Земфира Скодтаева
Пропедевтический курс информатики в младших классах
Пропедевтический курс информатики
в младших классах.
«-Кому нужен ребенок, который не может думать?»
Учили ли вас когда-нибудь специально – думать?
Знаете ли вы, как это делается? А что вообще значит – думать?
И можно ли учить этому? А с чего следует начинать думать?
Умеете ли вы искать и находить то, что вам необходимо, чтобы эффективно думать? Всегда ли вы знаете, где взять то, чего не знаете?
Уже много лет я не только пытаюсь ответить на эти вопросы, но и, как показывает практика, успешно отвечаю на них.
Какой смысл мы обычно вкладываем в понятие «обучение»?
Публикация «Пропедевтический курс информатики в младших классах» размещена в разделах
- Информатика. Уроки информатики
- Начальная школа. 1-4 классы
- Школа. Материалы для школьных педагогов
- Темочки
На бытовом уровне считается, что обучение – это накопление опыта, на основе которого поведение становится более разумным. Причем опытом чаще всего считается многократное повторение одних и тех же действий или бессистемные действия наугад (метод проб и ошибок). После нескольких попыток находится верное решение, и соответствующие ему действия должны повториться все чаще и чаще. Повторенные же неоднократно правильные действия (тренировка) закрепляются, какой-либо вид одобрения (или неодобрения) узаконивает установившуюся связь, и считается, что обучаемый, выполнивший аналогичные действия, «это» знает. Это приблизительная расшифровка того, что мы обычно называем словом «учиться». Но подобный взгляд на обучение не вполне оправдан, поскольку ориентирован лишь на сегодняшний день, а хотелось бы спрогнозировать социальный заказ хотя бы на ближайшие 5-7 лет.
В настоящее время сложилась ситуация, при которой очевидно, что знания, полученные в учебных заведениях, остаются в значительной мере невостребованными. Для каждого отдельного человека часто более значимыми оказываются просто хорошо развитое мышление, готовность и способность учиться, умение рационально организовать свой труд. Проблема заключается не столько во владении конкретной информацией, сколько в четкой ориентации и понимании того, какая информация необходима и где она может быть получена.
Образовательная система оказалась не готовой решать эти задачи. А постиндустриальное общество требует формирования не только определенного отношения личности к природе, обществу и к себе, но ещё и определенного отношения к информации, что продиктовано принципиальным изменением характера ориентации человека в информационном мире.
С каждым годом человеку постигающему все труднее справляться с нарастающим потоком информации, поскольку он совершенно не владеет самыми элементарными способами её поиска, выбора, оценки и переработки. Каждый изучаемый предмет в идеале призван не только давать ответы на вопросы (знания, но и учить способам поиска этих ответов и постановке новых вопросов, развивая, таким образом, мышление. Даже принципиально новый предмет «Информатика» на всем протяжении своего недолгого существования старается избавиться от своей нетривиальности и широты и вписаться в рамки традиционной школы, заимствуя не только методы обучения, но и дурную привычку дать как можно больше сведений и плохо рассказать, что же с ними делать. Нарастает понимание, что умение пользоваться компьютером и умение программировать не одно и то же.
Так ли необходимо умеющему пользоваться термометром доскональное знание о том, как он устроен? Что касается программирования, то профессионалов готовят во многих хороших вузах, а огромное количество программистов средней руки, да к тому же испытывающих дикий восторг от яркой картинки на экране, созданной их непревзойденным гением, - это и беда, и вред. Образование должно давать ещё и понимание необходимого в каждой ситуации уровня узкого профессионализма. Хороший хирург не должен писать для своего компьютера программы, которые помогут ему поставить точный диагноз, - гораздо важнее, чтобы он смог четко и грамотно поставить задачу программисту.
Естественное приобретение знаний реализуется обычно с помощью двух функций: получения информации извне и её систематизации. При этом в зависимости от готовности познающего к обработке информации возможны различные формы приобретения знаний, а также различные формы их представления. Таким образом, для облегчения и ускорения обучения необходимо начинать с формирования именно этих жизненно важных в информационном мире функций, т. е. изначально, а затем и параллельно с образованием обучать способам получения информации и ее грамотной переработки. Будем исходить из того, что в настоящее время человек использует знания для
• понимания и интерпретации фактов; идентификации источника и причины; постановка вопросов с целью сужения области поиска;
• поиска ответа на конкретные вопросы; усвоения новых знаний; решения задач.
