Проблемное обучение – современная технология обучения школьников на уроках информатики

Выбрав рассуждающий метод обучения, учитель в процессе организации процесса усвоения пользуется объяснительным методом преподавания, сущность которого заключается в том, что он «включает сообщение учителем фактов данной науки, их описание и объяснение, то есть раскрывает сущности новых понятий с помощью слова, наглядности и практических действий» [22].

3. Диалогический метод изложения.

При диалогическом методе изложения структура учебного материала остается такой же, как и в рассуждающем, однако ввиду ограниченности во времени учебного процесса содержание переданной информации может быть несколько меньше. Дело в том, что при этом методе вместо вопросов, на которые преподаватель самостоятельно дает ответы, задаются информационные вопросы и к обсуждению широко привлекаются учащиеся. Ученики при этом методе активно участвуют в постановке проблемы, выдвигают предположения, пытаются самостоятельно доказать свои гипотезы. Весь учебный процесс при этом происходит под контролем учителя, им самостоятельно ставится проблемная задача и осуществляется не столько помощь учащимся по нахождению ответов, сколько, в конечном итоге, самостоятельная их констатация - благодаря или вопреки предположениям учащихся. Вместе с тем, для этого метода уже характерна возможность учащихся реализовать свою поисковую активность, за счет чего повышается их мотивация, рассматриваемая проблема персонализируется, и знания усваиваются более успешно.

Если учитель ставит перед собой задачу привлечь учащихся к непосредственному участию в реализации способа решения проблемы с целью активизировать их, повысить познавательный интерес, привлечь внимание к уже известному в новом материале, он, используя то же построение содержания, дополняет его структуру информационными вопросами, ответы на которые дают учащиеся.

Использование диалогического метода обучения обеспечивает более высокий уровень познавательной активности учащихся в процессе познания, так как они уже непосредственно привлекаются к участию в решении проблемы под жестоким управляющим воздействием преподавателя.

4. Эвристический метод изложения.

Эвристический метод обучения в концепции М.И. Махмутова заключается в том, что учебный материал, имея ту же последовательность, что и в диалогическом методе, разбивается на отдельные элементы, в которых преподавателем дополнительно ставятся определенные познавательные задачи, разрешаемые непосредственно учащимися. При этом весь учебный процесс осуществляется под руководством педагога: им ставятся проблемы, которые предстоит решить, констатируется правильность тех или иных выводов, которые уже в дальнейших этапах служат основанием для самостоятельной деятельности учеников, которые, опять же завершаются методической поддержкой учителя. Тем самым достигается имитация самостоятельного исследования учащимися, но в пределах руководства и помощи педагога.

Эвристический метод применяется там, где учитель ставит цель обучить учащихся отдельным элементам решения проблемы, организовать частичный поиск новых знаний и способов действия. Используя эвристический метод, учитель применяет то же построение учебного материала, что и при диалогическом методе, но несколько дополняет его структуру постановкой познавательных задач и заданий учащимся на каждом отдельном этапе решения учебной проблемы. Таким образом, формой реализации этого метода является сочетание эвристической беседы с решением проблемных задач и заданий.

Суть эвристического метода состоит в том, что открытие нового закона, правила и т.п. совершается не учителем при участии учащихся, а самими учащимися под руководством и с помощью учителя.

5. Исследовательский метод

В случае применения исследовательского метода система обучения претерпевает следующие изменения. Если за основу взять эвристический метод, то структура и последовательность подачи материала остается такой же. Однако, в отличие от него, постановка вопросов педагогом осуществляется не в начале того или иного элемента изучения проблемы, а уже по итогам ее самостоятельного рассмотрения учащимися, то есть деятельность учителя носит не направляющий характер, а оценочный, констатирующий. За счет этого действия учащихся приобретают более самостоятельный характер, они дополнительно обучаются не только решать проблему, но и становятся способными ее выделить, осознать, сформулировать, что является более ценным для развития личности и формирования научного подхода мышления.

Понятие исследовательского метода наиболее полно раскрыл И.Я. Лернер, который к исследовательскому методу отнес метод, организующий процесс усвоения «решением проблем и проблемных задач. Сущность его в том, что учитель конструирует методическую систему проблем и проблемных задач, адаптирует ее к конкретной ситуации учебного процесса, предъявляет учащимся, тем самым управляя их учебной деятельностью, а учащиеся, решая проблемы, обеспечивают сдвиг в структуре и уровне умственной деятельности, постепенно овладевая процедурой творчества, а заодно творчески усваивают и методы познавания» [20].

При проведении урока исследовательским методом опять используется такое же построение материала и берутся элементов структуры эвристического метода и порядок следования вопросов, указаний, заданий. Если в процессе реализации эвристического метода эти вопросы, указания и задания носят упреждающий характер, то есть ставятся до решения подпроблемы, составляющей содержание данного этапа, или в процессе ее решения и выполняет направляющую функцию в процессе решения, то в случае использования исследовательского метода вопросы ставятся в конце этапа, после того как большинство учащихся с решением подпроблемы справились.

6. Метод программированных заданий.

Последний метод, который выделял М.И. Махмутов, был назван им методом программированных действий или программированных заданий. При этом методе педагогом осуществляется разработка целой системы программированных заданий, в которой каждое задание состоит из отдельных элементов (или «кадров»). Эти кадры содержат часть изучаемого материала или определенное направление, в рамках которого учащемуся предстоит самостоятельно ставить и решать соответствующие подпроблемы, урегулировать проблемные ситуации. После изучения одного элемента учащийся, сделав самостоятельно соответствующие выводы, переходит к следующему, причем доступность следующего этапа определяется правильностью выводов, сделанных на предыдущем. На взгляд автора, в этом отношении последний этап, метод проблемного обучения, выделенный М.И. Махмутовым, перекликается с концепцией программированного обучения, в рамках которой разработкой теории поэтапного формирования умственных действий занимался П.Я. Гальперин и занимается Н.Ф. Талызина. Метод программированных заданий представляет собой постановку учителем системы программированных заданий. Уровень эффективности учения определяется наличием проблемных ситуаций и возможностью самостоятельной постановки и решения проблем.

