Принципы дидактики и преподавание информатики
статья на тему

Принципы дидактики и преподавание информатики

        Дидактические принципы (принципы дидактики) — это основные положения, определяющие содержание, организационные формы и методы учебного процесса в соответствии с его общими целями и закономерностями. В принципах обучения выражаются нормативные основы обучения, взятого в его конкретно-историческом виде (М.А. Данилов). Выступая как категории дидактики, принципы обучения характеризуют способы использования законов и закономерностей в соответствии с намеченными целями. При отборе содержания, средств и методов преподавания курса на помощь учителя информатики должны прийти общие принципы дидактики.

Принцип научности

        Этот принцип требует, чтобы в содержании образования нашли отражение новейшие достижения соответствующей области знаний с адаптацией на познавательные возможности учащихся. Эта задача упрощается тем, что пока нет деления на высшую информатику и низшую, как это имеет место, например, в математике. Любое понятие из “большой ” информатики находит свои аналогии в школьной информатике. Фундаментальными являются понятия “информация”, “алгоритм”, “исполнитель”. Исполнитель выполняет несколько функций:
         ∙ это дидактическое средство для придания процессу исполнения алгоритмов наглядности (Робот, Чертежник и др.);
        ∙ это понятие, позволяющее с единых позиций трактовать многие вопросы: Робот — исполнитель над графикой; Редактор — исполнитель над текстами; Операционная Система — исполнитель для файлов; Принтер – исполнитель для листа бумаги и т.д. Компьютерную модель всякого исполнителя можно понимать в терминах объектно-ориентированного программирования(ООП) как модуль или объект.
        Научность обучения подразумевает также современность методов обучения, что применительно к информатике означает, прежде всего, моделирование в широком смысле, а также исследовательскую деятельность учащегося.

Сознательность усвоения и деятельности

        В традиционном смысле сознательность — это полное понимание учащимся содержания и средств своей деятельности. Но компьютер, будучи сложным устройством, заранее вынуждает ограничивать эту сознательность целями обучения. Можно ли за ограниченное время полно, детально рассказать обо всех процессах, происходящих в компьютере, например, при нажатии клавиши “Enter”. Все это можно и не знать. Конструктор ЭВМ, программист и пользователь имеют различные точки зрения на такое событие. Надо сформировать у учащегося взаимодополняющих точек зрения на подобные ситуации, что и дает многостороннее знание. Здесь решающее значение имеет уровень знаний учителя и, самое главное, умение отобрать, ограничить материал.

Доступность и наглядность содержания

        Принцип доступности реализуется через выделение уровней обучения и работы за компьютером. Например, самый низкий уровень: простое использование готового программного обеспечения. Это доступно всем учащимся. Например, при изучении раздела “алгоритмизация и программирование ” предлагаемые ученикам задачи следует разделить на 3 уровня сложности, чтобы школьник мог выбрать доступную для себя задачу (на 5 баллов, среднего уровня на 7 баллов, сложную задачу на 9 баллов). На 10 баллов имеет смысл предложить нестандартную оригинальную задачу.

        Наглядность достигается с помощью:

        ∙ блок – схем алгоритмов;
        ∙ структурной (с отступами) записи текстов программ (алгоритмов);
        ∙ использования цвета;
        ∙ демонстрации готовой программы, процесса ее выполнения.
Следует отметить, что последние три пункта достигаются возможностями современных IDE - сред разработки программ, в текстовом редакторе которых по умолчанию имеется подсветка синтаксиса языка программирования, структурирование сегментов программного кода(например, открывающаяся и закрывающаяся скобки выделятся цветом, если они парные) и окно отладки, в котором можно наблюдать так называемую трассировку программы.

Активность и самостоятельность

        Активность учащегося при изучении информатики имеет следующую особенность. Если при изучении других дисциплин педагог работает в прямом контакте с обучаемыми, видит их реакцию, сам реагирует, то здесь возможна работа ученика один на один с компьютером. В информатике активность учащегося является не только целью, но и необходимым условием успешности обучения. Формы проявления активности различны, например, самоконтроль; контроль над работой товарища, оказание реальной ему помощи; модификация готовых и разработка собственных алгоритмов и программ. Активность следует из интереса к предмету, но учителю важно четко сформулировать, что является контролируемым результатом обучения, то есть, что нужно «сдать». Активизировать работу, особенно в начале обучения, можно, практикуя работу учащихся по двое за одним компьютером, даже если их достаточное количество в классе. В таком случае уменьшается неуверенность, возникает диалог, происходит взаимное обучение. Но при этом возникает вопрос: вместе дать возможность работать двум сильным ученикам, хорошо успевающий должен быть в паре со слабым, или оба должны быть с невысокими способностями?
         Самостоятельность учащегося, как цель и условие успешного изучения информатики, следует за активностью. Возможные этапы нарастания самостоятельности: от полного управления учителем, через дозированную помощь к самоуправлению познавательной деятельности с помощью компьютера. Полностью самостоятельность реализуется при переходе к творческой деятельности, при выполнении индивидуальных заданий. Когда ученик обращается за помощью к учителю, к товарищу — это, понятно, проявление не самостоятельности, а активности. Значение самостоятельности: она ведет к большей результативности обучения, учит находить выходы из затруднительных, иногда, казалось бы, тупиковых ситуаций. Особенно это касается отладки программ, поиска ошибок. Самостоятельность учит также искать нужную литературу, пользоваться ею, а также учит использовать компьютерные средства помощи (Help или Справку, которая почти всегда присутствует в программах).

