Развитие логического мышления у старших школьников при решении задач

Все три вида мышления тесно связаны друг с другом. У многих людей в одинаковой мере развиты конкретно-действенное, конкретно-образное и теоретическое мышление, но в зависимости от характера задач, которые человек решает, на первый план выступает то один, то другой, то третий вид мышления.

 

1.3 Этапы мыслительной  деятельности и признаки ее  развития

 

Не смотря на многообразие конкретных мыслительных задач, любую из них можно рассматривать как процесс поэтапного движения к ее разрешению.

В конкретных случаях отдельные этапы мыслительного действия могут отсутствовать или перекрывать один другой, но в основном эта структура сохраняется.

Психология установила, что простое сообщение знаний, простая передача приемов и способов умственных действий путем показа образца и тренировки не развивает мышления.

Под развитием мышления учащихся в процессе обучения понимается формирование и совершенствование всех видов, форм и операций мышления, выработку умений и навыков по применению законов мышления в познавательной и учебной деятельности, а также умений осуществлять перенос приемов мыслительной деятельности из одной области знаний в другую.

Таким образом, развитие мышления включает в себя:

1. Развитие всех видов мышления и одновременно стимуляцию процесса перерастания их из одного вида в другой.

2. Формирование и совершенствование мыслительных операций.

3. Развитие умений:

• выделять существенные свойства предметов и абстрагировать их от несущественных;

• находить главные связи и отношение предметов и явлений реального мира;

• делать правильные выводы из фактов и проверять их;

• доказывать истинность суждений и опровергать ложные умозаключения;

• раскрывать сущность основных форм правильных умозаключений (индукции, дедукции и по аналогии);

• излагать свои мысли определенно, последовательно, непротиворечиво и обоснованно.

4. Выработку умения осуществлять перенос операций и приемов мышления из одной области знания в другую; прогнозирование развития явлений и умения делать выводы.

5. Совершенствование умений и навыков по применению законов и требований формальной и диалектической логики в учебной и во внеурочной познавательной деятельности учащихся.

Педагогическая практика показывает, что указанные компоненты тесно взаимосвязаны. Особенно велико значение мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, обобщения и т.д.), лежащих в основе любого из них. Формируя и совершенствуя их у учащихся, мы тем самым способствуем развитию мышления вообще и теоретического мышления в частности.

В качестве критериев развития мышления используются показатели (существенные признаки), свидетельствующие о достижении того или иного уровня развития мышления учащихся.

Критерий 1 – степень осознанности операций и приемов мыслительной деятельности. Под этим следует понимать, что учитель должен не только развивать у учащихся умение мыслить, что опосредованно делается на уроке по любому школьному предмету, но и демонстрировать им в явной форе сам процесс этой специфической деятельности и его результаты.

Критерий 2 – степень овладения операциями, умениями и приемами мыслительной деятельности, умение производить рациональные действия по применению их в учебных и внеучебных познавательных процессах.

Критерий 3 – степень умения осуществлять перенос мыслительных операций и приемов мышления, а также навыков пользований ими на другие ситуации и предметы.

Умение осуществлять перенос – это, по мнению ряда психологов (Л.С. Выготского, С.Л. Рубинштейна, А.Н. Леонтьева, С. Эриксона, В. Браунелли и др.), важный признак развития мышления.

Критерий 4 – степень сформированности различных видов мышления.

Критерий 5 –запас знаний, их системность, а также появление новых способов усвоения знаний.

Критерий 6 – степень умения творчески решать задачи, ориентироваться в новых условиях, действовать оперативно.

Критерий 7 – способность усваивать логические суждения и использовать их в учебной деятельности.

Все критерии неразрывно связаны друг с другом, представляя единое целое.

В настоящее время уделяется особое внимание развитию мышления старшеклассников.

Во-первых, потому, что к этому возрасту у ребенка:

1. вырабатывается активная жизненная позиция;

2. отношение к выбору будущей профессии становится более сознательным;

3. резко возрастает потребность в самоконтроле и самооценке;

4. самооценка и самосознание становится более выраженными;

5. мышление делается более абстрактным, глубоким и разносторонним;

6. возникает потребность в интеллектуальной деятельности.

Во-вторых, в силу своих возрастных особенностей, учащиеся старших классов обладают такими качествами, которые позволяют целенаправленно развивать у них мышление. К ним можно отнести высокий уровень обобщения и абстракции, стремление к установлению причинно-следственных связей и других закономерностей между предметами и явлениями, критичность мышления, способность аргументировать свои суждения.

В-третьих, самосознание старшеклассников переходит на более высокий уровень, что выражается в углублении самоконтроля, самооценки, стремлении к самостоятельности и совершенствованию и в конечном итоге способствует формированию навыков самообразования и самовоспитания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Место логики в школьном курсе информатики

Основы логики как учебный раздел был введен в самых первых учебниках «Основы информатики и вычислительной техники» В.А. Каймина для средних школ в 1987-89 гг. Парадокс в том, что в других ранних школьных учебниках (А.П. Ершова, А.Г. Кушниренко) и многих действующих учебниках информатики для школ и вузов данный раздел отсутствует. Так, во всех используемых в школах Саратовской области учебно-методических комплектах в явном виде раздел «Основы логики» отсутствует, хотя материал и упомянут в рамках отдельных тем: «Хранение и обработка информации в базах данных» (Семакин И.Г.), «Логические основы построения компьютера» (Макарова Н. В.), «Основы алгоритмизации и программирования» (Угринович Н.Д.).

