Реферат: Особенности формирования учебной деятельности младших школьников при обучении математике с применением персональных компьютеров
Методические рекомендации по продуктивному применению компьютеров для формирования УД младших школьников при обучении математике.
Апробация результатов исследования и их внедрение. Основные положения, материалы и результаты исследования докладывались на республиканских конференциях "Проблемы сельской школы" (Смоленск, 1986, 1988 г.г.), на всесоюзной научно- практической конференции "Психология - перестройке народного образования" (Москва, 1989), на республиканской научно-практической конференции "Интенсификация учебного процесса как средство повышения профессиональной подготовки будущего учителя" (Ярославль, 1990), на конференциях молодых ученых НИИ СиМО АПН СССР (Москва, 1986, 1987, 1988 г.г.), на проблемных семинарах кафедры начального обучения КГШ им. В.И.Ленина (1987, I988 г.г.), на краевой научно-практической конференции "Совершенствование практической направленности обучения математике в начальной школе" (Барнаул, 1986 г.), на заседаниях лаборатории начального образования НИИ СиМО АПН СССР (Москва, 1989,1990 г.г.), Прочитаны лекции и проведены проблемные семинары для учителей начальных классов в Алтайском краевом институте усовершенствования учителей (Барнаул, 1986 -1990 г.г.).
Опытная проверка разработанной методики применения ПК при обучении младших школьников математике осуществлялась в средних шкодах ИР 42, 69, 112 г.Барнаула. Экспериментальное обучение показало положительные результаты применения персональных компьютеров для формирования учебной деятельности школьников.'
Основное содержание диссертации отражено в 7 публикациях.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ диссертации определены логикой и последовательностью решения конкретных задач исследования.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений. Во введении обосновывается актуальность темы, определяется проблема, цель" конкретные задачи исследования, его метода и формулируется рабочая гипотеза.
Для решения первой задачи исследования рассматриваются психологические и педагогические основы формирования и развития УД младших школьников.
Исходя из концепции УД, разработанной Д.В.Элкониным и получившей развитие в трудах В.В.Давыдова, А.К.Марковой и др., в диссертации описана структура УД младших школьников, ее специфика, выделены такие учебные действия, которые обеспечивают органическое единство основных ее компонентов и формирования которых содействует специфика математики (алгоритмический характер изучения основных вопросов, логическая определенность и т.п.). К ним отнесены действия целеполагания, планирование, контроль и оценка, методика становления которых недостаточно разработана, тем более нет методических исследований их формирования при обучении математике с применением ПК.
Существенным элементом, обеспечивающим целостность любой деятельности, является усвоение определенных отношений и норм взаимной ответственности, зависимости, взаимопомощи л т.п. Умение школьника осуществить совместную деятельность с другими детьми непосредственно не входит в структуру УД, а представляет собой характеристику ее целостности.
Формирование учебных действий (общих и математических), УД в целом, представляет собой процесс постепенной передачи действий самому ученику для самостоятельного осуществления без помощи учителя (Д.Б.Эльконин). Процесс передачи должен быть управляемым. Необходимым условием этого является организация взаимодействия учителя со школьниками, с учетом реального уровня сформированности как каждого умения (общего и математического), так и деятельности в целом. И в этом отношении уникальны возможности персональных компьютеров.
Проведенное нами исследование, показывает, что при обучении математике с использованием традиционных средств обучения оценка учителем уровня сформированности учебных умений школьников (особенно общеучебных) явно не совпадает с реально существующим, значительные трудности для учителей представляют учет и контроль динамики развития общеучебных действий. При этом необходимость корректирующего воздействия на отдельных школьников часто выявляется не на уроке, а по его окончании. Это, естественно, снижает качество обучения, увеличивает затрата времени и сил на формирование соответствующих умений, делает процесс мало управляемым. Мы считаем, что эти функции гораздо более эффективно могут быть выполнены при использовании в обучении персональных компьютеров.
Анализ применения ЭВМ как в отечественных, так и в зарубежных школах, проведенный в диссертации, показывает, что это уникальное средство используется преимущественно для обучения информатике (в той числе и младших школьников) и лишь эпизодически -при обучении другим предметам. Есть некоторый опыт в США (ЛОГО -С.Пеперт), Болгарии (В.Сендов и др.), СССР ("Роботландия") и некоторых других странах существенного изменения методической системы обучения математике с учетом использования компьютеров и изучения информатики на начальной ступени обучения. Многие из этих экспериментов еще не закончены и носят локальный характер. Подавляющее большинство программного обеспечения обучения школьников конкретным предметам создано без учета психолого-педагогических требований и практически непригодно для использования на уроке.
В настоящее время отсутствуют исследования, доказывавшие продуктивность применения компьютеров для становления УД младших школьников при обучении математике.
Для решения задач построения основ методики применения компьютеров (ОМПК) при обучения младших школьников математике в исследовании проведен анализ методической системы обучения математике. В основу анализа были положены требования системного подхода, конкретизированные А.М.Пышкало в принципах развития методической системы, основные принципы информационной технологии (В.М.Монахов) . Рассмотрено включение нового средства обучения в контекст учебной деятельности школьника с позиций целостного подхода. Эго потребовало анализа в единстве обучения и воспитания, обучения и развития, содержательной и процессуальной сторон УД и общения,
В результате анализа удалось выделить в качестве подсистемы методической системы обучения младших школьников математике - основы методики применения ПК (ОМПК). Основными структурными компонентами ее являются цели применения ПК, содержащие, методы и формы организации обучения с применением ПК, педагогические программные средства и другие средства обучения с применением ПК. В нее входят все внутренние и внешние связи компонентов между собой и с Компонентами методической системы, системой в целом. Получается сложная модель с двусторонними взаимосвязями. Связь всех компонентов ОМПК в единую систему, ее целостность и факт создания обуславливают цели применения ПК в обучении младших школьников математике. Они определяются теми целями методической системы, в достижении которых продуктивно использовать ЭВМ, а кроме того, включают цели формирования знании, умений и навыков, связанных с использованием ПК в учебной деятельности.