2.2 Проблемные ситуации: понятие и типы, способы и правила создания

Организация проблемного обучения предполагает применение таких приемов и методов преподавания, которые приводили бы к возникновению взаимосвязанных проблемных ситуаций и предопределяли применение школьниками соответствующих методов учения.

Однако возникновение проблемных ситуаций и поисковой деятельности, учащихся возможно не в любой ситуации. Оно, как правило, возможно, в таких видах учебно-познавательной деятельности учащихся, как: решение готовых нетиповых задач; составление задач и их решение; логических анализ текста; ученическое исследование; сочинение; рационализация и изобретение; конструирование и др.

Поэтому создание учителем цепи проблемных ситуаций в различных видах творческой учебной деятельности учащихся и управление их мыслительной (поисковой) деятельностью по усвоению новых знаний путем самостоятельного (иди коллективного) решения учебных проблем составляет сущность проблемного обучения.

Исходя из идеи развития познавательной самостоятельности учащихся, все разновидности современного урока на основе принципа проблемности делятся на проблемные и не проблемные.

С точки зрения внутренней специфики (логико-психологической) проблемным следует считать урок, на котором учитель преднамеренно создает проблемные ситуации и организует поисковую деятельность учеников. Здесь учащиеся самостоятельно устанавливают учебные проблемы и находят их решения (высший уровень проблемности), или же учитель сам ставит проблемы и решает их, показывая учащимся логику движения мысли в поисковой ситуации (низший уровень проблемности).

Дидактическим (внешним) показателем проблемного урока является его комплексность, синтетичность. Сущность синтетичного урока заключается в том, что повторение пройденного, как правило, сливается с введением нового материала, происходит непрерывное повторение знаний, умений и навыков в новых связях и сочетаниях, что характерно как раз для проблемного урока.

Структурными элементами современного урока являются:

1) актуализация прежних знаний учащихся (что означает не только воспроизведение ранее усвоенных знаний, но и применение их часто в новый ситуации;

2) стимулирование познавательной активности учащихся, контроль учителя);

3) усвоение новых знаний и способов действия (в значении более конкретном, чем понятие «изучение нового материала»);

4) формирование умений и навыков (включающих и специальное повторение, и закрепление).

Эта структура отражает и основные этапы учения, и этапы организации современного урока. Но по отношению к мыслительной деятельности учащихся, являясь выражением целей образования, она выступает как внешний показатель учения, то есть не отражает процесса продуктивной познавательной деятельности учащихся и не может обеспечить управление этой деятельностью. Поскольку показателем проблемности урока является наличие в его структуре этапов поисковой деятельности, то естественно, что они и представляют внутреннюю часть структуры проблемного урока:

1) возникновение проблемной ситуации и постановка проблемы;

2) выдвижение предположений и обоснование гипотезы;

3) доказательство гипотезы;

4) проверка правильности решения проблемы.

Таким образом, структура проблемного урока, в отличие от структуры непроблемного, имеет элементы логики познавательного процесса (логики продуктивной мыслительной деятельности), а не только внешней логики процесса обучения. Структура проблемного урока, представляющая собой сочетание внешних и внутренних элементов процесса обучения, создает возможности управления самостоятельной учебно-познавательной деятельностью ученика.

Независимо выбора метода изложения материала и организации учебного процесса, в основе при проблемном обучении лежит последовательное и целенаправленное создание проблемных ситуаций, мобилизующих внимание и активность учащихся. Форма представления проблемных ситуаций аналогична применяющейся в традиционном обучении: это учебные задачи и вопросы. Вместе с тем, если в традиционном обучении эти средства применяются для закрепления учебного материала и приобретения навыков, то в проблемном обучении они служат предпосылкой для познания.

В связи с этим, 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. Все это и определяет характер проблемного обучения как развивающего. Если использовать терминологию Л.С. Выготского (по [11]), то проблемная ситуация может находиться в «зоне ближайшего развития», когда учащийся может разрешить ее только на границе своих возможностей, при максимальной активации своего интеллектуального, творческого и мотивационного потенциала.

М.И. Махмутов определяет проблемную ситуацию как интеллектуальное затруднение человека, возникающее в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известным ему способом, что побуждает человека искать новый способ объяснения или способ действия [22].

Поэтому проблемной можно назвать ту ситуацию, когда учащийся не может объяснить для себя объективно возникающее противоречие, не может дать ответов на объективно возникающие вопросы, поскольку ни имеющиеся знания, ни содержащая в проблемной ситуации информация не содержат на них ответов и не содержат методов их нахождения. С точки зрения психологии это и служит предпосылкой для появления мыслительной активности по выявлению и решению проблем. При этом, как уже отмечалось, проблемная ситуация будет иметь дидактический характер, только если она находится в зоне ближайшего развития, то есть, создавая значительные трудности, все-таки объективно может быть разрешена учащимися.

Проблемные ситуации обычно классифицируются по различным критериям: по направленности на поиск новых знаний или способов действия, на выявление возможности применения известных знаний и способов в новых условиях и т.д.; по уровню проблемности в зависимости от того, насколько остро выражены противоречия; по дисциплинам и предметам, в которых допустимо применение тех или иных проблемных ситуаций и так далее.

Наиболее функциональной и распространенной является разделение проблемных ситуаций по характеру содержательной стороны противоречий на четыре типа, которые, по мнению М.И. Махмутова, являются общими для всех учебных предметов:

1. Недостаточность прежних знаний учащихся для объяснения нового факта, прежних умений для решения новой задачи;

2. Необходимость использовать ранее усвоенные знания и (или) умения, навыки в принципиально новых практических условиях;

3. Наличие противоречия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимости выбранного способа;

4. Наличие противоречия между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у учащихся знаний для его теоретического обоснования.

Вот примерная схема организации урока информатики в форме проблемного обучения на основе создания проблемной ситуации:

1. Создание учебной проблемной ситуации (реальной или формализованной) с целью возбудить у учащихся интерес к данной учебной проблеме и мотивировать целесообразность ее рассмотрения.

