Примеры формирования научных понятий на основе витагенного обучения на уроках информатики

Для формирования научных понятий на основе витагенного обучения на уроках информатики необходимо учитывать:

1) уровень психического развития учащихся, так как способность усваивать научные понятия зависит от уровня сформированности психических процессов, например внимания, мышления;

2) возраст учащихся, от которого зависит выбор приема выявления и актуализации витагенного опыта;

3) сложность понятия, так как к особо сложным, специфическим понятиям методы и приемы витагенного обучения применимы быть не могут;

4) наличие жизненного опыта у учащихся, так как витагенное обучение основано на его актуализации.

Ранее в параграфе 2.2. нами уже были рассмотрены основные приемы, с помощью которых можно выявить и актуализировать витагенный опыт учащихся. Учитывая все вышеперечисленные особенности, мы приведем примеры применения этих приемов для формирования различных понятий на уроках информатики.

Приемы, которые будут предложены, рекомендуется использовать для младшего и среднего звена школы.

Прием ретроспективного сослагательного наклонения при формировании понятия «модель»:

«Архитектор готовится построить здание невиданного доселе типа. Но, прежде чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков на столе, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель.

- Что могло бы быть, если бы архитектор не построил её?

Конечно, архитектор мог бы построить здание без предварительных экспериментов с кубиками. Но он не уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы потом оно будет немым укором своему создателю, лучше уж поэкспериментировать с кубиками.

Перед тем, как запустить в производство новый самолет, его помещают в аэродинамическую трубу и с помощью соответствующих датчиков определяют величины напряжений, возникающих в различных местах конструкции. Это модель.

- Что могло бы случиться, если бы этого не сделали?

Конечно, можно запустить самолет в производство и не зная, какие напряжения возникают, скажем, в крыльях. Но эти напряжения, если они окажутся достаточно большими, вполне могут привести к разрушению самолета. Лучше уж сначала исследовать самолет в трубе.

На стене висит картина, изображающая яблоневый сад в цвету. Это модель.

- Что было бы, если бы ее не существовало?

Конечно, богатейшие эмоциональные впечатления можно получить стоя в благоухающем яблоневом саду.

Но если мы живем на Крайнем Севере и у нас нет возможности увидеть яблоневый сад в цвету (была такая замечательная песня "Яблони в цвету, какое чудо..."). Можно посмотреть на картину и представить этот сад» [43].

Прием временной, пространственной, содержательной синхронизации образовательных проекций:

5. При формировании понятия «модель»:

«Аналоговое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (одними и теми же математическими уравнениями).

Например:

a1x1+b1x2=c1

a2x2+b2x2=c2

Что скрывается за этими знаками?

Математик: “Это система двух линейных алгебраических уравнений с двумя неизвестными. Но что именно она выражает, сказать не могу”.

Инженер-электрик: “Это уравнения электрического напряжения или токов с активными напряжениями”.

Инженер-механик: “Это уравнения равновесия сил для системы рычагов или пружин”.

Инженер-строитель: “Это уравнения, связывающие силы деформации в какой-то строительной конструкции”.

Инженер-плановик: “Это уравнения для расчета загрузки станков”.

Каков же из ответов правильный? - Не удивляйтесь, каждый из них верен. Да, одна и та же система линейных алгебраических уравнений может отображать разные действия. Все зависит от того, что скрывается за постоянными коэффициентами a, b, c, и символами неизвестных x1 и x2» [43]

2. При изучении темы «История развития вычислительной техники» можно составить синхронистическую таблицу, суть которой будет заключаться в том, чтобы сформировать у учащихся объемное представление о научных открытиях, повлекших за собой развитие вычислительной техники и информатики в целом. В процессе составления таблицы рекомендуется спрашивать учащихся об их осведомленности на этот счет и источник этих знаний.

3. Интегрированные уроки. Например при изучении темы «Компьютерное моделирование» эффективной будет интеграция с многими темами физики: разработка и использование модели падающего объекта, моделирование движения объектов и др.; биологии: моделирование размножения популяции и т.д.

