Метод демонстраційних прикладів

У педагогічній практиці поняття «модель» трактується як деякий об'єкт, дещо подібний (аналогічний) до оригіналу. Моделювання найбільш адекватне сучасним вимогам до системи освіти методом включення комп'ютера в навчання, яке забезпечує активний вид навчально-пізнавальної діяльності учнів. Переваги навчального комп'ютерного моделювання пов'язані з подоланням формальності засвоєння знань, розвитком дослідницьких і конструкторських навичок, розвитком інтелектуальних здібностей учнів. Використання комп'ютерного моделювання в навчальному процесі (дослідження явищ на основі готових моделей, побудова моделей самими учнями) дозволяє підвищити інтенсивність навчання і активність пізнавальної діяльності учнів.

Комп'ютерна модель — це комп'ютерно-базоване середовище (набір програм і даних) для обчислювального експерименту, яке об’єднує в собі на основі математичної моделі явища чи процесу засоби аналізу об'єкта експерименту та відображення інформації. Виділення даного поняття дозволило визначити перший класифікаційний рівень поділу моделей на традиційні і комп'ютерні. Однак існують моделі, які мають властивості і традиційних і комп'ютерних. Такі моделі будемо називати комп'ютерними інформаційними моделями.

Зазначимо, що:

• комп’ютерна інформаційна модель являє собою сукупність символів деякого алфавіту, тому є традиційною моделлю;

• комп'ютерна інформаційна модель може опрацьовуватися за допомогою комп'ютера з використанням відповідних програмних засобів, тому є комп'ютерною моделлю;

• принциповою основою можливості застосування комп'ютера для аналізу математичних моделей у обчислювальному експерименті є алгоритмічний характер математичних моделей.

Навчальні комп'ютерні моделі й навчальні інформаційні моделі одержали назву демонстраційних прикладів.

Усі навчальні моделі відповідно до їх призначення умовно можна поділити на моделі-замінники моделі-уявлення, моделі-інтерпретатори, дослідницькі моделі та комп'ютерні моделі

Навчальні комп’ютерні моделі мають дві основні відмінності від традиційних навчальних моделей:

• універсальність навчальних комп'ютерних моделей,

• навчальні комп'ютерні моделі є не лише засобом опанування знаннями, а й роблять доступними способи діяльності робота з навчальними комп'ютерними моделями дозволяє учням опанувати вміння і навички користувача комп'ютера.

Ці особливості дозволяють виділити навчальні комп'ютерні моделі в окремий клас Поняття «навчальна інформаційна модель» визначаться як комп'ютерно-базоване середовище, яке об'єднує в собі на основі комп'ютерної інформаційної моделі засоби експериментування з об’єктом дослідження і розвинуті засоби відображення інформації

Навчальні інформаційні моделі можна поділити на такі і групи

а)      моделі алгоритмів зберігання, передавання і опрацювання інформації,

б)      моделі структур даних,

в)      моделі віртуальних машин,

г)      моделі, які демонструють реалізацію об'єктно-орієнтованого підходу до комп’ютерного інформаційного моделювання.

Учитель може здійснювати добір навчальних інформаційних моделей, які найбільш адекватні тому чи іншому етапу дидактичною циклу навчання. Наприклад, при поясненні нового матеріалу і на етапі закріплення доцільно віддавати перевагу роботі учнів з навчальними інформаційними моделями типів а), б), г), а навчальні інформаційні моделі типу в) ефективніше використовувати при організації самостійної роботи школярів.

У практичній діяльності вчителя часто виникає необхідність використання системи навчальних інформаційних моделей які описують процес конструювання об'єктів або віртуальних машин. Методичне призначення подібних демонстрацій при навчанні програмуванню описано Н.Віртом «Читачеві демонструється, як поступово створюється програма йому надаються різні «моментальні знімки» її розвитку, причому ці розробки демонструють метод поетапного уточнення деталей. Явважаю важливим розглядаючи програми в їх остаточному випадку приділяти достатньо уваги деталям оскільки саме в них приховуються основні труднощі в програмуванні».

Для скорочення будемо називати навчальні інформаційні моделі демонстраційними прикладами.