2. Постановка познавательной задачи (или задач), возникающей из данной проблемной ситуации, четкая ее формулировка.

3. Изучение различных условий, характеризующих поставленную задачу, обсуждение возможностей моделирования ее условия или замены имеющейся модели более простой и наглядной.

4. Процесс решения поставленной задачи (обсуждение задачи в целом и деталях, выявление существенного и несущественного в ее условиях, ориентация в возможных трудностях при ее решении, вычисление подзадачи и последовательность ее решения, соотношение данной задачи с имеющимися знаниями и опытом. Разработка возможных направлений решений основной задачи, отбор, воспроизведение известных теоретических положений, могущих быть использованы в указанном направлении решения задачи, сравнительная оценка направления решения и выбор одного из них, разработка плана решения задачи в выбранном направлении и его реализация в целом, детальная реализация плана решения задачи и обоснование правильности всех шагов возникающего решения задачи).

5. Исследование получаемого решения задачи, обсуждение его результатов, выявление нового знания.

6. Применение нового знания посредством решения специально подобранных учебных задач для его усвоения.

7. Обсуждение возможных расширений и обобщений результатов решения задачи в рамках исходной проблемной ситуации.

8. Изучение полученного решения задачи и поиск других более экономичных или более изящных способов ее решения.

9. Подведение итогов проделанной работы, выявление существенного в содержании, способах решения, результатах, обсуждение возможных перспектив применения новых знаний и опыта.

Данный схематический план организации проблемного урока информатики (как и любой другой) динамичен (в зависимости от конкретной характеристики той или иной учебной проблемы). Он выполняется полностью или частично, отдельные пункты плана могут объединяться вместе и т.п.

Заметим также, что эти способы создания проблемных ситуаций, сформулированные еще М.И. Махмутовым, основаны больше на узком подходе к понятию проблемного обучения, который предполагает также дальнейшее выделение эвристических методов обучения, рекомендуемых, в частности, А.В. Хуторским ([36]). Если же рассматривать проблемное обучение более широко, то необходимо признать актуальными и постановку таких проблемных ситуаций, которые возникают в реальной жизни за рамками известного пока науке, и для которых нет однозначного ответа и у самого педагога. То есть, на взгляд автора, как важный и в некоторых случаях необходимый элемент проблемного обучения можно применять такие проблемные ситуации, которые находятся в зоне актуального изучения того или иного предмета, что способствует большей свободе учащихся и повышает их творческую активность.

Для достижения максимальной эффективности учебного процесса постановка проблемных задач должна осуществляться с учетом основных логических и дидактических правил: отделения неизвестного от известного, локализации (ограничения) неизвестного, наличия в формулировке проблемы неопределенности, определения возможных условий для успешного решения и т.д. Необходимо учитывать психологические особенности усвоения материала, уровень подготовки учащихся, их мотивационные критерии. В связи с этим, можно сформулировать следующие правила создания проблемных ситуаций.

Во-первых, проблемные ситуации обязательно должны содержать посильное познавательное затруднение. Решение задачи, не содержащей познавательного затруднения, способствует только репродуктивному мышлению и не позволяет достигать целей, которые ставит перед собой проблемное обучение. С другой стороны, проблемная ситуация, имеющая чрезмерную для учеников сложность, не имеет существенных положительных последствий для их развития, в перспективе снижает их самостоятельность и приводит к демотивации учащихся.

Во-вторых, хотя проблемная ситуация и имеет абстрактную ценность - для развития творческих способностей учащихся, но наилучшим вариантом является совмещение с материальным развитием: усвоением новых знаний, умений, навыков. С одной стороны, это служит непосредственно образовательным целям, а с другой стороны и благоприятствует мотивации учащихся, которые осознают, что их усилия в итоге получили определенное выражение, более осязаемое, нежели повышение творческого потенциала.

И в-третьих, проблемная ситуация должна вызывать интерес учащихся своей необычностью, неожиданностью, нестандартностью. Такие положительные эмоции, как удивление, интерес служат благоприятным подспорьем для обучения. Одним из самых доступных и действенных методов достижения этого эффекта служит максимальное акцентирование противоречий: как действительных, так и кажущихся или даже специально организованных преподавателем с целью большей эффектности проблемной ситуации.

Постановка педагогом проблемных ситуаций ставит своей целью активизацию усилий учащихся по разрешению соответствующего противоречия. В педагогической теории ([22], [12], [30] и др.) считается, что продуктивную познавательную деятельность учащегося в условиях проблемной ситуации и, соответственно, процесс проблемного обучения можно свести к следующим основным характерным этапам:

1. возникновение (постановка) проблемной ситуации;

2. осознание сущности затруднения (противоречия) и постановка проблемы (формулировка проблемной задачи);

3. поиск способа решения проблемной задачи путем итерации догадок, гипотез и т.п. с попыткой соответствующего обоснования;

4. доказательство гипотезы;

5. проверка правильности решения проблемной задачи.

При правильной постановке проблемной ситуации у учащихся возбуждается интерес и появляется мотивация к ее изучению. Актуализация внутреннего и внешнего противоречия проблемной ситуации создает необходимые предпосылки для развертывания учебно-поисковой деятельности учащихся, которая начинается с попытки осознания затруднения и постановки проблемы.

Осознание сущности затруднения учащимся возможно, если он понимает объективные основания усвоенных способов действия и может проследить соответствие этих оснований реальным условиям решаемой задачи, то есть если он в состоянии осуществить рефлексивный контроль своих действий (или действий учителя) [30]. Итогом такой оценки ситуации, опирающейся на рефлексивный контроль собственных действий, является не только осознание факта недостаточности наличных способов действия, но и причин их недостаточности. На основе такого анализа проблемная ситуация превращается в проблемную задачу.

2.3 Экспериментальное внедрение проблемного обучения в учебный процесс

При создании экспериментальной части данного исследования была определена цель, гипотеза, а также поставлены задачи к выполнению.

Цель эксперимента состояла в том, чтобы проверить насколько эффективно применение методики на уроках информатики.

