

1.1. Соединение элементов в единое целое:

Какое пёрышко упало?

Какой кусочек выпал из вазы?

1.2 Поиск различных признаков предмета:

1.3 Узнавание или составление объекта по заданным признакам:

Продолжи последовательность.

а)

1.4 Составь задачу по краткой записи и реши её:

Скорость

Время

Расстояние

I м.

4 км/ч

?

}

Одинаковое

?

}

На 2 км больше

II м.

5 км/ч

?

?

Собака

8 км/ч

?

?

1.5 Рассмотрение данного объекта с точки зрения различных понятий.

Объединение нескольких предметов в одно множество на основе общих признаков или свойств.

Возьмем несколько предметов. Например: красный мяч, красную ленту и красный помидор. Эти предметы можно объединить по одному общему для них признаку - цвету. Все они красные. Из предложенных предметов два (мяч и помидор) можно объединить в другую группу - по форме. Оба эти предмета круглые.

Часто предметы, объединенные в одно множество, можно назвать каким-то общим словом (понятием). Например: чашка, стакан и тарелка имеют общее свойство. Они предназначены для еды и питья. Объединить их можно одним понятием - посуда;

1.6. Постановка различных заданий к данному объекту.

Как с помощью имеющихся сосудов емкостью 8 литров и 5 литров отлить из молочной цистерны 7 литров молока? Решение:

цистерна

А (5 литров)

В (8 литров)

5

0

0

5

5

5

2

8

8

2

0

0

2

5

2

0

7

Используя два бидона, вмещающих 9 литров и 4 литра отмерить 7 литров.

Решение:

цистерна

А(4 литра)

В( 9 литров)

4

0

0

4

4

4

0

8

3

8+1

9

3

0

0

3

4

3

0

3+4

Задача: Коля свой дневник с двойками закопал на глубину 5 метров , а Толя закопал свой дневник на глубину 12 метров.

На сколько метров глубже закопал свой дневник с двойками Толя?

Исходная информация (дано):

5 м - глубина, на которую закопал дневник Коля

12м -глубина, на которую закопал дневник Толя

Обработка информации (решение):

12-5=7 (м) - на столько глубже закопал свой дневник Толя.

Новая информация (ответ ):

На 7 метров глубже закопал Толя свой дневник.

Тогда схема будет выглядеть так:

Исходная Обработка Новая

2. Задания, направленные на формирование умения классифицировать:

Определи: какого вида следующая информация?

МАМА

Укажи буквами Ч (числовую), Г (графическую), Т (текстовую) информацию.

Придумай свои примеры различных видов информации. Какая информация воспринимается нами?

Зрением Обонянием На вкус Осязанием Слухом
3. Задания, направленные на развитие умения сравнивать.
3.1. Выделение признаков или свойств одного объекта.
Вопрос:
1. Какой формы должен быть воздушный шарик?
2. Какого цвета должен быть воздушный шарик?
3. Какой формы должна быть верёвочка?
Ответ:

1

2

3

3.2. Установление сходства и различия между признаками предметов.

Запиши общий признак, которым обладают все рисунки.

27

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общий признак:

4. Задания, направленные на развитие умения обобщать.

4.1. Задания на умение выделять существенные свойства предметов

Упорядочить по убыванию длины предметов (от большего к меньшему).

Признак

+ Порядок:

1………………………………..

2………………………………..

3………………………………..

4………………………………..

Упорядочить по возрастанию ног (от меньшего к большему).

1. Стрекоза Признак

2. Страус

3. Гриб Порядок

4.2. Как можно назвать одним словом …..(назвать эти фигуры?)

Все предложенные задания, безусловно, направлены на формирование нескольких операций мышления, но ввиду преобладания какого-либо из них упражнения были разбиты на предложенные группы.

Решение задач в начальной школе имеет центральное значение для развития мышления учащихся: через решение задач дети знакомятся с различными сторонами жизни, с зависимостями между изменяющимися величинами; решение задач связано с рассуждениями, с построением цели.

В процессе планомерного обучения решению задач у школьников накапливается опыт, от подражания они переходят к самостоятельным действиям.

В начальных классах широко применяется простая и доступная для младших школьников система заданий для решения задачи.

Процесс решения любой текстовой задачи представляет собой строго определенную последовательность следующих этапов:

- восприятие и осмысление содержания;

- поиск плана решения задачи;

- выполнение плана решения;

- проверка решения;

- творческая работа над решенной задачей.