При этом все школьные учебники по информатике, хотя и отличаются по объему и последовательности предъявления учебного материала, связанного с основами формальной и математической логики, выходят за рамки государственного образовательного стандарта по «Информатике и ИКТ» для основного общего образования, в котором в разделе «Обработка информации» указаны только такие дидактические единицы, как «Логические значения, операции, выражения». Таким образом, до сих пор остается актуальным выделение обязательного минимума содержания, направленного на изучение элементов математической логики, которое необходимо для всестороннего развития личности и продолжения образования школьников.

При этом знания основ логики используются в школьном курсе информатики при изучении:

• «Представление информации»: информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.
• «Обработка информации»: алгоритмические конструкции; логические значения, операции, выражения.
• «Компьютер как универсальное устройство обработки информации»: основные компоненты компьютера и их функции.
• «Базы данных»: поиск данных в готовой базе.
• «Поиск информации»: компьютерные и некомпьютерные каталоги; поисковые машины; формулирование запросов.
• «Математические инструменты, динамические (электронные) таблицы»: ввод математических формул и вычисление по ним, представление формульной зависимости на графике.

Таким образом, анализ «минимального» содержания курса информатики показывает, что при любом способе упорядочивания тем формально-логические операции будут выполняться учащимися постоянно. А, кроме того, в 2004 году в России был введен ЕГЭ по информатике, в содержании которого изучение и знание основ логики стало обязательным. Так в ЕГЭ 2013 года проверялись следующие знания и умения по теме «Логика»: А7 (знание основных понятий и законов математической логики); А8 (умения строить и преобразовывать логические выражения); А9 (умения строить таблицы истинности и логические схемы); В4 (умение строить и преобразовывать логические выражения); В6 (умение строить и преобразовывать логические выражения).

Некоторые авторы считают, что вполне обоснованным будет изучение этого раздела в начале курса информатики отдельным блоком с дальнейшим закреплением и повторением материала на задачах из других разделов информатики. В течение двух лет учащиеся знакомятся с основными понятиями классической логики, с формализмом математической логики и его практическим использованием. Как показывает практика, такой подход к изучению логики является более результативным и для развития мышления учащихся.

Приведу в качестве примера фрагмент календарно-тематического планирования с учетом освоения материала «Основы логики»:

Информация и информационные процессы – 10 ч

Урок №5. Человек и информация. Логика. Алгебра логики.

Коммуникационные технологии – 16 ч

Урок №25. Поиск информации в Интернете. Простые и сложные запросы. Практическая работа № 14  «Поиск информации в Интернете».

Кодирование и обработка числовой информации - 10 ч

Урок №30. Встроенные функции. Логические функции; функция ЕСЛИ. Практическая работа 3.3. Создание таблиц значений функций в электронных таблицах.

Урок №32. Базы данных в электронных таблицах. Простые и сложные фильтры. Практическая работа 3.5. Сортировка и поиск данных в электронных таблицах.

Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования – 20 ч

Урок №36-37. Алгоритмы разветвленной структуры; сложное условие. Решение задач на составление алгоритмов разветвленной структуры.

Моделирование и формализация – 10 ч

Урок №62. Информационные модели управления объектами. Автоматическое управление компьютером; логические элементы. Практическая работа 5.4. Проект «Модели систем управления».

Специфика изучения логики как науки в школьном курсе состоит в том, что все используемые в ней построения доступны (не требуется сложного экспериментального оборудования) и могут быть усвоены учащимися (нет сложного математического аппарата). В то же время очень часто изучение вопросов математической логики на уроках информатики происходит без использования информационных технологий, что, на мой взгляд, снижает эффективность процесса обучения.

Решением этой проблемы может стать, систематическое использование разноплановых электронных образовательных ресурсов. Например:

• http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/mathematics/logic.htm - список электронный книг, доступных для скачивания;
• http://www.ido.rudn.ru/nfpk/inf/inf7.html – систематическое изложение материала;
• http://book.kbsu.ru/theory/chapter5/1_5_0.html – учебник Л. Шауцуковой;
• http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/a30a9550-6a62-11da-8cd6-0800200c9a66/?interface=pupil&class[]=50&class[]=51&class[]=53&class[]=54&subject=19 – электронные материалы к учебнику «Информатика. Базовый курс. 9 класс» Семакина И., Залоговой Л., Русакова С., Шестаковой Л.
• http://somit.ru/informatika1.htm - основы логики в интерактивных анимациях;
• http://kpolyakov.narod.ru/prog/logic.htm – тренажер логических схем.

Также представляется интересным рассмотрение схемотехнического аспекта логических основ компьютера в курсе информатики основной школы, который позволяет добиться понимания учащимися возможности автоматизации информационных процессов (хранения, обработки и передачи информации) с помощью технических устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Развитие логического мышления при решении задач

3.1 Развитие логического  мышления при изучении раздела  «Основы алгоритмизации»

В основе системы знаний учащихся лежит сформированность системы понятий изучаемой предметной области.

Владение понятийным аппаратом в большей степени определяет понимание учебного материала, его использование для решения прикладных задач. Каждое новое вводимое понятие должно быть четко определено, раскрыта суть изучаемого понятия, кроме того, должны быть определены связи данного понятия с другими понятиями, как уже введенными, так еще неизвестными учащимся.

При формировании понятий информатики необходимо учитывать, что они имеют весьма абстрактный характер (например, понятие «информационная модель», «информация»).

«Педагогическая психология на основе изучения процесса формирования у школьников многих понятий дает следующие рекомендации: чем абстрактнее понятие, тем больше конкретных объектов должно быть подвергнуто анализу с целью выявления существенных его черт, тем шире должно «работать» данное понятие при описании и объяснении конкретных объектов. Лишь на основе анализа конкретных объектов и в процессе использования понятие предстает в своем полном объеме, выделяются все его существенные стороны. В противном случае усвоение понятия имеет словесный, книжный характер, его словесное обозначение не вызывает у учащихся никакой ассоциации.