Была выдвинута гипотеза: если разработанные и проведенные уроки в экспериментальной группе, на основе методики проблемного обучения, приведут нас к повышению успеваемости, значит, тем самым мы добьемся качественного выполнения работы и усвоения материала в данной группе. При таком обучении в учениках будет активизироваться мыслительные и творческие процессы. Ученики вспомнят многие теоретические факты, методы и приемы, анализируют их с точки зрения применимости к данной в задаче ситуации, начнут накапливать определенный опыт применения одних и тех же знаний к различным вопросам.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

? определить контрольную и экспериментальную группу;

? провести 7 уроков в каждой группе;

? на 8-ом уроке протестировать учащихся каждой группы на предмет степени усвоения изученного материала;

? выполнить анализ полученных результатов и сделать соответствующие выводы.

Сроки проведения эксперимента. Эксперимент проводился во время прохождения педагогической практики с 28 января по 28 марта 2008 года в школе №10 г. Нижнекамска.

Ход эксперимента. В ходе проводимого эксперимента участие в нем принимали две группы, учащихся 9 классов: контрольная (21 ученик) и экспериментальная (22 ученика). В экспериментальной группе применялся метод проблемного обучения, в контрольной группе - изучение материала проходило традиционным способом.

В экспериментальной группе обучение проводилось с использованием проблемных ситуаций. В данном случае методика побуждает учеников искать новый способ или объяснение действия, ученикам тяжелее достичь цели с помощью известных им (ранее изученных) способов действия, возникает интеллектуальное затруднение, когда ученики не знают, как объяснить какой-либо факт или действие.

В группе с традиционным методом обучением уроки проводились с объяснением материала и поставленных задач, это не создавало проблемных ситуаций для учеников.

Для проведения уроков раздела «Системы счисления» из курса информатики 9-х классов нами было разработано тематическое планирование уроков.

Тематическое планирование уроков

№	Тема урока	Часы
1	Позиционные и непозиционные системы счисления	1
2	Двоичная система счисления	1
3	Восьмеричная система счисления	1
4	Шестнадцатеричная система счисления	1
5	Действия над числами в различных системах счисления	1
6	Действия над числами в различных системах счисления	1
7	Подготовка к контрольной работе	1
8	Итоговое тестирование	1
Итого	8

Эксперимент проходил в период, когда учащиеся начали изучать курс программирования на уроках информатики. Для того чтобы выяснить насколько будет эффективно применение проблемного обучения, для сравнения были взяты оценки успеваемости на начало эксперимента.

Были выявлены следующие оценки (таблица 1):

Таблица 1 Результаты на начало эксперимента

	УРОВЕНЬ
	Высокий	Средний	Низкий	Очень низкий
	Отлично	Хорошо	Удовл-но	Неудовл-но
	кол. чел.	%	кол. чел.	%	кол. чел.	%	кол. чел.	%
КГ	3	14%	9	43%	9	43%	0	0%
ЭГ	2	9%	7	32%	13	59%	0	0%

Графические результаты изображены на рисунке 1.

Рис. 1. Результаты успеваемости на начало эксперимента контрольной и экспериментальной группы

Уроки в экспериментальной группе проводились следующим образом:

Ход урока:

1. Этап актуализации: подготовка учеников к постановке проблемной ситуации при изучении новой темы;

2. Этап представления материала: учитель объясняет новый материал, применяя методику проблемного обучения; дает ученикам задачи, и предлагает рассмотреть их с разных позиций;

3. Заключительный этап: обсуждение учителя с учениками хода урока и подведение итогов.

Уроки проходившие в экспериментальной группе описаны в приложении А.

На заключительном этапе эксперимента для выявления результатов в обеих группах была проведена контрольная работа. Данные по успеваемости показаны в таблице 2:

Таблица 2 Результаты на конец эксперимента

	УРОВЕНЬ
	Высокий	Средний	Низкий	Очень низкий
	Отлично	Хорошо	Удовл-но	Неудовл-но
	кол. чел.	%	кол. чел.	%	кол. чел.	%	кол. чел.	%
КГ	3	14%	10	47%	7	33%	1	4%
ЭГ	4	18%	12	55%	6	27%	0	0%

Графические результаты изображены на рисунке 2.

Рисунок 2. Результаты успеваемости на конец эксперимента контрольной и экспериментальной группы

Как показывает рисунок 2, изменения в успеваемости произошли как в контрольной, так и в экспериментальной группе. Заметим, что в экспериментальной группе сдвиг произошел в положительную сторону. Произошел прирост количества оценок «отлично» и «хорошо», снизилось количество оценок «удовлетворительно». Такой прирост был получен путем правильной и точной установки проблемных ситуаций на уроках, в разработанной нами системе. Таким образом, мы можем отметить, что применение проблемного обучения значительно способствует повышению качества учебного процесса. Результаты экспериментальной работы позволяют нам утверждать, что формирование умений и навыков, полученных на основе реализации данной системы, и их применение, в экспериментальной группе, прошло продуктивно, чем в случае с контрольной группой.

Делая вывод, мы можем сказать, что, комплексное применение проблемных методов и ситуаций необходимо на уроках информатики.

С применением данной методики при организации уроков информатики мы сможем развивать в учениках логическое мышление, научим их обобщать, сопоставлять и применять полученные знания на практике. Развивать познавательную деятельность учащихся, прививать интерес к составлению программ, развивать умение анализировать происходящие изменения в решении задач.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важно еще раз отметить, что проблемное обучение не следует рассматривать как самодостаточную педагогическую технологию: это комплекс методов, подход к организации обучения, не исключающий применение и других методов: от традиционных до суггестивных, от развивающего обучения до технологии укрупнения дидактических единиц. По мнению автора, проблема реализации многих замечательных педагогических концепций и образования в целом заключается, возможно, в излишнем антагонизме их школ, нежелании признать рациональные аспекты в других технологиях и концепциях. Возможно, наиболее эффективной педагогической технологией была бы именно та, которая смогла бы реализовать в системе образования подтвержденные практикой и объединенные в органичный комплекс достижения всех педагогических и психологических школ, основные педагогические теории и концепции. В такой комплексной технологии, на взгляд автора, смогло бы занять достойное место и концепция проблемного обучения.

