Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Педагогические науки
Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

Диссертационная работа:

Пестова Светлана Юрьевна. Развитие компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности на основе обобщения понятия величины в процессе обучения информатике в основной школе : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 Омск, 2006 159 с. РГБ ОД, 61:06-13/1557

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОБЩЕНИЯ
ПОНЯТИЯ ВЕЛИЧИНЫ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ
ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ КАК СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ
КОМПЕТЕНТНОСТИ УЧАЩИХСЯ В СФЕРЕ
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14

  1. Методологические аспекты развития понятия величины в науке и школьном образовании 14

  2. Психолого-педагогические предпосылки развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности на основе обобщения понятий 33

  3. Структурно-логическая модель развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности на основе обобщения понятия величины в курсе информатики основной

школы 58

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОБОБЩЕНИЯ ПОНЯТИЯ
ВЕЛИЧИНЫ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ ОСНОВНОЙ
ШКОЛЫ КАК СРЕДСТВА РАЗВИТИЯ КОМПЕТЕНТНОСТИ
УЧАЩИХСЯ В СФЕРЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
77

  1. Построение методической системы обобщения понятия величины в курсе информатики основной школы для развития познавательной компетенции учащихся 77

  2. Методическое обеспечение процесса обобщения понятия величины в курсе информатики основной школы 101

  3. Организация и результаты педагогического эксперимента 116

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ 134

ПРИЛОЖЕНИЯ 150

Введение к работе:

Глубокие структурные изменения, происходящие в современном обществе, предъявляют новые требования к уровню и характеру образования. Процесс модернизации школьного образования направлен не только на овладение учащимися системой знаний, но главным образом на вооружение их продуктивными способами, умениями приобретать, применять на практике, преобразовывать и вырабатывать самостоятельно новые научные знания в любой сфере деятельности. В связи с этим значительное внимание уделяется вопросам совершенствования структуры и содержания образования, а также методических подходов к повышению качества обучения.

Происходящие изменения нашли свое отражение в действующих нормативных документах Министерства образования и науки РФ (обязательный минимум содержания образования по информатике, 1998— 1999 гг. [125]; стандарт основного общего образования по информатике и информационным технологиям [139], стандарт среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям, 2004 г. [143]), в разработках лаборатории теории и методики обучения информатике ИОСО РАО (А.А. Кузнецов [83, 85], С.А. Бешенков [19], А.С. Лесневский [95], Е.А. Ракитина [125] и др.).

Ведущей тенденцией современной педагогической теории и практики является компетентностный подход, сущность которого отражена в работах Л. И. Берестовой [14], И.А. Зимней [61], О.Е. Лебедева [90], В.В. Краевского [80], А.А. Кузнецова [83, 85], А.П. Тряпицыной [152], А.В. Хуторского [169] и др. В качестве основного образовательного результата авторы выделяют компетенции как «совокупность смысловых ориентации, знаний, умений, навыков и опыта деятельности ученика» [169, с. 15] и компетентность как «качество личности, проявляющееся в деятельности, основанной на знаниях и опыте» [178, с. 31].

Среди компетентностей ученика, формируемых в рамках школьного курса информатики А.А. Кузнецов [85], С.А. Бешенков [19, 85] и Е.А. Ракитина [85, 125] выделяют компетентность в сфере познавательной деятельности, важными составляющими которой являются: понимание сущности информационного подхода при исследовании объектов различной природы; знание основных этапов системно-информационного анализа; владение основными мыслительными операциями (анализ, синтез, сравнение, обобщение, формализация информации и др.); сформированность определённого уровня системного, логического и алгоритмического стилей мышления; умение генерировать идеи и определять средства для их реализации. Приведённое описание компетентности школьника в сфере познавательной деятельности, которая должна быть сформирована в процессе обучения школьному курсу информатики, положено в основу нашего исследования.

Основой компетентностного подхода к пониманию целей обучения информатике в основной школе явилось «выделение общеобразовательных функций данной дисциплины, которые определяются спецификой её вклада в формирование основ научного мировоззрения, развитие мышления школьников и подготовку школьников к практической деятельности» [83, с. 10]. А.П.Ершов писал: «Информатика ... закладывает в школьное образование опорный треугольник развития главных проявлений человеческого интеллекта: способность к обучению, способность к рассуждению, способность к действию» [56, с. 7]. Поэтому именно такая метадисциплина как информатика, «формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, ...стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека»[78, с. 10], способна создать все условия для формирования и развития ключевых (метапредметных) компетентностей.

Мыслительная деятельность учащихся всегда сообразуется с процессом формирования понятий, так как именно понятия отражают в мышлении определённые формы и отношения действительности. Л.С. Выготский отмечал, что «мышление всегда движется в пирамиде понятий» [34, с. 120].