Для получения возможностей реализовать первую группу целей необходимы определенные базовые знания (знание свойств, правил, отношений между разнообразными фактами, элементарных способов представления знаний). Для второй группы важнее наделить сами знания функциями построения пространства поиска и выводов, отвечающих задаче, т. е. функциями моделирования процессов решения.
Таким образом:
1. Человек не защищен в потоке информации, поскольку образование практически не дает ему необходимых знаний для оптимальной ориентации в мире, следовательно, такие знания ему необходимо дать.
2. Специальное обучение способам работы с информацией необходимо начать как можно раньше. Оно должно включать развитие:
• способности распознавать составные элементы окружающего мира (факты);
• памяти и навыков поиска в памяти необходимой информации;
• анимация;
• рефлексия;
• способности выводить из фактов законы для решения различных задач;
• умения комбинировать факты и законы сообразно новым целям, чтобы на их основе открывать новые;
• навыков работы с литературой и базами данных.
3. Обучение ориентации в информационных потоках должно быть разносторонним: взаимосвязь со средой (экология, ориентация в пространстве и во времени (мое место в мире и мира во мне, способы получения информации («прикосновение» и наблюдение, «образ» и вопрос, изучение возможностей мышления («как мы думаем» - выделение существенного, сравнение, анализ, синтез, пространственное воображение и композиционное чутье, пластика окружающего мира, развитие его отдельных качеств (скорости, гибкости, критичности, широты, целостности, обмен информацией (речь, культура речи, функции языка, искусственные языки, единство языковых структур).
4. Обучаемый получит не только знания, но и способы постижения (овладеет правилами игры в информационном пространстве, а кроме того, личностно-ориентированную психолого-педагогическую помощь, реализующую компенсаторные функции.
5. Принципиально изменится логика обучения, приобретя ориентацию на саморазвитие и самооценку в дальнейшем; изменится роль преподавателя: он – не тот, кто отвечает на вопросы, а тот, кто показывает, как искать ответы, предлагает способы поиска и ищет ответы (и новые вопросы) вместе с учеником.
Курс «Уроки развития» представляет собой вариант интерактивной дисциплины, синтезирующей на системно-логической основе фрагменты классических научных дисциплин – психологии, педагогики, эргономики, логики, физиологии, теории управления и информатики как науки «о способах получения, хранения, обработки и передачи информации».
Курс задуман и сконструирован как рефлексивный, т. е. знания, информация и процедуры, заключенные в нем, направлены непосредственно на познающего субъекта и дают ему возможность объективизировать представление о себе и своих индивидуальных психологических особенностях, качествах мышления, формировать индивидуальный стиль деятельности, основанный на научных принципах.
Курс предоставляет учителю (или родителю) шанс остаться для ребенка не менее увлекательным собеседником, чем компьютер, и продемонстрировать, что компьютер может только усилить интеллект, но не заменить его. Создатели программ, которые предлагались до сих пор в качестве средства обучения информатике младших школьников («Роботландия», Лого и др.) старались полностью заменить учителя компьютером, а это значит лишить маленького человека живого общения. Самый дружественный интерфейс не обеспечит свободы ассоциаций, непредсказуемости выбора, равноправного общения, развития чувств и речи, возможностей работать с нечеткими множествами и правдоподобными и вероятностными рассуждениями и умозаключениями.
«Уроки развития» содержат все то, что учит получать удовольствие от «думания».
Предлагаю вашему вниманию «Уроки развития», которые адресованы не только учителю информатики, работающему с малышами, и учителям начальных классов, но и их родителям, и всем тем, кто задумывался над тем, как помочь входящему научиться думать».
.Умение передавать информацию.
-Здравствуйте. У меня к вам просьба: сядьте так, как будто вы цари, а парта – ваш трон.
-А теперь так, как будто вы бабочка, которая собирается улететь, уже расправила крылья и прямо сейчас полетит.