Познавательная активность, самостоятельность мышления зависят от способности детей ориентироваться в новой ситуации, найти свой подход к новой задаче, желания усвоить не только знания, но и способы их добывания.

Этому способствуют умения вдумчиво читать задачу, суметь представить себе ее содержание, сделать краткую запись различными способами (предметная иллюстрация, рисунок, схема, чертеж), составлять план решения, записать решение, проверить решение, суметь составить обратную задачу и т. д.

Таким образом, развитию логического мышления, познавательной деятельности и активности школьников способствуют все этапы работы над задачей.

Решение задач имеет чрезвычайно важное значение для формирования у детей полноценных математических понятий, усвоения ими теоретических знаний, определяемых программой.

Способы и приемы развития логического мышления на разных этапах решения задач:

На этапе ознакомления с содержанием задачи.

Работа над составной задачей начинается с усвоения ее содержания. Для лучшего его понимания необходимо, чтобы каждый ученик не только услышал ее текст, но и самостоятельно прочитал задачу. Если условие замысловатое, то целесообразно дать учащимся время (1-2 минуты) для самостоятельного обдумывания ее содержания. При чтении задачи нужно научить детей правильно ставить логические ударения. Это важно как для понимания структуры задачи, так и для понимания математических терминов, зависимостей между данными и неизвестными величинами.

При работе над текстом задачи необходимо направить внимание учащихся на значение каждого слова, каждого числа в тексте задачи: помочь им живо представить в воображении ту картину, которая рисуется в задаче; выделить данные условия, вопрос; понять, какие изменения происходят с величинами, о которых говорится в задаче, понять ее вопрос. В работе над словами, определяющими выбор действия, важно добиваться, чтобы дети поняли, что отдельно взятое слово само по себе не определяет выбора действия: для этого важно сочетание слов и их смысл, понимание той жизненной ситуации, которая отражена в тексте задачи. Нужна оценка тех количественных изменений, к которым должно привести описанное в задаче действие.

После устной работы над текстом задачи нужно перевести содержание ее на язык математических терминов и обозначить ее математическую структуру в виде краткой записи (схема, таблица, чертеж…). Это даст возможность наглядно представить соотношение между величинами. В процессе краткой записи задачи уточняются связи между данными и искомыми величинами. Дети видят, что известно и что нужно найти, какие новые (промежуточные) данные потребуются им для ответа на основной вопрос задачи.

Известно несколько приемов, применение которых способствует пониманию содержания задачи.

Большую помощь в осмыслении содержания задачи и создании основы для поиска решения задачи оказывает переформулировка текста задачи, более явно выражающая ситуацию, сохраняя все отношения, связи и количественные характеристики. Особенно эффективно использование этого средства в сочетании с разбивкой текста на смысловые части. Так как в нашей задаче речь идет о движении, то ее можно переформулировать так: «Скорость первого мальчика - 4 км/ч, скорость второго, догоняющего мальчика 5 км/ч (первая часть задачи). Расстояние, на которое мальчики сблизились, 2 км (вторая часть). Время ходьбы мальчиков - это время, в течение которого второй мальчик пройдет на 2 км больше, чем первый (третья часть). Скорость бега собаки 8 км/ч. Время бега собаки равно времени ходьбы мальчиков до встречи; (четвертая часть) - найти расстояние, которое пробежала собака».

Переформулированный текст задачи часто бывает полезно записать схематически. Например, для данной задачи удобна таблица:

Скорость

Время

Расстояние

I м.

4 км/ч

?

}

Одинаковое

?

}

На 2 км больше

II м.

5 км/ч

?

?

Собака

8 км/ч

?

?

Решение задач повышенной трудности помогает выработать у детей привычку вдумчиво относиться к содержанию задачи и разносторонне осмысливать связи между данными и искомым.

Многие задачи могут быть решены различными способами. Поиск различных способов решения приводит детей к открытию новых связей между данными и искомым.

Работа над задачами с недостающими и лишними данными воспитывает у детей привычку лучше осмысливать связи между данными и искомым.

Задачи, имеющие несколько решений, дают учащимся представление о переменной. Рассмотрим некоторые их виды.

1. Постановка вопроса к данному условию задачи или изменение этого вопроса.

Например, учащимся дается задание поставить различные вопросы к условию задачи: «В одной коробке 48 карандашей, в другой 12 карандашей».

