Annotation. This article discusses the use of educational and creative tasks in teaching computer modeling at computer science lessons.
Keywords: Information modeling, teaching and creative task.
Анализ философской, научно-педагогической и психологической литературы, свидетельствует, что проблеме развития личности, ее творческого потенциала, разработке и использованию нетрадиционных педагогических технологий, способствующих этому развитию, посвящено значительное количество исследований.
Однако, в известной нам литературе, недостаточно исследованы вопросы, касающиеся развития творческих способностей учащихся при обучении компьютерному моделированию с использованием учебно-творческих задач. В образовательной практике педагоги довольно часто используют элементы различных технологий развивающего обучения. Но хаотичность и бессистемность их реализации, неадаптированность к условиям обучения в рамках информационных технологий не дают должной результативности.
Малая изученность данной темы открывает большие возможности для ее исследования, создания методик обучения и разработки творческих заданий по компьютерному моделированию.
В нашей исследовательской работе мы предполагаем, что наиболее эффективным с точки зрения развития творческих способностей учащихся является материал, связанный с информационным моделированием.
Изучение информационных процессов, как и вообще любого феномена внешнего, мира, основано на методологии моделирования. Специфика информатики в том, что она использует не только математические модели, но и модели всевозможных форм и видов (текст, таблица, рисунок, алгоритм, программа) — информационные модели. Понятие информационной модели придает курсу информатики тот широкий спектр межпредметных связей, формирование которых является одной из основных задач этого курса в основной школе. Сама же деятельность по построению информационной модели — информационное моделирование является обобщенным видом деятельности, который характеризует именно информатику [5].
Одним из эффективных методов познания окружающей действительности является метод моделирования, который является мощным аналитическим средством, вобравшим в себя весь арсенал новейших информационных технологий.
Информационное моделирование является не только объектом изучения в информатике, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности. Его также можно рассматривать как метод научного исследования и как самостоятельный вид деятельности.
Включение в содержательную линию «Моделирование и формализация» базового курса информатики модуля «Информационное моделирование» позволит создать прочную основу для:
— сознательного использования информационных моделей в учебной деятельности;
— знакомства учащихся с методикой научной исследовательской деятельности;
— последующего углубленного изучения информационного моделирования в профильных курсах информатики [2].
В перечне целей, достижение которых обеспечивает обучение информатике на этапе основного общего образования, указывается развитие творческих способностей средствами ИКТ. Если мы посмотрим цели обучения информатике и информационным технологиям на этапе среднего (полного) образования, то увидим, что здесь помимо средств ИКТ предполагается развитие творческих способностей и путем освоения и использования методов информатики. По нашему мнению, именно моделирование и формализация в наибольшей степени являются теми методами информатики, освоение и использование которых в сочетании с их реализацией средствами ИКТ приведет к повышению уровня развития творческих способностей.
Моделирование — творческий процесс, поэтому обучение данной теме обладает широкими возможностями по развитию творческих способностей учащихся. Рассмотрим некоторые аспекты обучения моделированию в школьном курсе информатики.
Проведем сравнительный анализ основных этапов компьютерного моделирования (автор — Н. В. Макарова [4]), и структуры творческого процесса (автор — Я. А. Пономарев [7]):
|
Этапы моделирования |
Этапы творческого процесса |
|
1. Постановка задачи: описание задачи; цель моделирования; анализ объекта. |
1. Осознание проблемы: возникновение проблемной ситуации; осмысление и понимание наличных данных; постановка проблемы (вопроса). |
|
2. Разработка модели. |
2. Разрешение проблемы: выработка гипотезы; развитие решения, эксперимент. |
|
3. Компьютерный эксперимент. |
|
|
4. Анализ результатов моделирования (если результаты не соответствуют целям, значит, допущены ошибки на предыдущих этапах). |
3. Проверка решения (в результате осуществления данного этапа выдвинутая гипотеза может не оправдаться, тогда она заменяется другой). |
Сравнение этапов позволяет сделать вывод о том, что процесс моделирования легко вписывается, согласуется с творческим процессом. Поэтому обучение учащихся моделированию, и в частности — поэтапному его планированию, ведет к формированию знаний и по планированию творческой деятельности.