Демонстраційні приклади при навчанні програмування представлені у вигляді вихідних текстів програм мовою програмування. Тому часто комп’ютерні засоби навчання для підтримки методу демонстраційних прикладів мінімальні потрібен лише текстовий процесор (бажано з підтримкою гіпертексту) і система програмування обраною мовою. Важливо зазначити, що метод демонстраційних прикладів найчастіше використовується в формі лабораторних робіт (лабораторного практикуму).

Використання методу демонстраційних прикладів при навчанні програмуванню базується на концепції відомого методиста в навчанні програмуванню Н.Вірта «Програмування — це мистецтво конструювання. Як можна навчити конструкторській, винахідницькій діяльності. Існує такий метод виділити найпростіші будівельні блоки із багатьох вже існуючих програм і дати їх систематичний опис. Але програмування являє собою велику і різнопланову діяльність, яка часто потребує складної розумової праці. Помилково вважати, що її можна звести лише до використання готових рецептів. За метод навчання нам лишається обрати ретельний добір і розгляд характерних прикладів. Зрозуміло, не слід вважати, що вивчення прикладів усім однаково корисно. При цьому підході багато залежить від кмітливості й інтуїції учня »

Для реалізації цього методу навчання вчитель створює для кожної лабораторної роботи методичні вказівки, які повинні містити

1) текст, до якого входить

 - програмне формулювання теми, основна мета, вимоги до підготовки учнів, результати навчання, що плануються,

- стислий опис теорії (понять і алгоритмів), яка необхідна для виконання завдання,

2) демонстраційні приклади. При складанні і доборі демонстраційних прикладів необхідно дотримуватися принципу Н.Вірта «подавати програми в їх остаточному вигляді тією мовою, щоб вони могли реально виконуватися в обчислювальній машині»,

3)завдання для самостійного виконання:

Учитель може використовувати демонстраційні приклади не лише для формування вмінь та навичок учнів, а й при вивченні нового теоретичного матеріалу, узагальненні й систематизації знань і для підсумкового контролю.

Метод демонстраційних прикладів доцільно використовувати при вивченні прикладних програм.

Використання методу демонстраційних прикладів дозволяє інтенсифікувати спілкування учнів між собою і з вчителем, який проводить лабораторні роботи, передавати один одному демонстраційні приклади, що були написані іншими учнями аналізувати їх, модифікувати тощо.

Даний метод дозволяє використовувати метод «учнівського підручника». Метод можна використовувати на лабораторних роботах, присвячених систематизації і узагальненню знань. Суть його полягає в тому, що учні одержують на свої комп’ютери демонстраційні приклади з теми, що вивчається, і за допомогою текстового процесора доповнюють його таким чином, щоб запропонований матеріал був цікавим і пізнавальним для товаришів.

Для підготовки «учнівського підручника» від учнів вимагається:

• самостійне вивчення додаткової наукової і методичної літератури;

• активне застосування одержаних знань на практиці;

• уміння розв'язувати основні типи задач з теми, що вивчається, тому що, як правило, вказівки до лабораторної роботи закінчуються підрозділом «приклади розв'язування задач», в яких наводяться умови задач, розв'язки яких потрібно було включити в демонстраційні приклади;

• уміння чітко і ясно викласти свої знання.

Наприкінці такої лабораторної роботи кожен учень, користуючись локальною мережею, може передати на комп'ютер вчителя свій варіант демонстраційних прикладів. Кращі варіанти обговорюються. Розвитком подібного методу є методи «бригадного» і «класного» підручника.

Зазначимо, що відомий у методиці навчання математики метод ключових завдань є до деякої міри безмашинним варіантом методу демонстраційних прикладів. Ключовою задачею називається задача, оволодіння способам розв'язування якої дозволяє учневі розв'язувати будь-яку задачу з даної теми на рівні шкільних вимог. Метод ключових задач заснований на тому, що розв'язування більшості шкільних завдань зводиться до розв'язування певної послідовності заздалегідь дібраних учителем ключових задач.