Учащиеся могут поставить такие вопросы: «Сколько карандашей в 2 коробках?», «На сколько их больше (меньше) в одной коробке, чем в другой?», «Во сколько раз больше (меньше) в одной, чем в другой?» и т. д.

Во многих случаях целесообразно вводить некоторые ограничения. Например, поставить вопрос так, чтобы задача решалась одним действием, двумя и т. д.; или чтобы спрашивалось о данной величине; или чтобы решалась указанным действием.

2. Составление условия задачи по данному вопросу, что приводит к обобщению знания связей между данными и искомым. Например, составить задачу с вопросом: «Сколько ведер воды в двух бочках?». Дети устанавливают, что в условии может быть дано число ведер воды в каждой бочке, или число ведер воды в одной и разность, или отношение между числом ведер воды в первой и второй бочках. Каждую из задач учащиеся решают самостоятельно.

3. Подбор числовых данных или их изменение. Эти упражнения, главным образом, для знакомства учащихся с реальными количественными отношениями. Например, учащимся предлагается полный текст задачи с пропущенными числовыми данными: «На… одинаковых платьев пошло … м. материи. Сколько таких же платьев можно сшить из … м такой же материи?».

Учащиеся устанавливают, что число платьев можно задать сразу, а число метров материи надо получить путем вычисления, имея в виду еще одно число, которое в условие задачи не включается, - число метров материи, которое идет на одно платье.

4. Составление задач по аналогии, т. е. задач с одинаковыми математическими структурами. Если, например, учащиеся решили задачу с величинами: цена, количество, стоимость - можно предложить составить похожую задачу, но с величинами: скорость, время и расстояние.

5. Составление обратных задач.

Упражнения в составлении и решении обратных задач помогают усвоению связей между данными и искомым. Составление обратных задач следует связывать с проверкой решения задач.

6. Составление задач по иллюстрациям: по картинке, чертежу или краткой записи. Составь задачу по таблице и реши ее.

Изготавливали в час

Время работы

Всего изготовили

15 деталей

3 ч

?

}

?

12 деталей

3 ч

?

7. Составление задач по данному решению. Это упражнения обратные по отношению к решению задач, это воспроизведение задачи по ее решению. Масса двух одинаковых чемоданов равна массе двух одинаковых рюкзаков и сумки. Узнай массу каждого чемодана, если масса рюкзака 8 кг, а сумки 4 кг.

Разбор условия проводим по рисунку в учебнике по вопросам:

- где проверяют массу чемоданов, рюкзаков, сумок? (При посадке в самолет.)

- зачем это надо делать? (Нельзя перегружать самолет.)

- кто чаще всего сдает багаж в рюкзаках? (Геологи, туристы.)

- что мы знаем из условия о багаже геолога? (Он сдал два одинаковых рюкзака и сумку.)

- знаем ли массу каждой его вещи? (Да, 8 кг, 8 кг и 4 кг.)

- в чем сдал багаж другой пассажир? (В чемоданах одинаковой массы.)

- что еще нам известно и очень важно? (Массы сданного багажа геолога и багажа другого пассажира равные!).

Одновременно с разбором условия может появиться рисунок-схема.

Поиск решения не вызовет затруднений у детей.

2-й класс.

Сколько досок по 3 м каждая потребуется для того, чтобы построить песочницу квадратной формы, если длина одной стороны песочницы 15 дм?

Разбор условия задачи.

Что такое песочница и зачем их строят?

Какой формы песочница? Какой длины каждая из сторон? Сколько их? (4 равных стороны по 15 дм).

Почему у стороны песочницы число 15, а у доски 3, а доска изображена длиннее? (Потому что 3 м = 30 дм).

Хватит ли одной доски на песочницу? (Нет) Переход к плану решения и само решение.

А на сколько сторон хватит одной доски? (На 2 стороны) Как узнать это? (30 : 15 = 2)

Продолжи рассуждение и решение (т.к. у квадрата 2 пары сторон, а на одну пару идет одна доска, то и досок надо 2 (1 х 2 = 2). Итак, решение 1) 30 : 15 = 2 (ст.) - на 2 стороны идет 1 доска; 2) 4 : 2 = 2 (пары) - стороны у квадрата, 3) 1 х 2 = 2 (д.) - потребуется.

Решение здесь вытекает из рассуждений по условию Предложить детям перефразировать задачу и записать ее условие в таблицу, уже привычную для детей.