Прием стартовой актуализации жизненного опыта:

1.Понятие «алгоритм»:

- Какую последовательность действий нужно выполнить, чтобы позвонить по телефону-автомату?

Ученики:

1. Вставить телефонную карточку.

2. Снять трубку

3. Набрать номер

- А кто-нибудь из вас знает как эту последовательность действий можно назвать?

Ученики: алгоритм

- Какие алгоритмы еще вы можете назвать?

Ученики: Рецепт блюда, алгоритм перехода через дорогу, алгоритм выполнения домашнего задания и др.

2. Понятие «компьютерной сети»:

Учащимся дается задание на дом написать сочинение на тему: «Что я знаю о компьютерных сетях». Анализируя данные письменные работы, учитель выяснит, каким запасом знаний обладают учащиеся и определит интеллектуальный потенциал как отдельных учащихся, так и коллектива в целом.

Прием дополнительного конструирования незаконченной образовательной модели:

При изучении темы «Моделирование» ученикам может быть дано задание написать сочинение «Модели вокруг меня». На данном занятии учащиеся получили определенную сумму образовательных знаний и на последующих занятиях им предстоит прибавить к этой сумме новую сумму таких же научных знаний. Также при изучении данной темы можно дать задание учащимся нарисовать модель дома или другого объекта в графическом редакторе. Тем самым, помимо актуализации их жизненного опыта, будут отрабатываться их навыки работы в графическом редакторе.

Прием опережающей проекции преподавания может использоваться при изучении очень многих тем, например при переходе к теме «Базы данных» учитель в конце урока по предыдущей теме может сказать: «В следующий раз я вам расскажу о базах данных, а вы постарайтесь представить себе, что вы знаете, слышали о них и где вам приходилось с ними сталкиваться в жизни».

При объяснении нового материала по теме «Моделирование» используется прием витагенных аналогий: «В раннем детстве вы любили играть в кубики. Сначала строили башни, крепости. Потом более серьезные вещи. Это стало возможно благодаря конструктору. То, что вы строили или собирали – похоже на реальные объекты, но в упрощенном виде, т. е. имеют некоторые признаки и свойства настоящих предметов: форму (корабль, самолет), способность ездить (танк, машина). Но, однако это не сами предметы, а лишь их модели. В жизни вы постоянно встречаетесь с моделями. Так, кукла – модель человека. Самая простая модель человека – это его фамилия и имя. А теперь вспомните, какие еще модели вас окружают и вы используете каждый день?»

Прием витагенного одухотворения объектов живой и неживой природы.

Тема: «Аппаратное обеспечение ЭВМ». Учащиеся сами выбирают объект одухотворения.

Например, жила была клавиатура, у нее не было друзей, однажды она увидела «мышку» и предложила ей подружиться, «мышка» согласилась и с тех пор «мышка» и клавиатура неразлучные друзья. Здесь отчетливо виден указанный прием одухотворения.

Таким образом, для формирования научных понятий с помощью витагенного обучения на уроках информатики следует учитывать: уровень психического развития, жизненный опыт и возраст учащихся, а также сложность самого понятия. Формирование у учеников научных понятий начинается с актуализации их жизненного опыта. Сопоставляя и обсуждая детские представления о понятии, учитель помогает достроить их до культурных форм. Результатом такой работы выступает коллективный творческий продукт – совместно сформулированное определение понятия. Отсюда вытекает то, что учет возраста учащихся также очень важен при выборе приема актуализации витагенного опыта, ведь жизненный опыт накапливается с годами, ясно, что у старшеклассника такой опыт гораздо шире, чем у младшего школьника. Следует учитывать и уровень психического развития, т. е. уровень сформированности таких психических процессов, как внимание, память, мышление и др.

Заключение

В результате проведенного исследования мы пришли к следующим выводам.