-А теперь так, будто вы хотите, чтобы учитель не заметил, что вы не готовы к уроку и не спросил вас.
-А теперь так, будто вы сидите перед зеркалом и рассматриваете свое лицо, и ваше лицо вам очень нравится.
-А теперь так, как будто вы на всех обиделись.
-А сейчас встаньте так, как будто вы артист балета и вот-вот шагнете на сцену.
-А теперь встаньте как старичок или старушка в переполненном трамвае.
-А теперь мы с вами будем вместе дышать так, как будто бежим за автобусом, на который нам хочется успеть.
…
-Как замечательно вы умеете передавать информацию!
. Игра «Передай информацию».
Одного из учеников попросите выйти из класса. Остальным сообщите какой-то факт (например, «завтра мы идем в театр»). Ученик возвращается в класс. Ребята должны передать ему эту информацию без слов, каким-то одним или несколькими способами: мимикой и жестами, изобразить в лицах, нарисовать.
Взрослый человек даже представить себе не может, каким испытаниям подвергает сегодня каждого ученика школа. От урока к уроку, ускоряясь с каждым годом, нарастает лавина самой разнообразной информации. Надо уметь принять ее, переработать, разместить в памяти хотя бы самое существенное, предъявить по первому требованию, видоизменить, если возникла необходимость, представить в требуемой форме и многое, многое другое. И, кроме того, ежедневное многократное переключение от урока к уроку – «перенастройка всех систем организма». Человек постигающий решает массу проблем, о которых мы даже не подозреваем. И, наверное, самая трудная из них – это о чем, кого и как спросить. Каждый знает, что когда сформулированы вопросы – большая часть задачи решена.
Казалось бы, в чем сложность? На любом уроке вопросы задает учитель и ученики (если чего-то не поняли или их попросили задать вопросы одноклассникам). Но те ли это вопросы? Об этом ли хочется спросить? Как рождаются вопросы в процессе поиска? Каждому ли хочется задать именно этот вопрос? Отличается ли умение задавать вопросы у взрослого от этого умения у ребенка и насколько принципиально это отличие? Нужно ли и можно ли научиться этому?
Получить ответ на эти вопросы вы можете с помощью задач с неполным условием, интренеров (интеллектуальный тренинг).
.Задача, предложенная профессором Г. Дж. Айзенком.
Каждый день, когда карлик идет на работу, он спускается на первый этаж на лифте. Когда он возвращается с работы, он заходит в лифт, поднимается до седьмого этажа, а дальше идет к себе домой на шестнадцатый этаж пешком. Почему? ( Ответ: он не достает до кнопки шестнадцатого этажа.)
Решение этой задачи ищется методом проб и ошибок, и фактически на ней проверяется способность человека нестандартно мыслить и находить нетривиальные решения, т. е. латеральность (широта) мышления. Айзенк отмечал, что ответом может быть и «он заходит к другу», и «он тренируется», и многое другое. Разные версии имеют право на существование, но правильный ответ только один и связан с существенной информацией, заключенной в незаметных на первый взгляд словах «каждый день» и «карлик» и поэтому кажущейся несущественной.
Если при решении подобных задач варианты возможных решений формулировать в виде альтернативных вопросов, допускающих только один из ответов – «да» или «нет», то такие задачи превращаются в интеллектуальный тренинг. Эти задачи имеют огромную дидактическую ценность. Если после формулировки неполного условия организовать коллективный поиск решения в группе (классе) в форме вопросов и ответов, то такой интеллектуальный тренинг позволяет обучать:
• целенаправленному поиску информации;
• оптимальному сужению области поиска;
• работе с прямой и косвенной информацией;
• использованию несущественных на первый взгляд данных;
• осознанию одинаковой ценности как положительных, так и отрицательных ответов;
• грамотной постановке и формулировке вопросов;
• элементам мозгового штурма.
Перед первым представлением задачи с неполным условием необходимо подробно объяснить ученикам правила игры: выслушав условие задачи и вопрос к ней, они могут задать любое количество вопросов, но задавать их надо так, чтобы ответить можно было бы только «да» или «нет».
V.Задача о Климентине.