Методологический, психологический и методический аспекты проблемы формирования понятий разрабатывали многие учёные. В исследованиях В.Г. Болтянского [24], Н.Я. Виленкина [29, 30], М.Б. Воловича [33], Я.И. Груденова [45], В.А. Далингера [49], М.Д. Даммер [50], О.Б.Епишевой [54,55], Ю.М. Колягина [75], Н.Б. Кузнецовой [86], Г.И. Саранцева [129], А.В. Усовой [157, 158, 159], А.Я. Хинчина [165] и др. отмечено, что в основной школе именно «понятие» является ведущей дидактической единицей обучения в предметах математического и естественнонаучного циклов, и «от качества их усвоения, в конечном итоге, зависит качество усвоения научных знаний и научных теорий» [159, с. 142].

Различным аспектам формирования мыслительных умений и навыков работы учащихся с понятиями посвящены исследования психологов Дж. Брунера [26], Л.С. Выготского [34, 35, 36], П.Я. Гальперина [37], В.В. Давыдова [47, 48], Е.Н. Кабановой-Меллер [69], А.Н. Леонтьева [93], И.Я.Лернера [94], Н.А. Менчинской [103, 104], Ж.Пиаже [117], С.Л. Рубинштейна [128] Н.Ф. Талызиной [147, 148] и др., в которых определено, что понятия являются базисными единицами в системе научных знаний. Вопросы организации учебно-познавательной деятельности при работе с понятиями освещены в исследованиях В.П. Беспалько [16], П.Я. Гальперина [37], Е.Н. Кабановой-Меллер [68], П.И. Пидкасистого [118], Н.Ф. Талызиной [147, 148] и др.

К числу основных понятий, содержание которых расширяется в процессе изучения естественнонаучных и математических дисциплин, относится понятие «величина». Важность данного понятия обусловлена тем,

что оно изучается на различных этапах обучения в школе, в различных школьных дисциплинах (информатика, математика, физика, химия и др.).

Основные результаты в области разработки структуры и содержания образования школьного курса информатики, отраженные в работах С.А. Бешенкова [17, 19], А.А.Кузнецова [83, 84, 85], М.П. Лапчика [88], B.C. Леднева [92], Н.И. Пака [111], Е.А. Ракитиной [125], И.Г. Семакина [131, 132], Е.К. Хеннера [164] и др. указывают на важность формирования базовых понятий информатики, одним из которых является понятие величины. Вместе с тем анализ существующей учебно-методической литературы [13, 18, 38, 39, 41, 57, 64, 67, 84, 87, 88, 97, 98, 99, 109, 132, 134, 135, 153, 156, 176] показал, что понятие величины в школе вводится и изучается без надлежащего теоретического обоснования и во многих случаях основывается на интуитивных представлениях. Результаты педагогического эксперимента позволяют говорить о том, что теоретические знания учащиеся не умеют использовать на практике.

Учитывая, что методы информатики позволяют классифицировать и структурировать представления школьников о величинах, а также эффективно организовывать их познавательную деятельность, решение указанной проблемы, особенно актуальной для учащихся, имеющих представление о понятии величины, видится в обобщении понятия величины в курсе информатики основной школы. В связи с этим в рамках курса информатики основной школы обобщение понятия величины может стать содержательной основой, которая приведёт учащихся к овладению новым качеством знаний, выраженном в развитии ключевых компетентностей школьников, одной из которых является компетентность в сфере познавательной деятельности.

В настоящий момент идёт активный процесс развития содержания школьной информатики с точки зрения формирования понятийных границ базового курса, что уже отражено в ряде учебников и учебных пособий (А.Г. Гейн [38, 39], Н.В. Макарова [97, 98 ,99], И.Г. Семакин [131, 132, 133, 134], Е.К. Хеннер [134, 164], Ю.А. Шафрин [176] и др.). Однако с позиции

методических подходов задача не решается должным образом из-за отсутствия научных разработок.

Таким образом, актуальность исследования определяется тем, что:

сформулированная на методологическом уровне задача развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности не нашла отражения в практических исследованиях по совершенствованию процесса обучения информатике в школе;

существующие методики формирования понятия величины не реализуют в практике образовательного процесса деятельностную составляющую, позволяющую усиливать практическую направленность учебных задач по курсу информатики.

Проблема исследования заключается в разрешении противоречий между:

необходимостью овладения учащимися приёмами использования теоретических знаний при решении учебных задач и неудовлетворительным качеством усвоения учащимися фундаментальных естественнонаучных понятий, в частности понятия «величина», проявляющегося в неумении применять полученные знания на практике;

потребностью в развитии компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности при изучении курса информатики основной школы и недостаточной разработанностью научно-методического обеспечения её развития.

Объектом исследования является процесс обучения информатике в основной школе.