Построена песочница квадратной формы, сторона квадрата 15 дм. Даны доски по 30 дм. Сколько надо было таких досок?

Длина

1 предмета

Кол-во предметов

Общая длина

Второй способ решения очевиден:

15 х 4 : 30 = 2 (д.)

Ст

15 дм

4

?

Одинак.

Д.

30 дм

?

?

Логические задачи.

Примеры логических задач:

Задача 1. Водитель автобуса установил следующую закономерность: ежедневно он возит в автобусе 100 человек. Первый входящий покупает билет (10 руб.), второй - пенсионер, третий имеет льготы 50% оплаты, четвертый и пятый - «зайцы» (которых, если поймают, штрафуют на 100 руб.). Определить выручку шофера, если с N-го человека начинают работать контроллеры.

Задача 3. Путешественник совершает переход: начав свое движение в 6 часов, он t часов (t < 6) двигается со скоростью х км/ч, после чего делает привал на 2 часа. Далее он продолжает движение со скоростью у км/ч. Сколько километров им было пройдено, если в 20.00 он остановился на ночлег?

Задача 4. Стоимость буханки хлеба на данный момент составляет - 2 руб., пакет молока - 1,3 руб. Каждый месяц цена на хлеб повышается на 10%, а на молоко - на 15%. Через сколько месяцев буханка хлеба будет стоить дешевле бутылки молока?

Задача 5. Школьник набрал на компьютере реферат. Когда он отлучился, его друзья решили над ним подшутить: один предложил удалить все гласные, другой заменить буквы «г» и «р» их кодовыми значениями, третий - записать текст в обратном порядке. Какой текст увидит школьник после того, как каждый из друзей в отдельности внесет свои исправления в текст? Какой текст будет получен после применения всех трех вариантов?

Задача 6. В одном классе учатся Иван, Пётр и Сергей. Их фамилии - Иванов, Петров, Сергеев. Какая фамилия у каждого из ребят, если известно, что Иван по фамилии не Иванов, Пётр - не Петров, Сергей - не Сергеев и что Сергей живёт в одном доме с Петровым?

Задача 7. Три девочки - Аня, Катя и Марина - занимаются в трёх различных кружках: вышивки, танцев и хорового пения. Катя не знакома с девочкой, занимающейся танцами. Аня часто ходит в гости к девочке, занимающейся вышивкой. Подружка Кати, Марина, хочет в следующем году добавить к своим увлечениям занятия пением. Кто из девочек, чем занимается?

«Магические квадраты».

2.3 Моделирование дидактической системы формирования логической культуры мышления у младших школьников

В нашей стране моделирование как метод педагогического исследования стал разрабатываться с конца 60-70-х годов XX века. Практика развивающегося народного образования требовала, чтобы с самого начала педагог обладал точным научным представлением о процессе и результатах обучения и воспитания. В связи с этим стали проникать методы точного количественного анализа, поэтому стало «необходимо расчленить процессы, которые надо сформировать, на достаточно элементарные компоненты и выявить их структуру» [25, с. 86]. Но сразу возник вопрос о методах и средствах, благодаря которым можно было бы выявить, из каких компонентов состоят процессы обучения и воспитания, как они между собой связаны, каковы структура и последовательность этих компонентов. Здесь на помощь приходит метод моделирования. Модель является одной из форм разрешения диалектического противоречия между теорией и практикой. Модель есть теория, обобщение, поскольку она абстрагируется от всех частностей, от несущественного. Модель есть практика, поскольку она должна практически функционировать…» [28, с. 29].

Развитие моделирования как метода научного исследования и выдвижение его на передний край науки выявляет, по мнению многих учёных (Л.О. Вальт, В.А. Веников, В. Давыдович, А.А. Зиновьев, А.Т. Куракин, Ф.Ф. Королев, К.Е. Морозов, И.Б. Новик, Л.И. Новикова, И.И. Ревзин, В.А. Штофф и др.) активный характер научного творчества, его созидательную, конструктивную, а не пассивно-отражательную роль.

Отечественный дидакт А.М. Сохор, придерживаясь мнения философов, справедливо отмечает: «…значение моделирования особенно велико для изучения тех систем, которые не получили ещё целостного адекватного теоретического выражения» [39, с. 19]. Упрощая изучаемый объект, модель даёт возможность специально выделить исследуемые связи (отношения).