Так как все этапы моделирования определяются поставленной задачей и целями моделирования, то применительно к каждому конкретному классу моделей схема может подвергаться некоторым изменениям. Так, применительно к математическим моделям, постановку задачи разбивают на следующие этапы:
1) выделение предположений, на которых будет основана математическая модель;
2) определение того, что считать исходными данными и результатом;
3) запись математических соотношений, связывающих результаты с исходными данными (эта связь и является математической моделью) [6].
Большинство задач информационного моделирования относятся к учебно-творческим задачам, определение, обоснование содержания и роли, а также классификация которых были предложены В. И. Андреевым. Учебно-творческая задача — это такая форма организации содержания учебного материала, при помощи которого педагогу удается создать учащимся творческую ситуацию, прямо или косвенно задать цель условия и требования учебно-творческой деятельности, в процессе которой учащиеся активно овладевают знаниями, умениями, навыками, развивают творческие способности личности [1].
Приведем пример выполнения задания по разработке математической модели массы портфеля школьника двумя учащимися:
|
Решение 1: |
Решение 2: |
|
1. Выделение предположений: все учебники имеют одинаковую массу; все тетради имеют одинаковую массу; масса дневника равна массе тетради; количество тетрадей и количество учебников равно количеству учебных предметов в данный день; в портфеле лежат только тетради, дневник, учебники и пенал. 2. Определение исходных данных и результата: m1 (кг) — масса пустого портфеля; m2 (кг) — масса одного учебника; m3 (кг) — масса одной тетради; m4 (кг) — масса пенала; n (шт) — количество учебных предметов; M (кг) — масса портфеля школьника. 3. Математическая модель М=m1+m2·n+m3· (n+1) +m4, где m1>0, m2>0, m3>0, m4>0, n>1. |
1. Выделение предположений: все учебники имеют одинаковую массу; все тетради имеют одинаковую массу; в портфеле могут лежать тетради, дневник, учебники, пенал и «еще что-нибудь» (игрушка, бутерброд и т. д.). 2. Определение исходных данных и результата: m1 (кг) — масса пустого портфеля; m2 (кг) — масса одного учебника; m3 (кг) — масса одной тетради; m4 (кг) — масса дневника; m5 (кг) — масса пенала; m6 (кг) — масса «еще чего-нибудь»; n1 (шт) — количество учебников; n2 (шт) — количество тетрадей; M (кг) — масса портфеля школьника. 3. Математическая модель: М=m1+m2·n1+m3·n2+m4+m5++m6, где m1>0, m2>0, m3>0, m4>0, m5>0, m6>0, n1>0, n2>0. |
Данный пример наглядно подтверждает, что задания подобного типа позволяют четко проследить поэтапность создания модели и являются ярким примером творческой деятельности учащихся. Сделав иные предположения, каждый из учащихся получает свою собственную, отличную от других, модель.
По нашему мнению, при обучении моделированию возможно применение учебно-творческих задач на развитие самых различных компонентов творческих способностей.
Литература:
- Андреев, В. И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой личности / В. И. Андреев. — Казань: Изд-во Казан.ун-та, 2008. — 238 с.
- Галыгина, И. В. Методика обучения информационному моделированию в базовом курсе информатики: дис. … канд. пед. наук / И. В. Галыгина. — М., 2001. — 198 c.
- Жохов, А.Л. Комплексно-интегративный подход к построению учебных материалов по математическому анализу для студентов вуза / Жохов А. Л., Кирносова О. А., Капиносов А. Н. // Ярослав. пед. вестник. — 2012. — № 4. — Т. 2. — С. 184–191.
- Информатика.7–9 класс. Базовый курс. Теория / под ред. Н. В. Макаровой. — СПб.: Питер, 2002. — 368 с.
- Кузнецов, А. А. Современный курс информатики: от элементов к системе / А. А. Кузнецов, С. А. Бешенков, Е. А. Ракитина // Информатика и образование. — 2004. — № 1–2.
- Основы информатики и вычислительной техники: проб. учеб. для 10–11 кл. сред. шк. / А. Г. Гейн, В. Г. Житомирский, Е. В. Линецкий [и др.]. — 4-е изд. — М.: Просвещение, 2004. — 254 с.
- Пономарев, Я. А. Психология творчества и педагогика / Я. А. Пономарев. — М.: Педагогика, 2006.