При решении задач только одним способом у учащихся единственная цель - найти правильный ответ. Если же требуется применить при этом несколько способов, школьники стараются отыскать наиболее оригинальное, красивое, экономичное решение. Для этого они вспоминают многие теоретические факты, методы и приемы, анализируют их с точки зрения применимости к данной в задаче ситуации, накапливают определенный опыт применения одних и тех же знаний к различным вопросам.

Познавательные процессы эффективно развиваются лишь при такой организации обучения, при которой школьники включаются в активную поисковую деятельность. Поиск нового составляет основу развития воли, внимания, памяти, воображения, мышления.

Эффективным средством обучения и развития является организация учебных исследований, цель которых состоит в том, чтобы помочь учащимся открыть новые знания и способы деятельности, углубить и систематизировать изученное.

Каждая новая проблема не всегда вызывает интерес у учащихся. Порой у ребят проявляется страх перед трудностями, неумение преодолевать их самостоятельно. В таком случае нужна задача, которая на первый взгляд, кажется, простой, а на деле требует нестандартного подхода, который создает проблему. При поиске этой проблемы ученик сталкивается с ее исследованием и обобщением.

Возникновение интереса к информатике у значительного числа учащихся зависит в большей степени от того, насколько умело будет построена учебная работа. Обычно задачи повышенной сложности исследовательского характера даются в конце урока. Благодаря своей оригинальности такие задачи сами по себе побуждают учащихся к размышлениям. Получив задание на уроке, учащиеся продолжают поиск решения задачи дома.

Благодаря такой работе у ученика снимается психологический барьер перед поиском решения задачи. Зная, что задача может быть решена разными способами, он смелее будет браться за ее решение. Постепенно, решая задачу за задачей, он приобретает некоторый опыт, что позволит ему развивать логическое мышление.

Подробный разбор способов задач является хорошим подспорьем для того, чтобы освежить в памяти пройденный материал. Накопившиеся знания не будут лежать мертвым грузом, их постоянно нужно использовать. Использование же этих знаний на практике является творческой работой, при которой школьники учатся действенно применять теорию на практике.

При такой работе над задачей формируется логическое мышление учащихся, развивается интуиция, систематизируются знания, расширяется общеобразовательный кругозор, накапливается полезный опыт. Учащиеся овладевают основными методами решения задач, составляющими важную часть многих эвристических алгоритмов, учатся рационально планировать поиск решения задачи, выполнять полезные преобразования условия задачи.

Сегодня под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными занятиями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

Ребенок усваивает материал, не просто слушая или воспринимая органами чувств, а как результат удовлетворения возникшей у него потребности в знаниях, являясь активным субъектом своего обучения

Для проведения эксперимента нами была разработана система уроков, с элементами проблемного обучения и составлена подборка проблемных заданий. Каждый урок не только на изучение теоретического материала и формирование умений решать задачи, но и на организацию умственной деятельности учащихся, которая способствует интеллектуальному развитию.

Разработанные уроки и опытная работа были проведены в средней школе № 10 города Нижнекамска. Результаты проведенного исследования показали эффективность разработанной системы уроков и составленной подборки задач.

В заключении хотелось бы отметить, что проблемное обучение не следует рассматривать как самодостаточную педагогическую технологию: это комплекс методов, подход к организации обучения, не исключающий применение и других методов: от традиционных до суггестивных, от развивающего обучения до технологии укрупнения дидактических единиц. По мнению автора, проблема реализации многих замечательных педагогических концепций и образования в целом заключается, возможно, в излишнем антагонизме их школ, нежелании признать рациональные аспекты в других технологиях и концепциях. Возможно, наиболее эффективной педагогической технологией была бы именно та, которая смогла бы реализовать в системе образования подтвержденные практикой и объединенные в органичный комплекс достижения всех педагогических и психологических школ, основные педагогические теории и концепции. В такой комплексной технологии, на взгляд автора, смогло бы занять достойное место и концепция проблемного обучения.

проблемное обучение урок информатика

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абушкин Х.Х. Проблемное обучение-учителю / Х.Х. Абушкин. ? Саранск : Морд. кн. изд-во, 1996. ? 174с.

2. Бабанский Ю.К. Проблемное обучение как средство повышение эффективности учения школьников / Ю.К. Бабанский. ? Ростов н/Д, 1970.

3. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе / Ю.К. Бабнский. ? М. : Просвещение, 1985.

4. Брушлинский А.В. Психология мышления и проблемное обучение / А. В. Брушлинский. ? М. : Знание, 1983. ? 96с.

5. Брызгалова С.И. Проблемное обучение в начальной школе : Учеб. пособие / С. И. Брызгалова. ? Калининград : КГУ, 1998. ? 90с.

6. Волович М.Б. Наука обучать / М.Б. Волович. ? М. : Линка-пресс, 1995. ? 278с.

7. Володин Н.Н., Чучалин А.Г., Шухов В.С. Вопросы непрерывного медицинского образования (проблемно-ориентированное обучение) / Н.Н. Володин, А.Г. Чучалин, В.С. Шухов // Лечащий врач. ? 2000. ? №3.

8. Геращенко И.Г., Зубарев Ю.А., Шамардин А.И. Роль инноваций в спортивной педагогике / И.Г. Геращенко, Ю.А. Зубарев, А.И. Шамардин // Теория и практика физической культуры. ? 1998. ? №4.

9. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственное развитие ребенка / П.Я. Гальперин. ? М. : Изд-во МГУ, 1985.

10. Дорно И.В. Проблемное обучение в школе : Учеб.-метод. пособие для студентов-заочников II-III курсов пед. ин-тов / И.В. Дорно. ? М. : Просвещение, 1984. ? 31с.

11. Зотов Ю. Б. Организация современного урока / Ю.Б. Зотов. М. : Просвещение, 1999 г.