Метод моделирования основан на отображении исследуемого объекта с целью его познания в форме своеобразного его заменителя - модели. Отмечая большие возможности этого метода, В.Ф. Паламарчук приводит мнение О.М. Сичивицы о том, что «Моделирование - это метод исследования, предполагающий создание искусственных или естественных систем (моделей), которые имитируют существенные свойства оригинала и позволяют получить о нём новые знания. Модель - воображаемая или предметная копия, которая заменяет оригинал и является источником информации о нём» [34, с. 86].

В.А. Штофф предлагает употреблять этот термин в тех случаях, когда: «Под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что её изучение даёт нам новую информацию об этом объекте» [49, с. 19]. В это определение модели входят четыре признака: 1) модель - это мысленно представляемая или материально реализованная система; 2) она воспроизводит или отражает объект исследования; 3) она способна замещать объект; 4) её изучение даёт новую информацию об объекте.

По мнению А.Т. Куракина модель может быть:

- понятийной и отражать знания об объекте с помощью слова в форме определённой совокупности взаимосвязанных предположений, утверждений, выводов;

- образной, воспроизводящей основные стороны, элементы, связи, отношения объекта в форме словесных описаний, фото- и кино-моделей, графиков, схем;

- физической, отображающей в «материале» структуру, пространственное расположение или функции изучаемого объекта;

- математической, отражающей существенные внутренние и внешние связи и отношения оригинала в виде формулы или числовой таблицы [27, с. 102].

В педагогической науке также применяется ряд классификаций моделей в зависимости от области исследования. Так, Н.А. Половникова выделяет в педагогических исследованиях следующие модели, которые очень близки по своей структуре к классификации А.Т. Куракина:

Составляются логические или понятийные модели, отражающие знание об объекте взаимосвязанными утверждениями, предположениями. Процесс моделирования на понятийном уровне всегда связан с пересмотром старых понятий и введением новых;

Используются и образные модели, воспроизводящие основные стороны, элементы, связи, отношения предмета в форме словесных описаний, схем, графиков. Схемы, графики, чертежи облегчают отработку структуры получаемых знаний, позволяют использовать по утверждению Г. Клауса «огромную информационную мощность человеческого глаза»;

Графическое моделирование помогает раскрыть сразу многие разноаспектные связи и отношения, которые без него не могут быть представлены одновременно. При этом, по мнению А. Ньюэлла, происходит лучшее усвоение понятий и оперирование ими, так как «автоматически срабатывают алгоритмы обработки зрительной информации [23, с. 21];

Математические модели отражают существенные внутренние и внешние связи и отношения оригинала;

Модель всегда предполагает выделение задач, положенных в её построение. Так, рассматривая вопрос формирования логической культуры, определили следующие задачи:

Усвоение учащимися знаний о законах и методах формальной и диалектической логики;

Обучение учащихся логическим процедурам: описание, объяснение и предсказание;

Формирование у учащихся системы логических умений и навыков;

Обучение учащихся умению выявлять логические ошибки и критически мыслить.

Затем на основе изучения психолого-педагогической и методической литературы и учёта опыта других учителей-предметников естественнонаучного цикла были выделены дидактические условия формирования логической культуры учащихся. Это, во-первых, учёт возрастных особенностей мышления младших школьников (переход от конкретно-образного мышления к формально-логическому); во-вторых, применение при объяснении нового учебного материала логических методов; в-третьих, выполнение учащимися специальных логических заданий и задач, развивающих логическое мышление; в-четвертых, формирование у учащихся обобщенных логических способов и приёмов учебно-познавательной деятельности. Следует отметить, что первые два условия связаны с деятельностью учителя, а остальные с деятельностью учащихся. Рассматривая вопрос о сочетании деятельности учителя и учащихся в процессе обучения, мы считаем правомерным выделение для них соответствующего содержания, форм и методов деятельности.

Ниже представлено содержание деятельности учителя:

Диагностика уровня логической культуры учащихся;

Мотивация деятельности учащихся по развитию у них логического мышления;

С учётом зоны ближайшего развития младших школьников прогнозирование развития логической культуры школьников на полугодие или год;

Разработка учителем системы логических заданий применяемых в процессе преподавания информатики;

Логическое структурирование материала урока с учётом оптимального соответствия структуры задачам развития логического мышления;

Коррекция уровня развития логической культуры учащихся.

