Мастер-класс "Повышение качества знаний учащихся посредством применения технологии проблемного обучения на уроках информатики и ИКТ"
материал по информатике и икт на тему

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

АДМИНИСТРАЦИИ МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

«РОВЕНЬСКИЙ РАЙОН» БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Повышение качества знаний учащихся посредством применения технологии проблемного обучения на уроках информатики и ИКТ (мастер-класс)

                                                                                                                           Выполнил: Беденко Сергей  Владимирович,

учитель информатики

 МБОУ «Харьковская  СОШ Ровеньского  района

 Белгородской области»

Ровеньки

2013

Оглавление

1. Презентация педагогического опыта                                  3

2. Представление системы учебных занятий                          6

3. Имитационная игра                                                         11

4. Моделирование.                                                               13

5. Рефлексия.                                                                              13

6. Библиографический список                                                  14

1. Презентация педагогического опыта

Цель занятия: познакомить коллег с механизмом проблемного обучения на уроках информатики и ИКТ.

Оборудование: компьютер и компьютерная  презентация.

Ход занятия:

            Современное общество предъявляет серьезные требования к качеству образования молодого поколения: владение различными способами деятельности (познавательной, творческой), умение ориентироваться в огромном информационном потоке, обладание способностью к самостоятельному конструированию своих знаний, умение критически мыслить. Все эти способности трудно развивать, используя только обычную фронтальную форму проведения уроков, поэтому необходимо строить обучение на активной основе через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом именно в этом знании.  

            Многим преподавателям известна китайская пословица «Скажи мне - я забуду. Покажи мне - я запомню. Вовлеките меня - я пойму». В пословице намечен путь, который неминуемо подготовит каждого из учащихся,  стремящихся активизировать мыслительную деятельность. Создавая проблемную ситуацию учитель вовлекает учащихся в процесс логических рассуждений, выводов, которые приводят  к повышению качества знаний учащихся.                                   

Современный, творческий учитель знает о том, что если раньше, на первый план ставились образовательные цели, а цели развития ставились как сопутствующие им, то в настоящее время приоритет отдается целям развития. Итак, знания должны рассматриваться не как самоцель, а как средство развития мышления, творческих способностей и мотивов деятельности, позволяющих самостоятельно решать различные проблемы в повседневной, профессиональной или социальной жизни.

Так в педагогической практике назрело противоречие между потребностью в формировании людей, способных к активному творческому овладению знаниями, и существующей пока еще ориентированностью традиционного обучения на передачу и усвоение знаний, умений, навыков.          

            Разрешением возникших противоречий является разработка системы педагогических условий, охватывающих все основные элементы организации учебно–воспитательного процесса с использованием проблемного метода в обучении школьников.

Проблемное обучение - это такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками и умениями и развитие мыслительных способностей.

В результате применения проблемного метода обучения, ученики приобретают определённые качества личности, в частности:
• гибко адаптируются в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретая необходимые знания, умело применяют их на практике;
• учатся самостоятельно, критически мыслить, видеть возникающие в реальном мире трудности и искать пути рационального их преодоления;
• грамотно работают с информацией;
• коммуникабельны, контактны в различных социальных группах, умеют работать сообща, предотвращая конфликтные ситуации, и умеют выходить из них;
• могут самостоятельно трудиться над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня.  

Проблемная ситуация - это интеллектуально-психологическое затруднение человека, возникающее в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известным ему способом, действие это побуждает человека искать новый способ объяснения или способ действия. Суть активности, достигаемой при проблемном обучении, заключается в том, что ученик должен анализировать фактический материал и оперировать им так, чтобы самому получить из него новую информацию. Другими словами, это расширение, углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Следовательно, суть активизации учения школьника посредством проблемного обучения заключается в активизации его мышления путем создания проблемных ситуаций, в формировании познавательного интереса и моделировании умственных процессов, адекватных подлинному творчеству. При этом вырабатываются навыки поискового, исследовательского подхода к решению теоретических или практических проблем.

2. Представление системы учебных занятий                          

Структуру проблемного обучения можно схематически представить как систему проблемных ситуаций, каждая из которых включает в себя соответствующую задачу (или вопрос), систему средств обучения и деятельность по преобразованию условий задачи и получению искомых результатов.

Представлю несколько технологических приемов организации учебного процесса:

Поэтапная постановка проблемы

В процессе использования технологии проблемного обучения особую роль играет этап постановки проблемы. Формулируем проблему в несколько этапов, постепенно переводя ее в личную. По окончании рассуждений формулируется общая проблема по теме.

Рассмотрим этапы постановки проблемы на примере учебного занятия по теме «Защита информации». Начинаем с текста об информационном шпионе - отрывок из рассказа Айрэ Винклера «Корпоративный шпионаж».

«Я положил перед сидевшим молча президентом компании технологию изготовления самого важного из продуктов. Президент продолжал молчать, когда на его стол лёг развёрнутый план всех разработок компании. Президент откинулся на спинку кресла, когда к стопке добавились документы, описывающие переговоры о многомиллионном судебном процессе. Наконец, президент промолвил: «Мы должны благодарить Бога, что вы не работаете на наших конкурентов».