Человек вышел из комнаты, хлопнув дверью. Когда он вернулся, Климентина уже умерла. От чего умерла Климентина?
-Ее прижало дверью?
-Нет.
-Она замерзла?
-Нет.
-Климентина – кошка? Мышка?
-Нет.
-Ее смерть связана с открыванием двери?
-Да.
-Получился сквозняк?
-Да.
-Она умерла от простуды?
-Нет.
-Она разбилась?
-Нет.
-Что-то разбилось?
-Да.
-Климентина при этом пострадала?
-Да.
-Климентина – рыбка, она умерла от удушья?
-Да.
Рассмотрим еще одну задачу и пример полидиалога.
V.Задача о ковбое.
Скачет по прерии ковбой. Подскакивает к салуну. Вбегает в него и кричит: «Срочно стакан воды!» Бармен выхватывает из-за пояса кольт и стреляет в потолок. Ковбой говорит: «Спасибо». Поворачивается и уходит. Почему?
-Ковбой хотел напоить лошадь?
-Нет.
-У бармена не было воды?
-Нет. (Отметьте двусмысленность ответа и некорректность вопроса.)
-Бармен кого-то испугался?
-Нет.
-На потолке висело ведро с водой?
-Нет.
-Бармен стрелял в кого-то на втором этаже?
-Нет.
-Бармен был его врагом?
-Нет.
-Они были знакомы?
-Нет.
Ковбой просил воду для себя?
-Да.
-Кто-то еще был в салуне?
-Да. ( Правильный вопрос должен был бы звучать так: имеет ли значение присутствие в салуне кого-либо еще)
-Выстрел был сигналом?
-Нет.
-Ковбой получил то, что хотел?
-Да.
-Бармен правильно понял ковбоя?
-Да.
-Ковбой испугался выстрела?
-Да.
И так далее, пока не будет получено правильное решение – ковбоя мучила икота, испуг от выстрела ее прекратил.
Вопросов может быть больше, продвижение к ответу – медленнее, спешить нельзя, как и не в коем случае нельзя подсказывать. Первое время ребята задают много вопросов; им необходимо помогать, давая оценку качеству и последовательности вопросов. Важно обратить внимание учеников на то, что они должны слушать ответы не только на эти вопросы, но и на вопросы товарищей, т. е. собирать информацию. Полезно по окончании решения объяснить, почему вы одобряли тот или иной вопрос, обсудить, какой из вопросов помог значительно продвинуться в решении.
Какие ошибки чаще всего допускают ребята при решении таких задач (кстати, если вы предложите одну из них взрослой аудитории, ошибки будут точно такие же, и это говорит о том, что умение грамотно работать с информацией далеко не всегда связано с возрастом и что обучать этому необходимо) :
• во-первых, первая серия их вопросов связана с попыткой найти ответ «методом тыка», т. е. идет попытка перебора, попытка угадать решение (более того, иногда это, естественно, удается, и поэтому полностью исключать этот способ из своего арсенала человек не должен – об этом тоже стоит честно рассказать ученикам);
• во-вторых, каждый ребенок обычно слышит только свой вопрос и ответ на него, абсолютно игнорируя информацию, идущую от вопросов и ответов на них его товарищей, по этой причине некоторые вопросы дублируются (на это стоит обратить внимание учеников);
• в-третьих, очень часто часть условия задачи ребенок воспринимает по-своему или просто не принимает во внимание и задает вопрос, ответ на который непосредственно следует из условия и совсем не спрятан;
• и в-четвертых, у некоторых ребят есть постоянная боязнь показаться глупым и задать какой-то «не тот» вопрос (этот психологический барьер легко преодолеть поощрением любых вопросов и нарочитой демонстрацией важности даже самых «глупых и бестолковых» неожиданных вопросов и подчеркнутым вниманием к любой попытке активности в поиске.)
Для создания задач-интренеров можно использовать содержание любых сказок, рассказов, историй, мультипликационных фильмов и т. д. Желательно, чтобы они были хорошо знакомы ребятам. Можно предложить и ученикам придумать свои задачи с неполным условием.