В своей деятельности с классом учитель применяет следующие формы:

Коллективное решение логических задач с классом (фронтальная работа);

Решение логико-познавательных задач учащимися, включёнными в отдельные учебные группы (групповая работа);

Выполнение индивидуальных логических заданий и задач учащимися на уроке и дома (индивидуальная работа);

В процессе своей деятельности учитель осуществляет выбор методов обучения на уроке и их логических вариантов, т.е. логических методов:

а) учебные методы, применяемые учителем: 1) метод проблемно-рассуждающего изложения; 2) метод эвристической беседы; 3) исследовательский метод; 4) метод выполнения школьниками самостоятельных логико-познавательных заданий;

б) логические приемы, применяемые учителем: логический анализ систематизации, классификации, синтез, сравнение, обобщение, логическая процедура - определение понятий; индуктивные и дедуктивные умозаключения, доказательства и т.д.

Деятельность учащихся по формированию у них логической культуры включает следующие виды деятельности:

Восприятие и усвоение знаний о формальной логике, излагаемых учителем;

Выполнение различных специальных логических заданий и задач на развитие логического мышления;

Специальная отработка на уроках информатики и математики общелогических способов и приёмов учебно-познавательной деятельности и использование этих способов и приёмов в процессе усвоения новых знаний;

Самостоятельное выявление своих логических ошибок и исправление этих ошибок.

Для деятельности учащихся характерны следующие формы работы:

Фронтальная работа класса по выполнению логико-познавательных заданий;

Выполнение групповых логико-познавательных заданий;

Выполнение индивидуальных логико-познавательных заданий на уроке и дома.

Естественно, что в процессе учения учащиеся используют учебные и логические методы в их единстве. С самого начала работы по формированию у младших школьников логической культуры целесообразно применение учащимися таких учебных методов, как:

Метод самостоятельной работы школьников по решению и выполнению логических заданий и задач (решение логических задач, чтение занимательной логической литературы и т.д.);

Выполнение логико-исследовательских заданий;

Выполнение творческих работ (составление логических задач);

Выполнение упражнений на перенос логических методов в новую ситуацию и отработку логико-познавательных умений и навыков.

С другой стороны, необходимо применение логических приемов и методов учения.

Итак, содержание, формы и методы деятельности учителя, взаимосвязанные с содержанием, формами и методами деятельности учащихся позволяют осуществить переход к получению целостного представления о требованиях к сформированной логической культуре младшего школьника. Каждый из основных компонентов логической культуры формируется в процессе обучения предметам естественнонаучного цикла, в ходе решения конкретных задач. Такими задачами являются, как указано в модели:

Усвоение учащимися знаний о законах и методах формальной логики;

Обучение младших школьников логическим процедурам: объяснение, описание, классификация, а также логическим методам индукции и дедукции;

Формирование у учащихся системы логических умений и навыков;

Обучение учащихся умению выявлять логические ошибки и критически мыслить.

Для построения дидактической системы логической подготовки младших школьников при обучении информатике, которая, согласно нашей гипотезе, должна обеспечить полноценное усвоение ее содержания, потребовалось определить основные методические принципы организации такой подготовки и четко сформулировать итоговые требования к ее результатам.

В ряде методических исследований определены общие методические принципы работы по формированию логических знаний и умений при обучении информатике в школе. На основе анализа этих работ и с учетом специфики современной начальной школы нами сформулированы следующие основополагающие принципы организации логической подготовки младших школьников. В процессе такой подготовки должны быть предусмотрены:

1) органическая связь со специфическим содержанием курса;

2) преемственность между начальной и средней школой;

3) постепенность, целенаправленность и систематичность формирования каждого умения;

4) постепенное повышение уровня абстрактности предлагаемого материала и способов оперирования им (от предметных действий к действиям в вербальном и умственном планах);

5) раскрытие общезначимости логических форм и отношений путем привлечения разнообразного содержания (как математического, так и нематематического) для формирования одного и того же умения;

6) овладение логическими умениями без использования специальной терминологии.

Перечисленные принципы легли в основу методики логической подготовки младших школьников при обучении информатике.

Для проверки эффективности разработанной методики мы составили перечень итоговых требований к логической подготовке младших школьников, основанный на результатах анализа общей программы развития логической грамотности при обучении информатике, принципа преемственной связи между начальной и средней школой и указаниями, содержащимися в объяснительной записке Проекта Государственного стандарта начального образования.