12. Кроль В.М. Психология и педагогика / В.М. Кроль. - М.: Высшая школа. 2001.

13. Кудрявцев Т.В. Исследование и опыт проблемного обучения / Т.В. Кудрявцев // О проблемном обучении: вып. 2. ? М. : Высшая школа, 1969.

14. Кудрявцев Т.В. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы / Т.В. Кудрявцев ? М. : Знание, 1991.

15. Кужель С.С. Итоги дискуссии «Роль преподавателей во внедрении проблемно-поисковых средств обучения»/ С.С. Кужель // Educational Technology & Society. ? 2002. ? №5.

16. Кукушина В.С. Педагогические технологии: Учебное пособие для студентов педагогических специальностей / В.С. Кукушина ; под ред. В.С. Кукушиной Ростов н/Д. : Март, 2003.

17. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / под ред. М. П. Лапчика. - М. : Академия, 2001. - 624 с.

18. Лептина И., Семенова Н. Применение эффективных технологий обучения / И. Лептина, Н. Семенова // Учитель. ? 2003. ? №1.

19. Лернер И.Я. Вопросы проблемного обучения на Всесоюзных педагогических чтениях / И.Я. Лернер // Советская педагогика. ? 1968. ? № 7.

20. Лернер И.Я. Система методов обучения / И.Я. Лернер. ? М. : Знание, 1976.

21. Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении / А.М. Матюшкин ? М. : Педагогика, 1972. ? 178с.

22. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе / М.И. Махмутов. - М.: Педагогика. 1977.

23. Махмутов М.И. Принцип проблемности в обучении / М.И. Махмутов // Вопросительная психология. ? 1984. ? №5. ? С. 30-35.

24. Менчинская Н.А. Проблемы учения и умственного развития школьника / Н.А. Менчинская. ? М. : 1989.

25. Мочалова Н.М. Методы проблемного обучения и границы их применения.-Казань, 1978.

26. Оконь В. Введение в общую дидактику / В. Оконь. ? М. : Высш.шк., 1990.

27. Оконь В. Основы проблемного обучения / В. Оконь. ? М. : Просвещение, 1968.

28. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Е.С. Полат. ? М. : 2000.

29. Путляева Л.В. Проблемное обучение / Путляева Л. В. ? М. : ЦОЛИУВ, 1990. ? 20 с.

30. Репкина Н.В. Что такое развивающее обучение? / Н.В. Репкина. ? Томск : Пеленг, ? 1993.

31. Семакин И.Г. Преподавание базового курса информатики в средней школе : методическое пособие / И.Г. Семакин, Т.Ю. Шеина. - М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2000. - 469 с.

32. Снапковская С.В. Проблемное обучение как средство интенсификации педагогического процесса в системе работы кафедры педагогики и психологии / С.В. Снапковская // Сайт проекта Интернет-конференции «Актуальные про-мы медицинского образования» // http: //vgmu.vitebsk.net/intconf/sect4/10.htm

33. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике: Учебное пособие / Н.В. Софронова. ? М.: Высшая школа, 2004. ? 223с.

34. Столяренко Л.Д. Педагогика / Л.Д. Столяренко. - Ростов н/Д: Феникс, 2003.

35. Талызина Н.Ф. Формирование познавательной деятельности учащихся / Н.Ф. Талызина. ? М. : Знание, 1983.

36. Холодная М.А. Задачи интеллектуального воспитания учащихся в условиях современной школы / М.А. Холодная // Сайт проекта «Математика, психология, интеллект» // http://fp.nsk.fio.ru/works/022/mpi/psihol_2_2.htm

37. Хуторской А.В. Эвристическое обучение: Теория, методология, практика / А.В. Хуторской ? М. : Международная педагогическая академия, 1998.

38. Шамова Н.В. Активизация учения школьников / Н.В. Шамова. ? М.: Просвещение, 1982.

39. Шелепаева А.Х. Поурочные разработки по информатике 8-9 классы: учебно-методическое пособие / А.Х. Шелепаева. ? М.: ВАКО, 2005. ? 286с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Урок № 1

Тема урока: Позиционные и непозиционные системы счисления.

Цели:

1) Дидактическая цель: ознакомить учащихся с основными понятиями: система счисления, позиционная ССЧ, непозиционная ССЧ.

2) Воспитательная цель: показать учащимся свойства хорошо знакомой им десятичной ССЧ, на которые они не обращали ранее внимания. (С целью дальнейшей опоры на знакомую ССЧ при изучении новых ССЧ).

3) Развивающая цель: развивать умение рассуждать, сравнивать, делать выводы.

Методы обучения:

Лекция

Беседа

Структура лекции:

1. Краткое повторение понятия степени числа.

2. Введение и обсуждение основных понятий.

3. Анализ десятичной ССЧ.

4. Закрепление материала.

5. Задание на дом.

6. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Повторение

Х0 = 1

100=1

101=10

102=100

103 =1000

Повторить понятия “цифра”, “число”, чётко определить их различие.

II. История развития записи чисел

[33, c.153]

III. Основные понятия

Система счисления (в дальнейшем - ССЧ) - это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).

Позиционные и непозиционные ССЧ

А) Римская ССЧ.

Х - 10

ХХ - 20

ХХХ - 30

“Вес” цифры Х не зависит от позиции её в числе, она всегда означает 10.

Данная система счисления - непозиционная.

Б) Десятичная ССЧ.

Сравните числа:

5

55

555

Обсуждение изменения “веса” цифры 5 в зависимости от занимаемой ею позиции. “Вес” цифры 5 зависит от позиции её в числе. Данная ССЧ - позиционная.

В) Десятичная система счисления.

(Обратить внимание на план изложения, во всех последующих уроках придерживаться этого же плана, т.к. это облегчает запоминание темы).

Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (В десятичной ССЧ всего цифр - 10, цифры “10” нет)

Основание -10.

В десятичной ССЧ любое число может быть представлено через степени числа 10 (основание системы).

725 = 7 . 102 + 2 . 101 + 5 . 100

IV. Упражнения (выполняются у доски)

Представить через степени основания (10) следующие числа.