В исследовании основное внимание уделено функциональным компонентам ОМПК: целевому, стимулирующе-мотивационному, операционально-деятельностному, контрольно-регулировочному, оценочно-результативному. Обосновано, что целевой компонент ОМПК включает: формирование некоторых элементарных навыков "общения" с ЭВМ, владение соответствующей терминологией, индивидуализацию и дифференциацию за счет возможности поэтапного продвижения в решении учебной задачи; формирование поэтапного контроля (самоконтроля), рефлексии собственной деятельности, обогащение мотивации, эмоциональную регуляцию УД и др.
При отборе и структурировании предметного содержания, включенного в ОМПК (и реализованного в ППС) мы исходили из определенного действующей в РСФСР программой содержания обучения математике и возможностей более продуктивного его усвоения с применением компьютеров. Оно включает: арифметические действия над натуральными числами; нахождение значений числовых выражений, содержащих 2-5 арифметических действий, на основе знаний правил порядка выполнения действий и свойств арифметических действий; решение текстовых задач в 1 - 3 действия, с использованием зависимостей между величинами; числовые равенства и неравенства; уравнения - 10 -Для усвоения некоторых из них нами разработаны ППС,
Проведенный анализ методической системы обучения младших школьников математике, выделение и изучение ОМПК позволили сделать вывод о том, что включение принципиально нового мощного средство, обучения существенно изменит методическую систему. Это обусловлено прежде всего обогащением целей обучения, что с неизбежностью влечет изменение остальных компонентов системы. При этом обосновано" что основными приемами обучения в рамках ОМПК являются групповая и индивидуальная самостоятельная работа и игра.
На основе анализа методической системы, дидактической и методической литературы, проведенной опытной работы в диссертации выявлены методические условия продуктивного применения ПК для формирования УД школьников. К ним относятся: целенаправленная реализация преемственности ситуаций обучения с ЭВМ и без нее; организация осознания детьми целей применения компьютера как средства, позволяющего усилить собственные познавательные возможности, использование автоматически собираемой ЭВМ информации о процессе и результатах деятельности каждого школьника для организации рефлексии, осуществления дифференцированного подхода в обучении с ПК и без нее, применение ЭВМ только в тех ситуациях и при наличии таких ППС, которые обеспечивают явное преимущество компьютерного обучения перед безкомпьютерным; подготовленность самого учителя как к целенаправленному формированию на математическом содержании полноценной УД школьников, так и к использованию в этих целях ЭВМ и др. Используемые при этом ППС должны удовлетворять выявленным в диссертации методическим требованиям:
в ППС объективное математическое содержание должно структурироваться таким образом, чтобы школьник осваивал УД и включение в нее знания, проходя последовательно этапы, составляйте процесс усвоения нового (на уровне и в объеме, определённом программой);
система заданий в ППС должна быть полной, т.е. охватывающей варианты усваиваемого действия, позволяющие обобщить способ его выполнения;
задания в ППС должна быть по возможности разнообразными, но образующими структуру, соответствующую алгоритму, понятию, задаче;
ППС должны обеспечат" пооперационный контроль прежде всего в отношении ориентировочной основы действий (с обратной связью на начальном этапе формирования умения):
ППС должны быть скоординированы с системой средств обучения математике и др.
В диссертации приведена совокупность заданий, разработанных автором с учетом этих требований. Оли составляют содержание созданных диссертантом и под его руководством ППС.
Типы заданий для ППС нами представлены с точки зрения структуры УД и места заданий в учебном процессе таким образом: задания на распознавание и актуализацию знаний, учебных действий, на отделение ребенком собственного знания от незнания, на формулирование учебной задачи; на осознание практической значимости решения новой учебной задачи; на ликвидацию пробелов в изученном, необходимом для усвоения нового способа действия; задания направленные на формирование умения планировать свои действия, задания на пост роение способа нового учебного действия, на самостоятельное выделение в структуре действия операций, требующих контроля; задания, обеспечивающие усвоение контрольно-оценочные действий,
В диссертации обосновано, что применение ПК в обучении младших школьников математике, ориентированном на формирование полноценной УД, требует не только разработки соответствующих ППС, не и конструирования приемов обучения, их сочетания. Описаны используемые в экспериментальном обучении, подтвердившем их продуктивность, совместная деятельность пар школьников на этапах принятия, конструирования учебной задачи, поиске способа ее решения, внешнеречевом этапе формирования сложных учебных действий, оценке процесса и результатов решения учебной задачи на рефлексивной основе; индивидуальная самостоятельная работа на этапе отработки действия, самоконтроля.
Определяя показатели для оценки эффективности разработанных ОМПК, ее влияния на развитие личности школьника, мы исходили из системной природы учения. Это позволило выделить в качестве критериев оценки достижения целей следующие: мотивация учения; сформированность умения принять (сконструировать) учебную задачу, определить цель действия, деятельности; сформированность умения планировать процесс решения учебной задачи; контрольно-оценочных действий математических умений и навыков.
Обучающий эксперимент проводился в двух классах школ города Барнаула в течение трех лет. В одном (Э1) использовали КУВТ "Ямаха". В этом классе организовали самостоятельную работу школьников с ПК в индивидуальной и групповой форме, игровую деятельности. Во втором из экспериментальных классов (Э2) обучение велось на базе КУВТ "Ямаха" с использованием индивидуальной самостоятельной работ школьников. Групповые формы учитель практически не использовал и при обучении без ЭВМ.