Формирование исследовательских умений и навыков студентов техникума на занятиях по информатике

Центральное место в процессе формирования необходимых компетенций занимают дисциплины по изучения информационных технологий.

Освоение информационной картины мира дает человеку возможность ориентироваться в окружающем его меняющемся мире, формировать информационную сферу и через нее влиять на структуру природы и общества. Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией может оказать огромное влияние на формирование умений, необходимых исследователю. Широкое применение современных компьютеров позволяет использовать их возможности для решения самого широкого круга информационных задач во всех областях человеческой деятельности [10 с. 23-24].

В настоящее время информатика одна из немногих инновационных и востребованных дисциплин, делающих учебное заведение современным, приближенным к жизни и запросам общества.

Базовый курс "Информатика" должен преподаваться фундаментально и достаточно глубоко, а такие дисциплины как "Компьютерная обработка документов", "Информационные технологии в профессиональной деятельности", "Компьютерная обработка информации", уже на основе базового курса должны расширять знания в области использования современных информационных технологий и умения работать с готовыми продуктами. Содержание обучения информатики не ограничивается на самом деле только информационными технологиями, а несет в себе большой потенциал, присущий данной дисциплине.

Ни компьютер, ни информационные технологии сами по себе не способны сформировать у студентов присущие им, они являются лишь вспомогательными средствами  решения мировоззренческих задач, а найти эти решения учащийся может лишь с помощью грамотного, творчески работающего преподавателя.

Задачей преподавателя на уроках информатики является формирование у студентов информационной компетентности – одного из основных приоритетов в современном общем образовании, который носит общеучебный и общеинтеллектуальный характер.

При использовании традиционной методики преподавания вся нагрузка ложится на преподавателя, нагрузка студентов минимальна в плане учебной деятельности. Преподаватель при такой методике преподавания играет роль “Умельца”, то есть он передает предмет, который он знает, не давая возможность студентам самим формировать навыки поисковой, исследовательской и других деятельностей на учебных занятиях. Другими словами, студенты приходят на уроки, чтобы получить весь готовый материал, не прилагая усилий на его поиск, обработку. Они при такой методике проведения занятий затрудняются в будущем времени искать, добывать какие – то знания самостоятельно, затрудняются самостоятельно делать выводы, доказывать свою точку зрения, другими словами, “не умеют работать” с информацией.

Такой методики преподавания дисциплины недостаточно для более качественного усвоения материала. Приходится искать какую – то новую методику преподавания, более новые методы, средства, более совершенную, чем традиционная методика преподавания, какую-либо из развивающих, личностно – ориентированных технологий обучения, технологий на основе активизации и интенсификации учебной деятельности студентов.

Известные специалисты в области теории обучения М.Н. Скаткин и И. Я. Лернер, выделяли пять основных, общедидактических методов обучения: объяснительно-иллюстративный (информационно-рецептивный, репродуктивный, проблемный, частично-поисковый (эвристический), исследовательский.  Эти методы авторы делили на две более крупные группы: "репродуктивную" (первый и второй методы) и "продуктивную" (четвертый и пятый методы). К первой группе относятся методы, посредством которых ученик усваивает готовые знания и репродуцирует или воспроизводит уже известные ему способы деятельности. Вторая группа методов характеризуется тем, что посредством их ученик самостоятельно открывает субъективно и объективно новые знания в результате собственной исследовательской, творческой деятельности. Проблемное изложение – промежуточная группа. Оно в равной мере предполагает как усвоение готовой информации, так и элементы исследовательского поиска [18 с. 67].

Проблемное обучение является одним из основных методов, который использует преподаватель информатики и информационных технологий для формирования исследовательских умений и навыков у студентов.

Сегодня под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность студентов по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

Не так важно приобретенное знание, как развитие способности мышления.

Начальным моментом мыслительного процесса обычно является проблемная ситуация. Это познавательная задача, которая характеризуется противоречием между имеющимися знаниями, умениями, отношениями и предъявляемым требованием. Мыслить человек начинает, когда у него появляется потребность  что-то понять. Мышление обычно начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоразумения, с противоречия.

Сама проблема  идет впереди  знаний студентов, она принуждает их искать и находить нужную информацию, получать знания из различных источников информации. Причем очень часто эти знания носят междисциплинарный характер.

По степени проблемности различают три основных уровня проблемных ситуаций:

• проблемное изложение, при котором сам преподаватель ставит проблему и находи ее решение;
• проблемная ситуация, при которой преподаватель ставит проблему, а поиск ее решения осуществляется совместно со студентами;
• творческое обучение, предполагающее активное участие учащихся в формулировании проблемы и поиска ее решения. Эта форма обучения наиболее целесообразна при организации и проведении учебно-исследовательских работ и научных работ [17 с. 57].

Проблемное обучение реализуется с помо cщью систем проблемных учебных заданий, которые используются преподавателями в процессе обучения.

Студенты при постановке проблемы сначала обсуждают, что они уже знают. Дальше пытаются понять, что они еще не знают и что им нужно узнать и чему научиться, чтобы решить проблему.

В проблемной ситуации важно четко сформулировать цели, конкретный результат. При продвижении к нему на каждом этапе также ясно представляется  промежуточный результат. Если некоторый промежуточный результат не совпал с продвижением к конечному результату, то переосмысливается цель деятельности на этом промежутке. Если она не отвергается при сопоставлении с полученным результатом, то корректируется общая цель и соответственно ожидается иной конечный результат.