Я украл всё это и ещё кое-что, будучи временным работником. Думаете, речь идёт о компании с плохой службой безопасности? Едва ли. Внешняя защита организована превосходно, однако в руководстве подозревали, что компания может быть уязвима изнутри. Ко мне обратились, чтобы проверить, что может украсть целенаправленно действующий информационный вор.

На работу в компании мне отвели три дня. Я украл всё…»

Учащимся предлагается объяснить, какая проблема поднимается в тексте: «Почему, несмотря на хорошую работу службы безопасности, информация компании была украдена?». Далее переносим проблему на уровень общества, приведя актуальный пример («В 2008 году многие жители Великобритании столкнулись с утечкой их личных данных, сведений об их банковских, пенсионных и т.п. реквизитах») и сформулировав проблемный вопрос: «Как вы думаете, проблема защиты информации актуальна в современном обществе?». И, наконец, проблема должна быть принята учащимися как личная: «А у вас были случаи потери личной информации?». Завершаем рассуждения постановкой общей проблемы: «Какими способами можно защищать свою информацию?».

Провокация ошибки

Приведем пример использования данного приема на уроке по теме «Функции в языке Visual Basic: функции преобразования типов данных».

Учащимся предлагается составить проект, позволяющий выполнить сложение двух чисел, указанных в программе в виде числовых констант. Очевидно, что будет реализована следующая процедура:

Sub Command1_Click ()

Text3.Text = 2 + 3

End Sub

Результатом работы такой процедуры для введенных чисел 2 и 3 будет результат 5.

Далее учащимся предлагается составить проект, позволяющий выполнить сложение целых чисел, введенных в текстовые поля на форме. Очевидно, что будет реализована следующая процедура:

Sub Command1_Click ()

Text3.Text = Text1.Text + Text2.Text

End Sub

Результатом работы такой процедуры для введенных чисел 2 и 3 будет «неожиданный» результат – число 23.

Теперь учащимся предстоит сформулировать (а в дальнейшем – и разрешить) проблему вопрос: «Как обеспечить реализацию арифметических действий над целыми десятичными числами, введенными с помощью текстовых полей, средствами языка Visual Basic?». Решая эту проблему, учащиеся знакомятся с функцией Val и применяют полученные знания на практике - в результате получен правильный ответ.

Развитием ситуации может быть такой вариант: учащимся предлагается составить проект, позволяющий выполнить сложение любых (не только целых) чисел, введенных в текстовые поля на форме.

Неизвестная известность

Другим приемом проблемного обучения является предъявление темы, понятия, домашнего задания в закодированном виде. Рассмотрим реализацию этого приема на примере учебного занятия по теме «Модель теннисной пушки».

Учащимся предстояло опробовать подготовленную на предыдущих занятиях модель на практике с целью поиска углов попадания в мишень. Для этого необходимо было бы проверить 90 различных числовых параметров. Учащимися была сформулирована проблема: «Существует ли оптимальный метод проведения компьютерного эксперимента?».

Для решения проблемы в ходе предложенного учителем тестирования учащиеся фиксируют номера ответов и по окончании с помощью специальной кодировочной таблицы последовательность цифр преобразуют в последовательность слогов. В результате получено ключевое слово «дихотомия».

Далее с помощью учебника, словарей и энциклопедий учащиеся выясняют, что это метод математического исследования, известный еще под названием «метод половинного деления» и вполне может быть применим для проведения компьютерного эксперимента.

Ознакомившись с содержанием метода, учащиеся применяют его в ходе компьютерного эксперимента, проверив около десяти числовых параметров.

Схема фишбоун

В рамках проблемного обучения целесообразно использование схем фишбоун, которые позволяют уточнить проблему, выявить причины ее возникновения, структурировать ключевые факты по степени их значимости. Этот вид схем широко используется в менеджменте, так как позволяет эффективно находить решения в сложных ситуациях, вырабатывать новые свежие идеи.

В начале работы - при постановке проблемы - фиксируем ее в «голове» рыбьего скелета. В дальнейшем - в ходе исследования - заполняем постепенно верхние косточки, где отмечаем причины возникновения проблемы, и нижние косточки, на которых выписываем факты, подтверждающие наличие проблемы. На конечном этапе отмечаем на косточке хвоста пути решения проблемы.

Так, например, при изучении темы «Защита информации» вводится иная классификация программ - по их юридическому статусу: лицензионные, условно бесплатные, свободно распространяемые программы. Решая проблему «Почему использование свободно распространяемого программного обеспечения не всегда лучшее решение?», можно предложить учащимся составить схему.

Кластер

С помощью кластеров можно в систематизированном виде представить большие объемы информации. Заполнение кластера позволяет представить процесс решения проблемы в структурированном виде. В зависимости от объема учебного материала и строится работа: при большом объеме материал распределяется между группами или парами и тогда идет заполнение смысловых блоков по отдельности, при небольшом объеме - все учащиеся работают над одним материалом, но при этом составляют свой вариант кластера.