Предмет исследования - развитие компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности посредством обобщения понятия величины в курсе информатики основной школы.

Цель исследования состоит в повышении уровня компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности посредством актуализации мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, обобщения и др.), а

также развитии системно-аналитического, логического и алгоритмического мышления учащихся как основы развития деятельностной составляющей процесса обобщения понятия величины в школьном курсе информатики.

В соответствии с проблемой исследования выдвинута гипотеза исследования: развитие компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности при изучении курса информатики основной школы будет более эффективным, если:

выделить обобщение понятия величины в качестве содержательно-понятийной и деятельностной основы развития компетентности в сфере познавательной деятельности;

методику обучения информатике в основной школе строить с учётом общеобразовательного потенциала обобщения понятия величины как средства для активизации мышления учащихся, перехода на более высокий уровень владения мыслительными операциями (анализа, синтеза, абстрагирования и др.);

использовать в процессе обучения задачи разных уровней сложности в соответствии с уровнями познавательной деятельности, формирующие опыт познавательной деятельности учащихся через последовательное овладение приёмом обобщения;

процесс обобщения знаний о понятии «величина» направить на освоение способов интеллектуальной и практической деятельности, основанных на современных научных методах (формализация, моделирование, алгоритмизация и др.), характеризующихся включением исследовательских действий и позволяющих решать учебные и практические задачи.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

1. На основе анализа психолого-педагогической и методической литературы выделить содержательно-понятийный и деятельностный аспекты компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности.

  1. Определить исходные методологические, теоретико-методические основы и перспективные направления совершенствования методики обобщения понятия величины в школьном курсе информатики, способствующие развитию мыслительных операций учащихся и овладению ими способами интеллектуальной и практической деятельности.

  2. Разработать структурно-логическую модель развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности на основе обобщения понятия величины в курсе информатики основной школы.

  3. Разработать комплекс задач, ориентированный на обобщение понятия величины в курсе информатики основной школы, обладающий потенциальными возможностями для осуществления познавательной деятельности учащихся на более высоком уровне.

  4. Разработать и экспериментально проверить эффективность методики обобщения понятия величины в курсе информатики основной школы, направленной на развитие компетенции учащихся в сфере познавательной деятельности.

Методологической основой исследования являются деятельностный подход к обучению (Л.П. Гурьева, О.Б. Епишева, Т.В. Корнилова, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, O.K. Тихомиров и др.); личностно-ориентированный подход (Н.И. Алексеев, B.C. Леднев, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.); компетентностный подход в образовании (Л.И. Берестова, С.А. Бешенков, И.А. Зимняя, А.А. Кузнецов, О.Е. Лебедев, Е.А. Ракитина, А.П. Тряпицына А.В. Хуторской и др.).

Теоретической основой исследования выступают:

теория проектирования содержания образования (В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, А.П. Тряпицына, А.В. Хуторской и др.);

дидактические принципы организации учебно-познавательной деятельности обучаемых (Ю.К. Бабанский, В.П.Беспалько, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов и др.);

теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.Ф. Талызина и др.);

теория развивающего обучения (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.);

теория и практика обучения информатике в школе (С.А. Бешенков, А.П. Ершов, А.А. Кузнецов, М.П. Лапчик, Н.И. Пак, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер и др.);

Выбор комплекса методов исследования определялся поставленными целями и задачами: теоретико-методологический анализ философской, психолого-педагогической, методической и учебной литературы по проблеме исследования; анализ программ, учебных пособий, задачников и методических материалов по школьной информатике; изучение и обобщение опыта преподавания информатики в средних учебных заведениях; эмпирические методы (наблюдение, опрос, анкетирование), педагогический эксперимент, тестирование; анализ опыта работы учителей по формированию и обобщению понятий в школе; экспериментальная проверка основных положений диссертационного исследования, применение разработанных учебно-методических материалов в учебном процессе; статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Научная новизна исследования: впервые для разрешения проблемы развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности использовано обобщение понятия величины как средство активизации мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение и др.), развития системно-аналитического, логического и алгоритмического мышления учащихся, обеспечивающих актуализацию деятельностной составляющей теоретических знаний учащихся в области информатики.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что выявлены и обоснованы педагогические условия, способствующие развитию компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности в процессе обобщения понятий.

Практическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что диссертация содержит рекомендации по внедрению в учебный процесс методической системы, обобщающей в курсе информатики 7-9 классов понятие величины и направленной на развитие познавательной компетентности учащихся; разработан и внедрен комплекс учебных заданий, структура которых обеспечивает обобщение понятия величины в курсе информатики основной школы; предложены и апробированы средства диагностики сформированности у учащихся компетентности в сфере познавательной деятельности.