Если корректировка общей цели неприемлема, то деятельность на этом промежутке признается ошибочной и выправляется на первый шаг продвижения к конечному результату.

Методических приемов создания проблемных ситуаций множество:

• преподаватель подводит студентов к противоречию и предлагает им самим найти способ его разрешения;
• сталкивает противоречия практической деятельности;
• излагает различные точки зрения на один и тот же вопрос;
• предлагает студентам рассмотреть явление с различных позиций;
• побуждает студентов делать сравнения, обобщения, выводы из ситуаций, сопоставлять факты;
• ставит конкретные вопросы на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения;
• определяет проблемные теоретические и практические задания;
• ставит проблемные задачи с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, с ограниченным временем решения [9 с. 35].

Общим условием успешности проблемного обучения является высокое профессиональное мастерство преподавателя, при котором он создает такую проблемную ситуацию и такой степени трудности, которая соответствует познавательным возможностям учащихся и организации познавательной активности каждого студента.

Для достижения поставленной цели развития учащихся, вооружения их глубокими и прочными знаниями через проблемное  обучение учитель должен применять эту технологию целенаправленно и систематически.

Проблемное обучение – более трудная деятельность для преподавателя и студентов, чем работа с готовыми заданиями, материалами. Но если эта система, система проблемного обучения, выстроена, то она окупит себя многократно.

Преподаватель, применяя проблемное обучение, видит, как меняется учебная обстановка на уроке, как студенты заинтересованно работают при поиске решения, начинают учиться рассуждать самостоятельно, саморазвиваются.

Имеются результаты работы исследований психологов, где детей обучали разными методами: методами с готовыми материалами, заданиями, с одной стороны, и методами проблемного обучения – с другой.

Результаты таковы:

• На начальном этапе усвоение знаний, умений и навыков происходит быстрее, если даются готовые задания и готовые приемы работы с ними;
• На последующих этапах, когда приходится решать новые задачи и от учащегося требуется умение переноса знаний, умений и навыков, то преимущество переходит на ту сторону, где детей обучали с помощью технологии проблемного обучения.

Приведем некоторое описание проблемных ситуаций при изучении отдельных тем курса информатики:

Тема “Заполнение электронной таблицы данными и формулами”

После темы “Понятие электронной таблицы. Типы ячеек электронной таблицы” студенты знают адресацию ячеек “пересечение имени столбца и номера строки”. Предлагается задача по формированию прайс – листа фирмы.

Обязательное требование при решении задачи – формулу в столбце С обязательно копировать!

Прайс – лист фирмы “Компьютер Ленд”

	A	B	C
1		Курс доллара в руб.	29,70
2	Наименование товара	Цена в долларах	Цена в руб.
3	Компьютер DEPO Myst 245	415,00
4	Компьютер DEPO Neos 125	322,00
5	Компьютер DEPO Myst 245	406,00
6	Процессор Celeron 1,3 GHz	154,69
7	Процессор Pentium 1,5 GHz	275,00

 

Для решения задачи студенты пишут формулу =B3*C1.

В ходе решения возникла проблемная ситуация: при копировании формулы в столбце С у студентов будут получаться самые неожиданные результаты.

Студенты задаются вопросы: что у вас получается в столбце С? Что должно получаться?  Почему вы не получаете то, что нужно? Возникает проблемная ситуация!

Далее подводится разговор к понятию “абсолютная адресация”.

Тема “Начальные сведения об операционной системе”

В ходе урока преподаватель знакомит студентов с понятием операционной системы, какие программы, служебные, прикладные, входят в операционную систему.

Далее студенты знакомятся с этапами загрузки операционной системы: сначала изучается теория вопроса, затем с помощью мультимедиапроектора они визуально наблюдают за этапами загрузки операционной системы с комментарием преподавателя. После чего проделывают то же самое, но парами, сидя на рабочих местах за персональными компьютерами.

Следующий этап занятия заключается во фронтальном опросе студентов по основным устройствам компьютера: для чего служат устройства компьютера?

Проблемная ситуация: Как можно назвать одним словом все то, что было перечислено? И имеет ли операционная система “это”?

Студенты должны прийти к понятию “функции”. Преподаватель подводит студентов к этому понятию. Как и любой другой объект, предмет или явление операционная система то же имеет ряд конкретных функций.

Далее студенты с наглядным показом преподавателя (преподаватель не называет эти функции) пытаются сами сформулировать эти функции операционной системы (ряд проблемных ситуаций: преподаватель создает – студенты разрешают).

Дисциплины, изучаемые студентами на 2 и 3 курсах, имеют практико-ориентированную направленность. Ряд дисциплин, например, «Компьютерная обработка документов» специальности 032002, «Информационные технологии в профессиональной деятельности» специальности 080110, требуют создания проекта. Данную особенность также используется для развития у студентов исследовательских способностей. В процессе изучения дисциплины студентам предлагается создать самостоятельно проект на выбранную тему. Темы предлагаются преподавателем. В процессе разработки проекта студент проводит мини-исследование. Если в работе замечаются большие успехи, то проект приобретает статус исследовательского, и круг решаемых задач расширяется.

В процессе проведения занятий у студентов формируется:

1. представление научного исследования как единой системы;
2. чувство значимости научного исследования;
3. интерес к изучению предметных вопросов.