Прочность и системность знаний

        Прочность знаний тесно связана с их системностью, основанной на поиске, построении и учете внутри- и межпредметных связей и ассоциаций. Обычная, например, для зоологии структура изучаемого предмета в виде дерева обязательна: в информатике должна быть дополнена «паутиной» связей между листьями-понятиями, их взаимным обогащением в их комбинациях. Содержание информатики и как науки, и как учебного предмета в виде одного дерева представить невозможно. Скорее всего, это лес с переплетенными кронами, растущий из таких фундаментальных для этой дисциплины понятий, как «информация», «алгоритм», «исполнитель» и т.д. Для наглядной демонстрации этого отлично подходит он-лайн сервис Lucidchart, который позволяет прототипировать логические связи между объектами и выводить результат в виде инфографики и диаграммы.

Индивидуализация и коллективность обучения

        Индивидуализация и коллективность обучения дополняют друг друга, особенно в информатике. В этом отношении компьютер — дидактически двойственный инструмент. Тиражируя обучающие или готовые программы, он способствует организации единообразной, фронтальной групповой деятельности, но способ работы учащегося с программой — все же “один на один”, со своим индивидуальным темпом, своими путями преодоления трудностей. Индивидуализация возможна:

        ∙ через выполнение индивидуальных, а не общих, одинаковых для всех, заданий, классифицированных по уровню сложности;
         ∙ через гибкую настройку обучающей программы (например, на тип мышления обучаемого);
         ∙ через освобождение времени педагога для индивидуальной работы при автоматизации рутинной части педагогического труда.
        При работе учащихся вдвоем за компьютером, что может оказаться весьма полезным, могут сложиться устойчивые отношения типа “работник—указчик“. Поэтому время от времени учащихся надо менять местами и ролями.

Эффективность учебной деятельности

        Эффективность предполагает оптимизацию усилий педагога и ученика для обеспечения наибольшего их КПД, отношение результат/усилие. Это требует, прежде всего, отсутствия постороннего содержания в их деятельности. Например, блок-схемы, наглядные и удобные для малых задач, могут превратить информатику в черчение при более сложных алгоритмах. Паскаль и другие учебные языки, безусловно, эффективны для изучения алгоритмизации или программирования, но мало приспособлены для вычисления выражений типа  В таких ситуациях логичнее использовать калькулятор. При дефиците машинного времени, а также для сохранения зрения и здоровья, эффективность работы за дисплеем должна обеспечиваться предварительной подготовкой учащегося, изучением инструкций. Эффективным является непосредственное редактирование текстов программ (особенно c использованием сочетаний клавиш для вставки, копирования и вырезания фрагментов текста), отладка программ (пошаговое выполнение, точки остановки, окно Watch и др.). Вообще, любой вид деятельности за компьютером, который предполагает упрощение достижения заданной цели при помощи использования сочетаний клавиш, является эффективным.

Связь теории и практики

        Путь от теории, от приобретения знаний до их применения, то есть до практики, в информатике очень короткий, короче даже чем, например, на уроках труда. Учащийся может решить задачу, полезную учителю, классу или школе. Например, он может создать небольшую базу данных «успеваемость», или по школьному оборудованию, для библиотеки, и т.п. Понятия теории и практики в информатике обнаруживают полную параллельность с общенаучными категориями. Как и в «большой» науке, теория есть средство прогноза, предсказания или объяснения свойств, поведения компьютерного мира, а практика — средство проверки теории и, с другой стороны, источник гипотез для неё. Теоретическим методом выглядит доказательство алгоритма без ЭВМ. Но такой способ приемлем для небольших по объему несложных алгоритмов. Эффективнее, конечно, тестирование программы на практике с использованием компьютера. Но в тоже время минимальная система тестов, которая охватывала бы максимум возможных ситуаций (ветвей программы) строится даже для конкретной задачи теоретически. Другой аспект — это связь теории и практики при изучении непосредственно информатики. Как и в других науках, теория объясняет или предсказывает результат опыта (запуск алгоритмов на компьютере), а практика (работа на компьютере) служит средством проверки теории и источником гипотез, например, о поведении программы. Эти два вида деятельности тесно переплетаются на уровне мышления учащегося. Комбинированным методом работы является отладка программ. Здесь тесно переплетаются практическое проявление ошибки при компиляции и (или) выполнении про- грамм, теоретический анализ ее причин, их поиск с привлечением определенных знаний из соответствующей области и практическая проверка на компьютере внесённых исправлений.