1) 971= 8631= 20575= 341,89=	2) 9,25= 341,89= 123,1= 1024,01=

Числа можно записывать не только через степени числа 10, но и любого целого числа >1. Т.е. основанием системы может быть любое целое число >1.

Мы встречаемся с такими системами и в обыденной жизни. Как вы думаете где мы встречаемся с ССЧ с основанием 60?

V. Задание на дом

1. Выучить определения.

2. Представить через степени числа 10 следующие числа: 729,017; 94003,7002.

VI. Подведение итогов урока.

Урок № 2

Тема урока: Двоичная система счисления.

Цели:

1) Дидактическая цель: ознакомить учащихся с двоичной ССЧ, с переводом чисел из двоичной ССЧ в десятичную и обратно.

2) Воспитательная цель: показать учащимся необходимость использования двоичной ССЧ в работе компьютера и переход от “человеческой” ССЧ к машинной.

3) Развивающая цель: развивать умение перехода от десятичной ССЧ к двоичной и обратно.

Методы обучения:

Лекция.

Беседа с элементами творческой работы.

Самостоятельная работа.

Структура урока:

1. Краткое повторение основных понятий предыдущего урока.

2. Знакомство с записями двоичных чисел.

3. Перевод целого числа из двоичной ССЧ в десятичную.

4. Перевод целого числа из десятичной ССЧ в двоичную.

5. Задание на дом.

6. Самостоятельная работа.

7. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Повторение

Один у доски ученик записывает число 729,017 через степени числа 10. Остальные учащиеся отвечают на вопросы:

? Что такое система счисления?

? Какие ССЧ вы знаете?

? Назовите цифры десятичной ССЧ.

? Назовите основание десятичной ССЧ.

? Что такое “двоичное кодирование”?

? Чем обусловлена его необходимость?

II. Двоичная система счисления

Цифры: 0,1 (цифр всего 2, цифры “2” нет).

Основание - 2.

Анализ таблицы, вывод о правиле образования двоичного числа.

Десятичное число 0 1 2(1+1) 3(2+1)	Двоичное число 0 1 10 11	Десятичное число 4(3+1) 5(4+1) 6(5+1) 7(6 + 1)	Двоичное число 100 101 110 111 и т.д.

III. Перевод числа из двоичной ССЧ в десятичную

101₂ = 1 ^. 2² + 0 ^. 2¹ + 1 ^. 2⁰ = 1 ^. 4 + 0 + 1 ^. 1 = 4 + 1 = 5₁₀ (этот пример делает учитель, обратить внимание на правильность результата, сравнив его с предыдущей таблицей).

Следующие два примера выполняют учащиеся на доске.

1010₂ = ?₁₀ 1010₂ = 1 ^. 2³ + 0 ^. 2² + 1 ^. 2¹ + 0 ^. 2⁰ = 8 + 2 = 10₁₀

11,01₂ = ?₁₀ 11,01₂ = 1 ^. 2¹ + 1 ^. 2⁰ + 0 ^. 2^-1 + 1 ^. 2^-2 = 2 + 1 + 0,25 = 3,25₁₀

IV. Перевод числа из десятичной ССЧ в двоичную

Последовательное деление на основании системы до получения результата строго меньше основания 25₁₀ - ?₂

2510 = 110012

Проверка: 11001₂ = 1 ^. 2⁴ + 1 ^. 2³ + 0 ^. 2² + 0 ^. 2¹ + 1 ^. 2⁰ = 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 25₁₀

Попробовать самостоятельно: 36₁₀ - ?₂

Ответ: 100100₂

Сделать проверку.

Далее, в зависимости от времени учитель может предложить несколько примеров сам.

V. Задание на дом

17₁₀-?₂(10001₂)

10011₂ - ?₁₀ ( 19₁₀ )

10111,101₂ - ?₁₀ ( 23,625₁₀ )

41₁₀ - ?₂ ( 101001₂ )

VI. Самостоятельная работа

Выполняется с опорой на тетрадь. Наличие ответов позволяет быстро проверить работу.



I в.	4910-?2	11101,12- ?10
II в.	3110-?2	10111,012- ?10
III в.	2910-?2	10101,12- ?10
IV в.	4510-?2	11001,0012- ?10
V в.	3710-?2	11001,012- ?10
VI в.	4710-?2	10001,0012-?10

Ответы:

I в	1100012	29,510
II в.	111112	23,2510
III в.	111012	21,510
IV в.	1011012	25,12510
V в.	1001012	25,2510
VI в.	1011112	17,12510

VII. Подведение итогов урока

Урок № 3

Тема урока: Восьмеричная система счисления.

Цели:

1) Дидактическая цель: Ознакомить учащихся с восьмеричной ССЧ, с переводом чисел из восьмеричной ССЧ в десятичную и обратно.

3) Воспитательная цель: Показать учащимся разнообразие ССЧ.

3) Развивающая цель: Развивать умение перехода от десятичной ССЧ к восьмеричной и обратно.

Методы обучения:

Лекция.

Беседа с элементами творческой работы.

Самостоятельная работа.

Структура урока:

1. Проверка домашнего задания.

2. Знакомство с записями восьмеричных чисел.

3. Перевод целого числа из восьмеричной ССЧ в десятичную.

4. Перевод целого числа из десятичной ССЧ в восьмеричную.

5. Перевод числа из восьмеричной ССЧ в двоичную и обратно.

6. Задание на дом.

7. Самостоятельная работа.

8. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Проверка домашнего задания

Аналогично предыдущему уроку.

II. Восьмеричная система счисления

Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (цифр всего 8, цифры “8” - нет).

Основание - 8.

Десятичное число: 0 1 2(1+1) …… 7(6+1) 8(7+1) 9 (8 + 1)	Восьмеричное число: 0 1 2 …… 7 10 11 и т.д.

III. Перевод числа из восьмеричной ССЧ в десятичную

11₈ = 1 ^. 8¹ + 1 ^. 8⁰ = 8 + 1 = 9₁₀ (этот пример делает учитель, обратить внимание на правильность результата, сравнив его с предыдущей таблицей).