В связи с многообразием способов защиты информации представляется целесообразным составление кластера. Так может выглядеть кластер по проблеме: «Какими способами можно защищать свою информацию?». В центральном овале располагается ключевое понятие (основополагающий вопрос), в дополнительных – слова, раскрывающие смысл ключевого.

3. Имитационная игра  

  При изучении темы «Программирование на языке Visual Basic» 

в 9 классе в начале урока я предлагаю следующую задачу: Найти наибольшее число из трех заданных чисел. На доске записываю несколько троек чисел: 123, 245, 94.

Учащиеся называют максимальное число: 245. Задаю вопрос: “Каким образом вы определили, что данное число максимальное?” (сравнили числа друг с другом). Ставлю проблему: “А как компьютер сравнит три числа?” Обращаю внимание ребят, что машина может сравнивать только два числа. Предлагаю обозначить одно число буквой А, второе число буквой B, третье число – буквой С.

Учащиеся предлагают такой вариант решения проблемы: надо сравнивать первые два числа, а затем, большее из них с третьим числом. Составляют программу и проверяют правильность работы программы, вводят заданные числа и проверяют результат.

Решение:

1. Находим наибольшее из первых двух данных чисел A и B, а затем – максимальное из полученного числа и третьего данного числа С.

Dim A, B, C As Integer

Sub Command1_Click ()

A = InputBox(“Введите переменную А:”, “Ввод данных”)

B = InputBox(“Введите переменную B:”, “Ввод данных”)

C = InputBox(“Введите переменную C:”, “Ввод данных”)

If A>B Then max:=A Else max:=B
If C > max Then max:=C
Print  “Максимальное значение =” max

End Sub

Задаю вопрос: Как вы думаете, можно ли решить задачу другими способами?

Учащиеся продолжают поиск решения задачи.

Предполагаемые решения учащихся:

2 способ. При решении задачи можно проверить, является ли первое число A максимальным и если не является, то сравниваем второе и третье число B и C.

Dim A, B, C As Integer

Sub Command1_Click ()

A = InputBox(“Введите переменную А:”, “Ввод данных”)

B = InputBox(“Введите переменную B:”, “Ввод данных”)

C = InputBox(“Введите переменную C:”, “Ввод данных”)

If (A>B) And (A>C) Then max:=A
If B>C Then max:=B Else max:=C
Print  “Максимальное значение =” max

End Sub

3 способ. Можно решить задачу, сравнивая попарно все числа.

Dim A, B, C As Integer

Sub Command1_Click ()

A = InputBox(“Введите переменную А:”, “Ввод данных”)

B = InputBox(“Введите переменную B:”, “Ввод данных”)

C = InputBox(“Введите переменную C:”, “Ввод данных”)

If (A>B) And (A>C) Then max:=A
If (B>A) And (B>C) Then max:=B

If (C>A) And (C>B) Then max:=A
Print  “Максимальное значение =” max

End Sub

Чтобы убедиться в правильности выполнения программы, желательно рассмотреть ее выполнение с помощью таблицы значений. При проверке правильности выполнения программы необходимо рассматривать все возможные варианты А>В>С, А>С>В, В>А>С, В>С>А, С>А>В, С>В>А,.

Таким образом, данная задача создает проблемную ситуацию , что приводит к межпредметной связи с математикой. Самостоятельный поиск решения проблемной ситуации развивает чувство ответственности, повышает мотивацию, качество знаний учащихся.

4. Моделирование

Уважаемые коллеги, попробуйте смоделировать урок с использованием увиденных приёмов обучения на своих уроках.

5. Рефлексия

      Уважаемые коллеги, подошел к концу наш мастер-класс. Спасибо вам за ваше активное участие в нем. Мне бы хотелось напоследок выяснить ваше впечатление.

 «Я»: как я чувствовал себя на уроке; было ли комфортно;

          моё настроение на уроке;  доволен ли я.

 «МЫ»: насколько комфортно работалось в группе;

              затруднялся ли в общении.

 «ДЕЛО»: достиг ли цели учения;

                 нужен ли мне этот материал (интересен, развивает меня, пригодится дальше);     мои затруднения, как преодолел.        

Спасибо!

Хочется пожелать вам, уважаемые коллеги, чтобы ваш запал энергии, творчества, желания нести детям знания не угасал  долгие годы. Спасибо за внимание!

6. Библиографический список:

1. Селевко, Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие М., “Народное образование” 1998 г.

2. Махмутов, М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории  

М., “Педагогика” 1975 г.

3. Зотов Ю. Б. Организация современного урока М., “Просвещение” 1999 г.
4. Сиденко А. С., Сологуб В. А. 100 педагогических технологий. Академия повышения квалификации Минобразования РФ М., 2001 г.
5. Полат Е. С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. М., 2000 г.
6. Полат Е. С., Телекоммуникации в учебно-воспитательном процессе школы. Методическое пособие. М, 1993
7. Семакин И., Залогова А., Русаков С., Шестакова Л. Информатика: Учебник по базовому курсу. М.: Лаборатория базовых знаний, 1998.