Рассмотрим еще несколько примеров таких задач:
1. Обитательница водоема поймала деревянный предмет, после чего ее жизнь круто переменилась. Что произошло? (Царевна-лягушка.)
2. Девочка играла с подружками и внезапно исчезла. Что произошло? (Снегурочка.)
3. Два друга направились в гости к третьему, в результате хозяин остался без дома. Почему? (Вини-Пух, Пятачок, Кролик.)
4. Он очень трудолюбив. Работает от зари до зари. Он очень силен – мог бы быть рекордсменом по поднятию тяжестей. Но он не участвует в соревнованиях. Он ежедневно выполняет тяжелую физическую работу и не получает за это зарплату. Почему? Потому что он – муравей.)
5. Человек торопится. Он подпрыгивает и шлепает по лужам. Он идет туда, где его ждут, но где ему сразу предстоит разлука. Каждый день в это время он сжимает в руке что-то теплое, мягкое, очень дорогое ему. Что держит в руке этот человек? (Мамину руку. Он идет в детский сад.)
6. Дом пассажира трамвая находится между двумя остановками. Перед выходом он всегда смотрит в окно, чтобы решить – выйти ему на этой или на следующей остановке. Почему? (Смотрит, дует ли ветер ему в спину.)
7. В апреле 1944 года в Берлине за столик кафе сел немецкий офицер и заказал пиво. Хозяин подал пиво и сразу же позвонил в гестапо и сообщил, что в его кафе находится американский шпион. Почему? (В форме немецкого офицера был негр.)
Интренинг допускает как индивидуальную работу, так и работу с группой (с учетом возрастных особенностей и целей). Умение мыслить – скрытое от глаз мастерство, а обучение любому мастерству имеет две фазы: во-первых, демонстрацию умения начинающему и, во-вторых, отработку техники в ходе работы, что и требует мышления «вслух». Работа в парах или в группе в этом случае поможет следить за правильностью мыслительной деятельности, наблюдать за выбранной стратегией и фиксировать возможные затруднения. Кроме того, решение задач с неполным условием помогает научиться избегать наиболее распространенных ошибок поиска и обработки информации.
Упражнения по теме «Признаки предмета».
1. Рядом с названием предмета перечислены его признаки. Какие из них являются существенными для данного предмета?
Ученик – высокий, умный, одет в форму, на спине носит ранец, посещает школу, любит книги, много знает, овладевает знаниями, веселый.
Родник – чистый, холодный, бьет из земли, находится в лесу (в парке, переходит в ручеек, прозрачный, утоляет жажду.
Ваза – хрустальная, красивая, предназначена для цветов, наполнена водой, прозрачная, украшает стол, чистая.
Ромашка – полевой цветок, имеет белые лепестки и желтую сердцевину, лекарственное растение, неприхотливый цветок, растет у дороги.
2. Чем отличается:
а) окно от двери;
б) белый гриб от подберезовика;
в) указка от карандаша;
г) лист березы от клена;
д) доброта от честности;
е) мужество от геройства;
ж) квадрат от прямоугольника?
3. Чем похожи слова:
а) шоссе, дорога, тропинка;
б) город, деревня, поселок;
в) сложение, деление, вычитание?
4. Какое слово лишнее в каждой группе и почему:
а) красивый, синий, желтый, черный;
б) минута, время, час, секунда;
в) дорога, шоссе, тропинка, путь?
5. Назовите несколько предметов, которые:
а) имеют шкалу деления;
б) предназначены для обработки дерева;
в) являются средствами продвижения;
г) сделаны из стекла.
6. Вставьте слово:
а) магазин – прилавок,
? – арена,
театр – сцена;
б) книги – библиотека,
деньги – кошелек,
? – музей.
Упражнения по теме «Объем и содержание понятий».
1. Раскройте объем следующих понятий: дерево, страна, цифра, число, одежда.
Например, обувь – сандалии, лапти, ботинки, сабо, сапоги…
2. Расположите понятия в порядке расширения их объема (например, лев – хищник – животное) :
а) человек, президент, Ельцин;
б) насекомое, живое существо, комар;
в) дерево, мебель, стол;
г) бриллиант, минерал, драгоценный камень.