Однак, застосовуючи метод демонстраційних прикладів учителеві необхідно врахувати, що деякі процедури і функції, які використовуються в даному методі, — лише приклади, за зразком і подібністю яких можна створювати реальні програми опрацювання інформації. Іноді спроби безпосереднього застосування тієї чи іншої процедури чи функції можуть не відразу привести до мети, оскільки сама постановка задачі в деяких демонстраційних прикладах умовна. Вчитель повинен пояснити учням, що практична реалізація того чи іншого алгоритму може потребувати суттєвої модифікації демонстраційних прикладів.

Тема 2.3 Методи навчання інформатики(продовження). Застосування інтерактивних методик на уроках інформатики у початковій школі

План проведення практичного заняття

1. Ознайомлення учнів з теоретичним матеріалом через інтерактивний метод «Навчаючи-вчуся».

2. Групова робота: розробка фрагменту уроку з інформатики в початковій школі із з застосуванням інтерактивних методик

3. Рефлексія: Чому інтерактивні методики мало застосовуються вчителями у школі?

Теоретичні відомості

Сучасна школа стоїть перед прикрим фактом: в умовах традиційних форм та методів навчання школярі, пасивно отримуючи інформацію, не вміють здобувати її самостійно і застосовувати те, що знають.

Натомість соціальне замовлення не тільки України, а й світового співтовариства вимагає перш за все людей, здатних самостійно самовдосконалюватися. Це знайшло відображення і у доповіді ЮНЕСКО “Освіта: прихований скарб”, де проголошено: “Людина має навчитися:

· пізнавати, тобто оволодівати інструментарієм, необхідним для розуміння того, що відбувається у світі;

· діяти таким чином, щоб робити потрібні зміни у середовищі свого мешкання;

· жити в суспільстві, беручи участь у всіх видах людської діяльності” [6, 31].

Нова школа матиме справу з індивідуальністю, самобутністю особистості, оскільки індивідуальність є головним принципом етики і мусить виступити керівним методологічним положенням у вихованні й навчанні.

Якнайактивніше сприяють цьому інтерактивні методи навчання, що активно розробляються останнім часом. Завдяки закладеним в їх суть самостійній діяльності та груповій взаємодії вони можуть бути корисними та перспективними для вчителя та для учнів.
Інтерактивне навчання не є зовсім новим, адже подібні підходи застосовувалися з давніх часів, а протягом короткого часу на початку радянської педагогіки були дуже поширеними в школі (лабораторне та бригадне навчання 20-х років).
Які сильні сторони інтерактивних методів навчання? Перш за все – підвищення “ККД” процесу засвоєння інформації. За даними американських вчених, під час лекції учень засвоює всього лиш 5% матеріалу, під час читання – 10%, роботи з відео/аудіоматеріалами – 20%, під час демонстрації – 30%, під час дискусії – 50%, під час практики – 75%, а коли учень навчає інших чи відразу застосовує знання – 90%. [12, 9]. Як бачимо, відносно пасивні методи навчання (коли учень лише засвоює та відтворює інформацію) мають на рівень (в 5-10 разів!) нижчу ефективність, ніж активні та інтерактивні.

Сутність і види інтерактивних методів навчання.
Методи інтерактивного навчання можна поділити на дві великі групи: групові та фронтальні. Перші передбачають взаємодію учасників малих груп (на практиці від 2 до 6-ти осіб), другі – спільну роботу та взаємонавчання всього класу.
Час обговорення в малих групах – 3-5 хвилин, виступ – 3 хвилини, виступ при фронтальній роботі – 1 хвилина.

Групові методи:

1. Робота в парах.
Учні працюють в парах, виконуючи завдання. Парна робота вимагає обміну думками і дозволяє швидко виконати вправи, які в звичайних умовах є часомісткими або неможливими (обговорити подію, твір, взагалі інформацію, вивести підсумок уроку, події тощо, взяти інтерв’ю один в одного, проанкетувати партнера). Після цього один з партнерів доповідає перед класом про результати.

2. Робота в трійках. По суті, це ускладнена робота в парах. Найкраще в трійках проводити обговорення, обмін думками, підведення підсумків чи навпаки, виділення несхожих думок).