Следующие два примера выполняют учащиеся на доске.

125₈ = ?₁₀ 125₈ = 1 ^. 8² + 2 ^. 8¹ + 5 ^. 8⁰ = 64 + 16 + 5 = 85₁₀

177,1₈ = ?₁₀ 177,01₈ = 1 ^. 8² + 7 ^. 8¹ + 7 ^. 8⁰ + 1 ^. 8-¹ = 64 + 56 + 7 + 0,125 = 127,125₁₀

IV. Перевод числа их десятичной ССЧ в восьмеричную

17₁₀ - ?₈

1710 = 218

Проверка: 21₈ = 2 ^. 8¹ + 1 ^. 8⁰ = 16 + 1 = 17₁₀

Попробовать самостоятельно (на рабочем месте, в тетрадях):

85₁₀-?₈Ответ:125₈

99₁₀-?₈Ответ:143₈

175₁₀ - ?₈ Ответ: 257₈

V. Перевод числа из двоичной ССЧ в восьмеричную и обратно

Таблица цифр

восьмеричные: 0 1 2 3	двоичные: 000 001 010 011	восьмеричные: 4 5 6 7	двоичные: 100 101 110 111

Пример: 110011₂ - ?₈ Разбить число на тройки цифр, начиная с конца. Если окажется, что количество цифр в числе не кратно 3, то дописать нули перед числом. 110 011₂. Найти каждой тройке цифр, соответствующую ей в таблице цифр, восьмеричную цифру. 110 - 6, 011 - 3. Значит - 110 011₂ = 63₈

Самостоятельно: 100001₂ - ?₈ ( 21₈ )

Аналогично:

12₈-?₂;

1₈-001₂;

2₈-010₂;

12₈ = 001010₂,

а так как нули перед числом не влияют на его величину и, следовательно, могут не писаться, то 12₈ = 1010₂

Самостоятельно: 76₈ - ?₂ (111110₂ )

VI. Задание на дом

171₁₀-?₈(253₈)

16₈-?₂(1110₂)

10111₂-?₈(27₈)

77₈ -?₁₀ ( 63₁₀ )

VII. Самостоятельная работа

Выполняется с опорой на тетрадь.



I в. 1910 - ?8 118 - ?2 10102 - ?8 II в. 2110 - ?8 338 - ?2 100012 - ?8 III в. 2310 - ?8 228 - ?2 110012 - ?8 IV в. 2510 - ?8 328 - ?2 1010012 - ?8 V в. 2710 - ?8 218 - ?2 1110102 - ?8 VI в. 2910 - ?8 238 - ?2 1011102 - ?8

Подобные документы

• Проблемные методы обучения

  Сущность и особенности проблемного обучения. Место проблемного обучения в педагогических концепциях. Концептуальные основы проблемного обучения. Методика организации проблемного обучения. Роль педагога в проблемном обучении.
  
  реферат [80,3 K], добавлен 07.06.2003
  

• Использование технологии проблемного обучения на уроках литературного чтения

  Сущность проблемного обучения в учебном процессе. Организация проблемного обучения в начальной школе. Формы проблемного обучения и способы его организации. Изучение педагогического опыта использования проблемного обучения на уроке литературного чтения.
  
  курсовая работа [37,5 K], добавлен 23.10.2017
  

• Проблемное обучение в высшей школе

  Научное обоснование дефиниции "проблемное обучение". Содержание и назначение проблемного обучения, условия его успешной организации. Особенности методологии проблемного обучения. Особенности обучения иностранным языкам на основе проблемного подхода.
  
  курсовая работа [63,1 K], добавлен 13.05.2011
  

• Проблемное обучение на уроках истории

  Методика теоретико-практических основ проблемного обучения, практическое применение. Проблемная ситуация как одна из закономерностей процессов мышления, ее компоненты. Организация проблемного обучения на уроках истории, функции эвристической беседы.
  
  курсовая работа [42,1 K], добавлен 17.09.2013
  

• Актуализация возможностей проблемного обучения в начальной школе

  Дидактическое обоснование методов проблемного обучения. Проблемная ситуация – основное звено проблемного обучения. Методы и приемы организации проблемного обучения в начальной школе. Классификация проблемных ситуаций, пути и способы их создания.
  
  дипломная работа [88,4 K], добавлен 11.05.2008
  

• Методы и методики преподавания информатики

  Пассивные и активные методы обучения на уроках информатики. Разработка план-конспекта с применением активных и пассивных методов обучения на уроках информатики. Выбор метода обучения школьников на уроках информатики, основные методики преподавания.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.09.2011
  

• Проблемное обучение

  Исторические аспекты проблемного обучения. Педоцентрическая концепция Дж. Дьюи. Проблемные ситуации как основа проблемного обучения. Современные американские теории "учения путем решения проблем". Достоинства и недостатки проблемного обучения.
  
  контрольная работа [28,1 K], добавлен 12.05.2009
  

• Эффективность проблемного подхода в обучении иностранным языкам в школе

  Дидактические особенности проблемного обучения в контексте интенсификации учебной деятельности школьников. Педагогическая модель организации иноязычного аудирования и говорения школьников на уроке иностранного языка с элементами проблемного обучения.
  
  дипломная работа [1,7 M], добавлен 20.09.2015
  

• Влияние проблемного обучения на интеллектуальное развитие учащихся

  Педагогические цели профессионального обучения. Сущность и этапы проблемного обучения. Алгоритм создания проблемной ситуации в процессе теоретического обучения. Проблемное обучение в профессионально-техническом образовании и его основные методы.
  
  курсовая работа [42,5 K], добавлен 22.02.2012
  

• Организация проблемного обучения в начальной школе

  Развитие творческих способностей каждого ребенка. История развития, роль и сущность проблемного обучения, его виды, уровни и характеристика. Характеристика проблемных методов обучения. Экспериментальное исследование условий эффективной организации.
  
  курсовая работа [203,9 K], добавлен 16.02.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам