Введение к работе
Актуальность исследования. Одним из приоритетных направлений Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года является «оптимальное сочетание фундаментальных и практических знаний, направленность образовательного процесса не только на усвоение знаний, но и на развитие способностей, мышления...». Особенностью Концепции государственного стандарта второго поколения является овладение учащимися теми универсальными действиями, с помощью которых он сможет решать в «неопределенных жизненных ситуациях» разные классы задач. Одним из основных направлений государственного стандарта среднего (полного) общего образования по информатике и ИКТ является развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ.
Таким образом, положения Концепции и требования государственного стандарта выдвигают на первый план формирование навыков выдвижения и проверки гипотез, умений решать сложные нестандартные задачи. Это, в свою очередь, требует не только умения формулировать проблемы, грамотно формализовать задачи, прогнозировать развитие процесса их решения, но и строить принципиально новые эвристические подходы для получения оптимального результата. Под эвристической задачей понимают задачу, способ решения которой неизвестен субъекту, или задачу, вызывающую познавательную и творческую активность ребенка. При рассмотрении эвристической задачи возникает потребность в умении поиска новых приемов и методов организации деятельности по решению задач и проблем.
Механизм и способы развития творческих способностей представляют достаточно сложный для исследования объект. Характеризуя творческие способности личности, психолого-педагогическая наука предлагает несколько подходов к ее определению: творческая способность есть компонент общей умственной одарённости (Г. Айзенк, Д. Векслер, Р. Стернберг и др.); главную роль в детерминации творческого поведения играют мотивации, ценности, личностные черты (Д.В. Маккион, А. Маслоу, А. Олох, Э. Фромм, А. Танненбаум); творческая способность является самостоятельным фактором, независимым от интеллекта (Д. Гилфорд, Г. Грубер, К. Тейлор); синтетические концепции развития творческих способностей личности (Д.Б. Богоявленская, A.M. Матюшкин, А.Н. Лук, Я.А. Пономарёв, Дж. Рензулли, Р. Стенберг и др.). Разрабатываются теоретические основы процесса развития творческих способностей личности в учебной деятельности: влияние педагогических факторов (В.В. Богословский, Н.А. Малинникова, Н.Ю. Посталюк, И.Г. Пчелинцева, А.А. Степанов и др.), закономерности и принципы эвристической деятельности обучающихся (Г.С. Альтшуллер, В.И. Андреев, И.П. Волков, В.П. Зинченко и др.).
В зарубежной и отечественной психолого-педагогической литературе выделяется большое количество работ, представляющих практическую
ценность в плане развития творческих способностей и обучения навыкам поиска новой идеи: проблемно-исследовательские модели обучения (Д. Джойс, Дж. Зухман, А. Фентон); модель развития творческих способностей (Г.С. Альтшуллер); программы развития творческих способностей (А. Андерсон, Э.Де Боно, А. Карлсон, В.А. Сластёнин, Г. Смит, Р. Хаес); технологии развития творческих способностей (И. П. Волков, И. П. Иванов и др.); системы эвристического обучения (М.А. Плаксин, В.М. Радомский, А.В. Хуторской и др.).
Разработка теоретических основ процесса формирования навыков
решения творческих задач в процессе обучения была осуществлена
Г.С. Альтшуллером и его последователями (В.М. Зариповым, Б.Л. Злотиным,
Г.И. Ивановым, В.А. Камаевым, С.С. Литвиным, М.Ф. Радомским,
А.Б. Селюцким, Л.И. Шрагиной и др.), в том числе для учащихся основной
школы (СИ. Гин, М.А. Глазунова, М.И. Меерович, М.А. Плаксин,
Ю.Г. Тамберг, Л.И. Шрагина, М.Н. Шустерман и др.). Однако, несмотря на множество работ по исследованию творческих способностей и их развитию, при реализации указанных общетеоретических представлений, а также практических рекомендаций в реальной учебной деятельности возникают определенные сложности. Использование в учебном процессе разработанных учеными педагогических моделей, программ, технологий, систем, развивающих умение решать эвристические задачи, затруднено.
Согласно исследованиям психологов формирование творческого мышления необходимо начинать с младшего школьного возраста. Освоение эвристических приемов решения нестандартных задач младшими школьниками целесообразно связать с технологиями преподавания конкретных учебных предметов, в частности, пропедевтического курса информатики и ИКТ, который способствует развитию интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников.
Для этого необходимо учителю предложить инструменты, которые формируют у обучающихся навыки выдвижения новых идей. Актуальность этого подтвердили следующие факты:
исследование группы младших школьников в двух школах города Йошкар-Олы (91 чел.) показало, что уровень творческого мышления детей ниже стандартных показателей (методика диагностики детской креативности Е.Е. Туник);
анализ имеющихся программ и соответствующих учебных пособий выявил, что в пропедевтических курсах информатики и ИКТ лишь небольшое количество задач относятся к нестандартным, решение которых требует проявления творческих способностей, что не может способствовать активному развитию навыков решения эвристических задач и творческого мышления;
изучение педагогической научно-исследовательской литературы по теме исследования показало, что проблема формирования у детей навыков решения эвристических задач в процессе изучения пропедевтического курса информатики и ИКТ недостаточно разработана.
Таким образом, разрешение противоречий между необходимостью реализации положений Концепции модернизации российского образования, связанных с развитием творческого мышления, и недостаточной разработанностью методики обучения учащихся решению эвристических задач, направленных на его развитие; между необходимостью формирования у младших школьников навыков эвристического решения задачи или проблемы, и неразработанностью методической системы, способствующей развитию этих навыков; между многообразием авторских программ, методик обучения и развития творческого мышления, и недостаточной систематичности в реализации данных разработок в учебном процессе, в частности в преподавание информатики, для формирования навыков решения эвристических задач явилось основанием для проведения настоящего исследования.
Выявленные противоречия определили актуальность исследования, позволили сформулировать научную проблему, решение которой мы видим:
в разработке методической системы обучения учащихся формированию навыков решения эвристических задач в пропедевтическом курсе предмета «Информатика и ИКТ»;
в апробации технологии развития у учащихся творческого мышления, способствующей повышению эффективности формирования навыков решения эвристических задач на уроках информатики и ИКТ в младших классах.
Теоретическое и практическое значение указанной проблемы и ее недостаточная разработанность в педагогической и психологической литературе явились основанием для выбора темы исследования: «Методическая система обучения учащихся решению эвристических задач по информатике в начальной школе».
Цель исследования - разработать методическую систему, направленную на формирование у учащихся младших классов навыков решения эвристических задач в пропедевтическом курсе предмета «Информатика и ИКТ».
Объект исследования - процесс обучения младших школьников решению эвристических задач на уроках информатики и ИКТ.
Предмет исследования - содержание, формы, методы, средства и условия повышения уровня эффективности обучения младших школьников решению эвристических задач на уроках информатики и ИКТ с использованием технологий развития творческого мышления.
Гипотеза исследования: эффективность формирования навыков решения эвристических задач у учащихся младших классов повысится, если:
разработать методическую систему, компонентами которой являются:
целевой компонент; теоретико-методический, включающий общие и частные
методы обучения решению эвристических задач; технологический компонент с
подобранными приемами, средствами и формами обучения; содержательный
компонент со специальными задачами, расширяющими и дополняющими
содержание пропедевтических курсов информатики, результативный компонент, соответствующий поставленным целям;
выявить и внедрить комплекс педагогических условий функционирования и развития методической системы, включающий: мотивационные, конструктивные, организационные и коммуникативные условия. Задачи исследования:
На основе изучения философской, психологической и педагогической литературы рассмотреть различные подходы к проблеме развития творческого мышления через формирование навыков решения эвристических задачи и провести исследование по выявлению уровня креативности в выборке учащихся начальных классов.
Разработать структуру и содержание основных компонентов методической системы, способствующей формированию навыков решения эвристических задач на уроках информатики в младших классах.
Выявить и внедрить комплекс педагогических условий эффективного функционирования и развития методической системы обучения учащихся решению эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики.
Разработать методику проведения занятий по формированию навыков решения эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики.
Провести педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы и эффективности методической системы обучения учащихся решению эвристических задач на уроках информатики в начальных классах.
Разработать по результатам исследования разработать учебно-методическое пособие для учителей начальной школы.
Теоретико-методологической основой исследования явились работы
и научные исследования в области педагогики, психологии и
информатизации образования: теории процессуального подхода к решению
творческих задач (П.Я. Гальперин, А.Б. Коваленко, Ю.Н. Кулюткин,
А.Н. Леонтьев, Д. Пойа, Л.М. Фридман, А.Ф. Эсаулов и др.); идеи теории
задач (Л.Л. Гуров, Ю.Н. Кулюткин, Д. Пойа, С.Л. Рубинштейн, В.Н. Соколов,
Л.М. Фридман и др.); теоретико-методические подходы к решению задач в
области изобретений (Г.Я. Буш, У. Гордон, Р. Колер, Э. Лейтуэйта,
А. Осборн, А. И. Половинкин, Н.И. Середа, Г. Уоллас, Д.Д. Филипс,
В.А. Шубин, Ф. Цвики, П.К. Энгельмейер, П.М. Якобсон и др.); теории
решения изобретательских задач (Г.С. Альтшуллер, Г.Я. Буш,
И.Л. Викентьев, В.М. Герасимов, СИ. Гин, М.А. Глазунова, МФ. Зарипов,
Б.Л. Злотий, Г.И. Иванов, В.А. Камаев, А.В. Кудрявцев, С.С. Литвин,
М.И. Меерович, В.А. Михайлов, В.М. Одрин, А.Б. Попов, М.А. Плаксин,
А.Б.Селюцкий, Ю.П. Соломатов, Ю.Г. Тамберг, Л.И. Шрагина,
М.Н. Шустерман и др.); разработка решений теоретико-методологических проблем развития творчества (Э. Де Боно, С.А. Новоселов, В.В. Лихолетов и др.); исследования педагогических методов и технологий обучения (Ю.А. Конаржевский, Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов и др.); исследования педагогики, педагогической психологии, развивающего обучения, преемственного
образования (В. И. Андреев, Д.Б. Богоявленская, В.В. Давыдов,
А.В. Долматов, А.З. Зак, Л.В. Занков, М.И. Махмутов, А.В. Морозов,
А.И. Савенков, Г.К. Селевко, Н.Ф. Талызина, Д.В. Чернилевский,
А.В. Хуторской и др.); исследования, касающиеся содержательного
наполнения и различных форм проведения урока (Ю.К. Бабанский,
И.Я. Лернер, И.П. Подласый и др.); труды методистов (Л.Л. Босова,
А.В. Горячев, Л.Х. Зайнутдинова, М.П. Лапчик, Н.В.Макарова,
Н.В. Матвеева, И.В. Роберт, А.Л. Семенов, И.Г. Семакин, Н.В. Софронова, С.Н. Тур, Е.К. Хеннер и др.), посвященные теории и методике преподавания информатики.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались теоретические и эмпирические методы исследования, опытная работа.
Теоретические методы исследования: системный анализ; теоретический анализ и синтез положений психолого-педагогических исследований по вопросам теории познания и управления процессом усвоения знаний; рефлексия учебной и педагогической деятельности; теория решения изобретательских задач; методика поискового конструирования; функционально-ресурсный анализ; морфологический анализ-синтез; моделирование; методы математической статистики.
Эмпирические методы исследования: наблюдение, обобщение передового педагогического опыта и результатов педагогического эксперимента, тестирование, практическая рефлексия, сбор и обобщение информации по вопросам научно-технического творчества в литературе, ресурсах Интернет, материалах всероссийских, региональных конференций, семинаров.
Экспериментальной базой исследования явились МОУ «Лицей №11
им. Т.И. Александровой г. Йошкар-Олы», МОУ «Средняя
общеобразовательная школа №2 г. Йошкар-Олы» Республики Марий Эл (91 обучающийся начальных классов).
Организация исследования: исследование проводилось с 1994 по 2008 гг. и осуществлялось в три этапа.
Подготовительный этап (теоретический, 1994 - 2006 гг.) - изучение и анализ отечественной и зарубежной философской и психолого-педагогической литературы по проблеме исследования; осмысление методологических и теоретических основ исследования; разработка методической системы решения эвристических задач для уроков информатики в начальных классах, развивающей творческое мышление школьников; разработка опытно-экспериментальной программы исследования младших школьников на базе МОУ «Средняя общеобразовательная школа №2 г. Йошкар-Олы», МОУ «Лицей №11 им. Т.И. Александровой г. Йошкар-Олы»; участие в семинарах, научно-методических конференциях по проблемам педагогики.
Основной этап (опытно-экспериментальный, 2006 - 2007 гг.) -определение критериев оценки уровня сформированности творческих способностей обучающихся, подбор соответствующих диагностических
методик; выделение уровней сформированности творческих способностей школьников; выбор экспериментальной и контрольной групп, изучение их исходных уровней развития; разработка и апробация методической системы решения эвристических задач; установление динамики изменения уровня сформированности творческих способностей обучаемых; участие в семинарах, научно-методических конференциях по проблемам педагогики.
Заключительный этап (итоговый, 2007 - 2008 гг.) - формулирование теоретических выводов и практических рекомендаций по проблеме исследования; оформление результатов исследования в виде диссертации.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
Разработана методическая система обучения учащихся решению эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики, позволяющая формировать у учащихся навыки решения эвристических задач в рамках учебного процесса независимо от программы, по которой обучаются младшие школьники;
Определены компоненты методической системы обучения учащихся решению эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики: целевой, содержательный, теоретико-методический, технологический, результативный, использование которых дифференцируется в зависимости от уровня подготовленности обучающихся к решению эвристических задач.
Теоретическая значимость исследования заключается:
в обосновании теории и методики обучения учащихся решению эвристических задач в курсе информатики в начальном звене средней школы;
в выявлении и теоретическом обосновании педагогических условий эффективного функционирования методической системы обучения учащихся решению эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики.
Практическая значимость исследования состоит в том, что его выводы и рекомендации направлены на совершенствование процесса обучения информатике в начальном звене средней общеобразовательной школы:
Разработан комплекс эвристических заданий и задач, направленных на формирование у учащихся навыков творческого мышления в процессе обучения в пропедевтическом курсе информатики, в том числе с использованием ИКТ.
Разработана методика формирования у учащихся навыков решения эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики, опубликованная в методическом пособии.
Обоснованность и достоверность результатов исследования определяется анализом теоретических и научно-методических работ по данной проблеме; выбором и реализацией комплекса методов, соответствующих цели и задачам исследования; воспроизводимостью результатов исследования и их внедрением в практику, систематической проверкой результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы, использованием методов математической и статистической обработки экспериментальных данных, подтверждением гипотезы исследования результатами опытно-экпериментальной работы.
Положения, выносимые на защиту:
Методическая система, включающая целевой; теоретико-методический, технологический, содержательный и результативный компоненты, позволяет формировать у обучающихся навыки решения эвристических задач в рамках преподавания информатики, независимо от программы, по которой они обучаются. Компонентный состав методической системы варьируется в зависимости от групп учащихся с различным уровнем развития интеллектуальных и творческих способностей.
Педагогическими условиями, способствующими функционированию методической системы, являются:
мотивационные - осознание обучающимися появления новых возможностей для решения проблем, а также использование учителями приемов обучения, удовлетворяющих потребность младших школьников в новизне изучаемого материала и разнообразии выполняемых упражнений;
конструктивные - вооружение обучающихся информацией о механизмах творческой деятельности; включение в содержание обучения задач творческого характера; создание соответствующего учебно-методического обеспечения, создание своеобразных «алгоритмов» действий;
организационные - использование различных форм организации учебно-творческой деятельности;
коммуникативные - формирование коммуникативной культуры ученика и учителя, использовании адекватных форм общения процессу формирования эвристического навыков.
3. Методика формирования у учащихся навыков решения
эвристических задач в пропедевтическом курсе информатики, разработанная
в рамках данного исследования, включает такие методы, как поиск
альтернатив, снятие искусственных ограничений, инверсию, дробление,
метод многомерных матриц, аналогию, выбор точки входа; а также
специфические приемы (квота, описание, интерпретация, описание причины,
конструирование процедур, задачи с неполным условием и др.),
позволяющие сформировать умение находить способы решения
эвристических задач. Использование на уроках, занятиях кружка, в
индивидуальной работе, творческих конкурсах и олимпиадах
информационно-коммуникационных технологий активизирует
формирование у учащихся умения выявлять проблему, самостоятельно искать варианты решений, создавать оригинальный продукт, что развивает у учащихся творческого способности.
Апробация результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты исследования обсуждены и одобрены на заседаниях и научно-методических семинарах кафедры информатики и вычислительной техники Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева, кафедры информатики и методики обучения информатики Марийского государственного университета, на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Новые технологии обучения, диагностики, творческого саморазвития личности» (Йошкар-Ола,
1994, 1995 г.), Всероссийской научно-практической конференции
«Диагностико-технологическое обеспечение преемственности в
образовании», (Йошкар-Ола, 1996 г.); Всероссийской научно-практической
конференции «Актуальные проблемы педагогики творческого саморазвития
и педагогического мониторинга», (Казань, 1998 г.); VIII Всероссийской
научно-практической конференции «Духовность, здоровье и творчество в
системе мониторинга качества образования» (Казань, 2000 г.); XIV
Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг качества
образования и творческого саморазвития конкурентоспособной личности»,
(Казань, 2006, 2007 г.); V Всероссийской научно-практической конференции
«Проблемы информатизации образования: региональный аспект»
(Чебоксары, 2007 г.); IV Всероссийской научно-практической конференции
«Применение ИКТ в образовании» (Йошкар-Ола, 2007 г.); VIII
Международной научно-практической конференции «Использование
программных продуктов фирмы «1С» в инновационной деятельности учебных заведений» (Москва, 2008 г.), VI Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы информатизации социальных систем: региональный аспект» (Чебоксары, 2008 г.), V Всероссийской научно-практической конференции «Применение ИКТ в образовании» в рамках III Международной научно-практической конференции и Международного конгресса конференций «ИКТ в образовании» (Йошкар-Ола, 2008 г.). Результаты исследования прошли апробацию и внедрены в МОУ «Лицей №11 им. Т.И. Александровой г. Йошкар-Олы, в МОУ «СОШ №2 г. Йошкар-Олы » Республики Марий Эл.
Структура и объем диссертации определялись логикой исследования и поставленными задачами. Диссертация включает в себя введение, три главы, заключение, библиографический список используемой литературы, четыре приложения. В приложении содержатся методики тестирования и материалы опытно-экспериментальной работы.