3. Подберите какое-нибудь более широкое по объему понятие к понятиям: дом, прилагательное, блузка, линейка, кошка, воробей, соль.
Например, дом – строение.
4. Чем похожи и чем отличаются:
а) 345 и 543;
б) щука и рак;
в) цветок и дерево;
г) синий и голубой;
д) некоторые и каждый;
е) стекло и зеркало;
ж) песня и танец?
5. Выберите правильный ответ:
«Держать язык за зубами» означает:
а) сердиться;
б) молчать;
в) мычать;
г) улыбаться.
6. Какая пара слов лишняя:
резать – бумага,
ехать – велосипед,
готовить – плита,
считать – калькулятор.
Фрагмент урока по теме «Умозаключения».
-Как вы понимаете слово «умозаключение»?
-Правильно, это заключение ума, т. е. мы имели какие-то сведения, подумали и сделали вывод. Выводы можно делать даже тогда, когда есть только одно суждение. Давайте попробуем. Нам сообщили: «Андрей – сын Ивана Сергеевича». Какие выводы мы можем сделать (какие умозаключения построить?
-Иван Сергеевич – отец Андрея.
-Имя деда Андрея – Сергей.
-Когда Андрей вырастет, его будут звать Андрей Иванович.
-Андрей моложе Ивана Сергеевича.
-Иван Сергеевич старше Андрея.
Когда из одного или нескольких частных суждений выводят другие частные суждения, то умозаключения такого вида называются традуктивными.
Другие примеры традукции:
1. Январь длиннее февраля Февраль корче января. (симметрия)
2. Ольга – сестра Елены, Елена – сестра Татьяны Ольга – сестра Татьяны (транзитивность)
3. Ольга – дочь Олега Петровича, Елена – дочь Олега Петровича Ольга и Елена сестры. (объединение)
Игра «Сделай вывод».
Пример: «Если пошел дождь, то нужно открыть зонтик».
«Нужно открыть зонтик» - это заключение, «пошел дождь» - это (посылка, или условие.
Далее учитель предлагает первые части аналогичных фраз (т. е. суждения-посылки, а ученики их заканчивают. Или наоборот – предлагается заключение, по которому необходимо сформулировать условие. Например: «Если в слове «победа» зачеркнуть первые две буквы, то …» или «Если, то я стану сильным»
Рассмотрим примерные задачи.
Сделайте возможные выводы:
а) Казанский университет основан раньше Петербургского, а Петербургский – раньше Киевского;
б) Казбек выше Монблана, Эльбрус выше Казбека;
в) Баку восточнее Владикавказа, Владикавказ восточнее Сочи;
г) Алан сильнее Ирбека, на слабее Анатолия;
д) Анзор медлительнее Артура, но энергичнее Александра;
е) У Фатимы одни пятерки. У Альбины одни пятерки.
ж) книга упала со стола.
Если ученики легко справляются с простыми заданиями, предлагаем более сложные:
1. Анзор медлительнее Артура, но энергичнее Александра; Александр медлительнее Алана, но энергичнее Стаса. Расположите имена мальчиков, начав с самого энергичного по порядку, закончив самым медлительным. (Артур, Анзор, Алан, Александр, Стас)
2. Если и Алан, и Алексей выше Маирбека, а Ирбек ниже Алана, но выше Алексея, то кто самый высокий? Расположите их имена по росту мальчиков. (Алан, Ирбек, Алексей, Маирбек)
3. Ибрагим и Ирбек - одногодки. Ибрагим старше Альбины, Альбина моложе Алана. Можно ли по этой информации определить, старше или моложе Ибрагим Алана? (Ибрагим моложе Алана)
Из приведенных фрагментов видно, что это практический курс развития мышления.
Приход новых информационных технологий в школу означает новую эру в образовании. Из пассивного участника процесса образования ученик превращается в активного и самостоятельного экспериментатора, исследователя неизвестного. Учитель перестает быть единственным носителем «истины в последней инстанции» и становится коллегой, консультантом. За 20 лет информатика сделала больше, чем любая другая наука. При всем многообразии подходов к изучению предмета, связанном с различными типами техники, возрастными особенностями учеников, общим является девиз: «Твори, выдумывай, пробуй».