Теоретический анализ проблемы формирования научных понятий показал, что понятие – это форма рационального познания, психическое явление, присущее только человеку как элемент мышления и элементарная форма существования мысли: отражение наиболее существенных свойств, связей и отношений предмета, явления, закрепленное словом.

Понятия подразделяют на научные и житейские. Научные понятия отражают сущность предмета, они более осознаны и в развитом виде включают не только обобщения предметов, но и обобщения своей мысли.

Научное понятие представляет собой словесное условное название известного объекта или какого-либо уникального мирозданного объекта и соответствующее обозначенному объекту словесное описание, выраженное на известном языке и зафиксированное письменно. Научное понятие создается путем предварительного выбора одного конкретного типичного образца из многих одинаковых объектов и последующего исследования и описания этого образца. Слово, выражающее строго определенное понятие какой-нибудь области науки или техники, называется термином.

Понятия можно разделить по их объему, необходимости соотнесения, абстрактности. Также понятия бывают регистрирующие и нерегистрирующие, собирательные и разделительные. В общем и целом надо помнить, что отнесение понятий к тому или иному виду должно начинаться с определения его содержания.

Мы рассмотрели два подхода к формированию научных понятий у учащихся. Один из них опирается на эмпирическую теорию обобщения, другой - на теорию содержательного обобщения. Также рассмотрели такие методы формирования научных понятий как дедуктивный, индуктивный, ассоциативный и инвентивный. Так как главным источником формирования понятия является действительность и деятельность человека, а ощущения и восприятия поставляют материал для представлений целесообразно обратиться к витагенному образованию, которое основано на жизненном опыте, образованном этими представлениями.

Витагенное обучение - обучение, основанное на актуализации жизненного опыта личности, ее интеллектуально-психологического потенциала в образовательных целях. Жизненный опыт - витагенная информация, которая стала достоянием личности, отложенная в резервах долговременной памяти, находящаяся в состоянии постоянной готовности к актуализации в адекватных ситуациях.

Жизненный опыт учащихся по видам деятельности, как его источникам, мы подразделяем на следующие виды:

1) опыт, складывающийся в результате личного практического обращения с предметами;

2) опыт, образующийся при повседневном наблюдении реальных прехметов, явлений;

3) опыт, приобретаемый через средства массовой информации, общение со взрослыми, сверстниками.

Для нас существенным является то, что выделенные психологически различные виды жизненного опыта имеют важное значение в дидактическом отношении, они непосредственно соприкасаются с областью обучения. В процессе усвоения новых знаний в школе используются именно результаты или личной практики, или собственных наблюдений детей, или же те знания, которые они приобрели при чтении, просмотре кинофильма и т. д.

Соотношение вида опыта детей с соответствующим научным понятием позволяет в необходимых случаях заранее подготавливать учащихся к усвоению определенного понятия, предварительно расширяя тот или иной вид их жизненного опыта через организацию соответствующей деятельности.

Кроме того, в работе были выявлены источники витагенного опыта учащихся, а также раскрыт голографический метод и его приемы по использованию витагенного опыта учащихся:

1) прием ретроспективного анализа жизненного опыта;

2) прием стартовой актуализации жизненного опыта учащихся;

3) прием опережающей проекции преподавания;

4) ретроспективное сослагательное наклонение;

5) прием дополнительного конструирования незаконченной образовательной модели;

6) прием временной, пространственной, содержательной синхронизации образовательных проекций;

7) прием витагенных аналогий в образовательных проекциях;

8) прием витагенного одухотворения объектов живой и неживой природы;

9) прием творческого моделирования идеальных образовательных объектов;

10) прием творческого синтеза образовательных проекций;

11) прием альтернативного сопоставления.

Также нами были разработаны примеры использования приемов витагенного обучения на уроках информатики при формировании таких понятий как модель, база данных, алгоритм, аппаратное обеспечение ЭВМ и др.

Таким образом, цель и задачи, поставленные в работе, выполнены.