Материалы исследования могут быть использованы в практике работы учителей информатики в школе, в высших учебных заведениях для организации семинара или спецкурса по проблеме формирования и обобщения понятия величины в курсе информатики, на курсах повышения квалификации учителей.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов проведённого исследования обеспечиваются научной обоснованностью исходных теоретических положений; использованием методов, адекватных целям и задачам исследования; а также подтверждаются совпадением выводов теоретического анализа проблемы исследования с результатами педагогического эксперимента и статистической обработки данных.

Организация исследования. Исследование по данной теме проводилось в несколько этапов с 2000 г. по 2006 г.

На первом этапе (2000 - 2001 гг.) было проведено изучение и анализ философской, психолого-педагогической литературы по теме исследования, анализ школьной практики формирования понятия величины, был проведён констатирующий эксперимент, в ходе которого была установлена необходимость развития компетенции учащихся в сфере познавательной деятельности на основе обобщения понятия величины в курсе информатики.

На втором этапе (2001 - 2002 гг.) был разработан экспериментальный учебный материал по обобщению понятия величины в курсе информатики

основной школы, направленный на развитие учебно-познавательной компетентности учащихся, проводился поисковый эксперимент, была выдвинута гипотеза исследования.

На третьем этапе (2002 — 2006 гг.) осуществлялась экспериментальная проверка теоретических положений диссертационного исследования, был проведён обучающий эксперимент, в ходе которого разработанная методика была внедрена в практику обучения информатике в школе, результаты эксперимента были обобщены и систематизированы, сделаны выводы.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Процесс обобщения понятия величины, актуализирующий умственное развитие учащихся, а также развитие способов деятельности учащихся при работе с понятием «величина» целесообразно использовать в качестве деятельностной и содержательно-понятийной основы развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности.

  2. Основу структурно-логической модели развития компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности через обобщение понятия величины в курсе информатики основной школы составляют: процессуальный аспект развития содержания понятия величины в школьных курсах; методы организации познавательной деятельности учащихся, ориентированные на освоение приёмов мыслительной деятельности, способов использования практического опыта; применение учебно-познавательных действий в ходе решения учебных задач на основе обобщения понятия величины.

  1. Методика обобщения понятия величины, направленная на развитие познавательной компетентности учащихся, основывается на применении в процессе обучения разноуровневых задач, раскрывающих мировоззренческое значение данного понятия, актуализирующих связь информатики с другими науками, формирующих опыт познавательной деятельности и способов действий по обобщению понятия, основанных на

современных научных методах (формализация, моделирование, алгоритмизация и др.), способствующих развитию мышления учащихся.

4. Процесс обучения информатике в основной школе, построенный на основе методики обобщения понятия величины, обеспечивает развитие компетентности учащихся в сфере познавательной деятельности.

Апробация результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры теории и методики обучения информатике ОмГПУ (Омск, 2002 - 2005 г.г.), на заседаниях кафедры информационных и коммуникационных технологий обучения и методических семинарах в филиале ОмГПУ в г. Таре (Тара, 2002 - 2006 г.г.). Апробация осуществлялась посредством участия в научно-практических конференциях: «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2002 г., 2004 - 2005 г.г.); «Проблемы педагогического образования» (Троицк, 2002 г., 2005 г.); «Проблемы и перспективы развития высшего педагогического образования в начале XXI века» (Тара, 2002 г.); «Проблемы модернизации образования на современном этапе» (Тара, 2003 г.); «Проблемы подготовки педагогических кадров к использованию информационных и коммуникационных технологий» (Омск, 2004 г.), «Проблемы обучения информатике и информатизации учебного процесса школы» (Омск, 2006 г.).

Основные положения исследования отражены в 10 публикациях.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений.

Подобные работы
Шаров Даниил Анатольевич
Развитие критического мышления учащихся при обучении программированию в курсе "Информатика и ИКТ" на профильном уровне старшей школы
Голикова Екатерина Ивановна
Методика разработки тестовых заданий при обучении информатике в школе
Кариев Сабыр
Совершенствование обучения информатике в общеобразовательных школах Казахстана
Богачев Александр Леонидович
Теория и методика обучения информатике старшеклассников сельской школы на основе объективно-ценностного отношения к информации
Гулякин Дмитрий Владимирович
Методическая система обучения социальной информатике в школе
Шелухина Анжелика Васильевна
Методические основы внедрения телекоммуникационных технологий в обучение информатике в средней школе
Горячев Александр Владимирович
Методика обучения информатике в начальной школе, реализующая объектно-информационный подход
Фокин Роман Романович
Метамодель обучения информатике в высшей школе
Шитиков Юрий Александрович
Методика проектно-модульного обучения информатике в средней общеобразовательной школе
Захарова Татьяна Борисовна
Профильная дифференциация обучения информатике на старшей ступени школы

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net