При обучении информатике в начальной школе дети должны научиться:

1) выделять и называть признаки (свойства) как конкретных, так и абстрактных предметов;

2) сравнивать предметы по их признакам, находить сходство и различие;

3) составлять описание объектов по их признакам;

4) узнавать предметы по их признакам;

5) подбирать обобщающее (родовое) понятие к одному или нескольким понятиям;

6) указывать виды данного понятия;

7) подбирать собирательное имя к группе однородных предметов;

8) выделять в готовом определении а) родовое понятие; б) видовое отличие;

9) подбирать к определяемому понятию ближайший род;

10) подбирать подходящее видовое отличие;

11) самостоятельно строить определение знакомого понятия;

12) оценивать формулировки определений с точки зрения их правильности;

13) в готовой классификации: а) давать словесную характеристику каждого класса, б) относить объект к тому или иному классу, в) находить ошибки и объяснять, в чем они состоят;

14) классифицировать объекты по заданному основанию;

15) проводить классификацию по самостоятельно выбранному основанию;

16) делать индуктивные выводы (обобщения) на основе рассмотрения частных случаев;

17) находить следствия из данных посылок;

18) обосновывать утверждения (подбирать посылки, из которых они следуют);

19) проводить простейшие доказательства и опровержения с помощью примера (контрпримера).

Далее нами был построен план логической подготовки младших школьников при обучении информатике и разработано его содержательно-методическое наполнение в виде системы заданий, органически связанных с программным материалом.

Эта система состоит из пяти содержательных блоков.

1 блок. Задания на выделение признаков предметов и оперирование ими. Работа по выделению признаков непосредственно связана со сравнением двух или нескольких предметов (объектов), выяснением их различий и сходства. Перед школьниками ставятся специальные задачи по рассмотрению объектов с разных сторон для выделения их признаков, узнаванию объектов по их признакам и составлению их описаний.

2 блок. Задания на усвоение логических слов «все», «некоторые», «любой», «каждый», «и», «или», «не» и соответствующих им логических операций. Работу по усвоению значения логических слов целесообразно проводить по следующим направлениям: а) раскрытие и уточнение смысла логических слов с помощью соответствующих предметных действий, б) подбор синонимов к логическим словам и тренировка в их правильном употреблении.

3 блок. Задания на формирование логического действия «классификация». Работу по формированию соответствующего умения целесообразно начинать с ознакомления младших школьников с отдельными действиями, связанными с умением классифицировать: подбирать название для группы предметов, объединенных общим свойством, группировать их по данному признаку, находить признак, по которому произведена группировка, самостоятельно выбирать основание (признак) для группировки, распознавать правильные группировки.

4 блок. Задания на формирование логического действия «определение». Система заданий составлена таким образом, чтобы дети научились выполнять на элементарном уровне следующие операции, связанные с определением: установление родовидовых отношений, выделение видового отличия; составление определений через род и видовое отличие с использованием заданного набора слов и без него.

5 блок. Задания на формирование умений проводить простейшие умозаключения и доказательства: а) умозаключения, проводимые по аналогии, б) умозаключения, проводимые по индукции, в) простейшие дедуктивные умозаключения, г) доказательство и опровержение утверждений с помощью примеров и контрпримеров.

Предлагаемые задания являются типовыми. На их основе могут быть составлены аналогичные учебные задания с использованием различного математического и иного материала, что обеспечивает возможность творческой работы учителей. Все упражнения направлены на практическое овладение содержанием логических понятий и действий. Одни и те же логические умения отрабатываются на разнообразном материале.

Для того, чтобы рассматриваемые логические формы и отношения были доступны младшим школьникам, в заданиях используется представление в форме адекватных предметных отношений.

В предлагаемой системе для моделирования логических отношений используется дидактический материал постепенно возрастающего уровня абстрактности - от предметных моделей в виде геометрических фигур и других предметов различного цвета, формы, размера до круговых схем и прямоугольных матриц.

Урок разделен на две части:

1. Работа с тетрадью, которая позволяет вести «предкомпьютерную» подготовку, т.е. выявление, осознание и принятие школьниками учебной задачи; планирование ее достижения. Это позволяет более продуктивно использовать компьютерное время; дает ребенку опору для контроля и осмысления своей деятельности и ее результатов;

2. Работа за ЭВМ с исполнителем или редактором. Выполняются определенные задания, которые зафиксированы в тетради.