3. Змінювані трійки. Цей метод трохи складніший: всі трійки класу отримують одне й те ж завдання, а після обговорення один член трійки йде в наступну, один в попередню і ознайомлює членів новостворених трійок з набутком своєї.

4. 2+2=4. Дві пари окремо працюють над вправою протягом певного часу (2-3 хвилини), обов’язково доходять до спільного рішення, потім об’єднуються і діляться набутим. Як і в парах, необхідним є консенсус. Після цього можна або об’єднати четвірки у вісімки, або перейти до групового обговорення.

5. Карусель. Учні розсаджуються в два кола – внутрішнє і зовнішнє. Внутрішнє коло нерухоме, зовнішнє рухається. Можливі два варіанти використання методу – для дискусії (відбуваються “попарні суперечки” кожного з кожним, причому кожен учасник внутрішнього кола має власні, неповторювані докази), чи для обміну інформацією (учні із зовнішнього кола, рухаючись, збирають дані).

6. Робота в малих групах. Найсуттєвішим тут є розподіл ролей: “спікер” – керівник групи (слідкує за регламентом під час обговорення, зачитує завдання, визначає доповідача, заохочує групу до роботи), “секретар” (веде записи результатів роботи, допомагає при підведенні підсумків та їх виголошенні), “посередник” (стежить за часом, заохочує групу до роботи), “доповідач” (чітко висловлює думку групи, доповідає про результати роботи групи).
Можливим є виділення експертної групи з сильніших учнів. Вони працюють самостійно, а при оголошенні результатів рецензують та доповнюють інформацію.

7. Акваріум. У цьому методі одна мікрогрупа працює окремо, в центрі класу, після обговорення викладає результат, а решта груп слухає, не втручаючись. Після цього групи зовнішнього кола обговорюють виступ групи і власні здобутки.
Фронтальні методи:

1. Велике коло. Учні сидять по колу і по черзі за бажанням висловлюються з приводу певного питання. Обговорення триває, поки є бажаючі висловитися. Вчитель може взяти слово після обговорення.

2. Мікрофон. Це різновид великого кола. Учні швидко по черзі висловлюються з приводу проблеми, передаючи один одному уявний “мікрофон”.

3. Незакінчені речення. Дещо ускладнений варіант великого кола: відповідь учня – це продовження незакінченого речення типу “можна зробити такий висновок…”, “я зрозумів, що…”

4. Мозковий штурм. Загальновідома технологія, суть якої полягає в тому, що всі учні по черзі висловлюють абсолютно всі, навіть алогічні думки з приводу проблеми. Висловлене не критикується і не обговорюється до закінчення висловлювань.

5. Аналіз дилеми (проблеми). Учні в колі обговорюють певну дилему (простіше) чи проблему (складніше, бо поліваріантно). Кожен каже варіанти, що складаються внаслідок вибору. Найкраще давати завдання вибору з особистісним сенсом (наприклад, “чи платити податки, якщо країна не здатна їх правильно розподілити?”).

6. Мозаїка. Це метод, що поєднує і групову, і фронтальну роботу. Малі групи працюють над різними завданнями, після чого переформовуються так, щоб у кожній новоствореній групі були експерти з кожного аспекту проблеми (наприклад, кожна первинна група аналізувала один вірш Т.Шевченка, після переформування перша нова група повинна узагальнити тематику всіх опрацьованих віршів, друга – ідейне навантаження, третя – образи, четверта – форму).

Правила для учнів:

Кожна думка важлива.

 Не бійся висловитися!

Ми всі – партнери!

Обговорюємо сказане, а не людину!

Обдумав, сформулював, висловив!

Говори чітко, ясно, красиво!

Вислухав, висловився, вислухав!

Тільки обґрунтовані докази!

Вмій погодитися і не погодитися!

Важлива кожна роль.

Процес впровадження.

Впровадження інтерактивних методів навчання відбувалося за логікою “від простого до складного”, паралельно застосовуючи як фронтальні, так і групові методи за такою схемою:

Загалом інтерактивне навчання дає змогу наблизити викладання до нового, особистісно-зорієнтованого рівня.