В начальной школе возможно изучение следующих тем: «Признак предмета. Существенные и несущественные признаки. Сравнение предметов. Классификация предметов. Логический ряд. Сущность понятий. Отношения между понятиями: «вид-род», «часть-целое», «рядоположности», «противоположности», «причинно-следственные», «последовательности», «функциональные» и отношения «генезиса». Алгоритмы. Составление алгоритмов. Гипотезы. Проверка гипотез. Понятие «только». Логические «или», «и», «не». Высказывания. Истинность высказываний. Умозаключения».

В младших классах наиболее приемлемы комбинированные уроки информатики, на которых предусматривается смена методов обучения и деятельности обучаемых. Рассмотрим основные этапы таких уроков.

На первом этапе урока в ходе повторения изученного и проверки домашнего задания осуществляется активизация мышления обучаемых и их подготовка к восприятию нового материала. Для достижения этих целей рекомендуется проведение короткой разминки, в ходе которой ученикам предлагаются логические, математические, лингвистические вопросы, задачи и задания на развитие сообразительности, внимания, памяти. На этом этапе используются традиционные наглядные пособия. Учитель в процессе опроса напоминает ранее изученные и вводит новые понятия, организует совместный поиск и анализ примеров, при необходимости переходящий в дидактическую игру (1-4 классы) Повысить работоспособность школьников, их внимание и собранность удается за счет проведения в высоком темпе небольшой письменной работы - графического диктанта или решения логической задачи.

На втором этапе урока учитель четко и доступно объясняет материал, ставит перед учащимися новую задачу или проблемную ситуацию, решение которых осуществляется коллективно, при этом желательно задействовать и образный, и наглядно-действенный способ подачи материала. Выделяется две формы-стадии подачи нового материала. Первая предполагает манипуляции с физическими предметами или театрализацию (ролевую игру), позволяющие преодолеть специфику компьютерной предметности, не допустить смещения в восприятии реального и компьютерного миров, вытеснения первого последним. На второй стадии осуществляются манипуляции с объектами на экране компьютера в режиме жесткого сопровождения, когда учащиеся самостоятельно, но синхронно работают под руководством учителя. Цель такой работы состоит в освоении или закреплении нового материала, в проверке усвоения полученного знания или навыка, роль учителя на данном этапе заключается в обеспечении предельно высокого темпа синхронной работы. Правильность усвоения учениками основных моментов проверяется в форме беседы, обсуждения. Основные этапы, правила, алгоритмы, полученные во время коллективного обсуждения решения задачи (проблемы) могут быть записаны школьниками в рабочие тетради.

Третий этап предполагает индивидуальную, парную или групповую работу учащихся на компьютере. Особое внимание необходимо уделять постановке учебной задачи, которую целесообразно сформулировать до того, как ученики сядут за компьютеры; в противном случае очень трудно добиться их внимания. На данном этапе урока желательно создать атмосферу сотрудничества между учениками. Важно, чтобы дети самостоятельно использовали новые сведения и имели бы право советоваться друг с другом, так как именно в процессе взаимопомощи они лучше усваивают изучаемый материал. Учитель на данном этапе осуществляет контроль и координацию работы учащихся, при необходимости консультирует учащихся по наиболее сложным вопросам. В условиях обычной школы в каждом классе имеются дети с низким, средним и высоким уровнем обученности. Для обеспечения эффективной работы необходимо использовать три варианта разноуровневых индивидуальных карточек-заданий, которые обеспечивают каждому обучаемому комфортную среду и позволяют организовать работу с компьютерной программой таким образом, чтобы практически все учащиеся могли одновременно её закончить. Это позволяет организованно перейти к заключительному четвертому этапу урока - подведению итогов, оценке работы учащихся.

Исследования закономерностей и возрастных особенностей развития причинного мышления показали, что младшие школьники лучше понимают причинно-следственные связи и чаще строят причинно-следственные обоснования в наглядно данной ситуации и практической деятельности, нежели в словесно-теоретическом плане.

3. Экспериментальное исследование эффективности разработанной системы формирования логической культуры мышления у младших школьников

3.1 Организация и анализ результатов констатирующего эксперимента

Планирование экспериментальной части данного исследования осуществлялось с учётом основных требований к логике и организации педагогического эксперимента: определили цель, гипотезу, задачи, методы эксперимента и т.д. Перейдём к их конкретному описанию.

Целью экспериментальной части исследования явилось доказательство экспериментальным путем эффективности разработанной модели формирования логической культуры младших школьников при изучении информатики.

В начале эксперимента была выдвинута и сформулирована следующая гипотеза:


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.