Опыт реализации метапредметного подхода в преподавании информатики

Опыт реализации метапредметного подхода

в преподавании информатики

М.С. Шевелева, учитель информатики СОШ с углубленным изучением отдельных предметов НОУ ВПО «Ставропольский институт имени В.Д. Чурсина»

В ключевых положениях национальной образовательной инициативы «Наша новая школа», представленных Президентом России Д.А. Медведевым, подчеркнуто, что «…школьное образование является одним из решающих факторов, как индивидуального успеха, так и долгосрочного развития всей страны…. Главным результатом школьного образования должно стать его соответствие целям опережающего развития. Это означает, что изучать в школах надо те способы и технологии, которые пригодятся в будущем».

Современный период общественного развития характеризуется новыми требованиями к общеобразовательной школе, предполагающими ориентацию образования не только на усвоение обучающимся определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей.

Известный философ и культуролог Л.В. Скворцов считает: «Если мы определяем образование как подготовку человека к тем видам деятельности, которые необходимы обществу на данном этапе его развития, то метаобразование выступает как формирование понимания человеком своего места и, соответственно, своей подлинной роли в мире, в котором он живет. С этой точки зрения метаобразование оказывается за пределами образования. Отстраненная точка зрения позволяет оценивать образование, его значимость, его подлинность для жизни человека». [11]

Как структура – процесс метаобразование – представляет собой способ регламентации поведения и деятельности человека, в соответствии с требованиями общества и природы, отраженными в философско-информационной картине мира.

В этих условиях изменяется роль учителя, он, по словам доктора философских наук В.И. Каширина, «…превращается из обучающего, инструктирующего субъекта образовательного процесса в философствующего советника по информационному отбору, в путеводителя по жизни. Образование заменяется непрерывным самообразованием и метаобразованием. Наступает эра компьютерного метаобразования. Словом, учитель, как в античные времена, вновь становится философом» .[7]

Выдающийся психолог В.В. Давыдов утверждал, что «школа должна в первую очередь учить детей мыслить, причем всех без всякого исключения, несмотря на разное имущественное и социальное положение семей, а также наследственных задатков детей». [3] Очевидно, что в рамках имеющихся предметных форм обучения культивировать практику мышления во всей своей теоретической полноте невозможно.

Метапредметный подход позволяет не запоминать, а промысливать, прослеживать происхождение важнейших понятий, которые определяют данную предметную область знания, как бы заново открывать эти понятия и через это понять процесс возникновения того или другого знания.

Школьные предметы, являясь своеобразной «проекцией» соответствующих базовых наук на школьную пространство, в разной степени ориентированы на достижение метапредметных образовательных результатов, что обусловлено, прежде всего, наличием в них содержания метапредметной направленности (метапредметного содержания), которое можно трактовать как содержание, предшествующее непосредственному преподаванию данного учебного предмета.

Это содержание, находящееся в соответствующих базовых науках как потенциальное, в процессе актуализации его в школьном пространстве принимает форму творческого вызова, ответом на который, по моему мнению, должна стать активная мыследеятельность обучающихся. Иначе говоря, в процессе метапредметного обучения, мы формируем творческие способности обучающихся по образу и подобию творческого потенциала тех наук, которые мы преподаем.

И здесь возникает проблемы творческого потенциала наук, которые мы преподаем. В чем он заключается? Как его обнаружить и заставить «работать» на развитие творческой активности детей? На эти вопросы отвечает метапредметный подход к образованию или метаобразование.

На мой взгляд, творческий потенциал любой преподаваемой в школе или даже ВУЗе учебной дисциплины раскрывается: во-первых, при помощи освоения ее главных положений, во-вторых при помощи изложения этих положений образно, доступно; в-третьих, с помощью сравнительного анализа с другими смежными науками, т.е. в процессе межпредметного образования.

Большое значение в этом процессе имеют разработка, распространение и применение современных компьютерных и телекоммуникационных технологий, они является основным фактором развития инновационного учебного процесса. Нарастающие темпы совершенствования новых информационных технологий стимулируют нововведения в сфере образования.

Информатика – наука о закономерностях протекания информационных процессов в системах различной природы, о методах, средствах и технологиях автоматизации информационных процессов, о закономерностях создания и функционирования информационных систем. Отличительной особенностью школьного курса информатики является значительно большая, чем у многих других предметов, метапредметная направленность его содержания, обеспечивающая широкие возможности для развития ресурсов личности.

Особое место школьного курса информатики еще на этапе становления этого предмета было отмечено А.П. Ершовым: [5] «… новорожденная информатика по праву входит в братский союз с математикой и лингвистикой, закладывая в школьное образование опорный треугольник развития главных проявлений человеческого интеллекта: способность к обучению, способность к рассуждению, способность к действию». Обосновывая значимость и необходимость школьного курса информатики, А.Г. Гейн отмечал, что «её изучение вводит в рассмотрение понятия, посредством которых описано само мышление, позволяя обучаемому с некоторого момента анализировать развитие собственного мышления» [4]. В.Ф. Шолохович рассматривал принцип метапредметности информатики как основу моделирования современных информационных технологий обучения, указывая на необходимость рассмотрения двух аспектов:

1) как общие тенденции развития учебных дисциплин формируют информатику в качестве фундаментального учебного курса;

2) как развитие общеобразовательного курса «Информатика» воздействует на обучение в школе (в частности, способствуя выработке у учащихся «методологии» освоения учебных дисциплин). [12]

Прогнозируя десятилетие тому назад пути развития школьной информатики, С.А. Бешенков и его коллеги выражали уверенность в том, что: «информатика займет место особого системообразующего «метапредмета» среди школьных учебных курсов и раскроет свой мировоззренческий потенциал. [1]

Метапредметная направленность школьного курса информатики, выражающаяся в его ориентации на освоение учащимися универсальных способов деятельности, в общих чертах была определена в конце 70-х – начале 80-х годов прошлого столетия в работах А.П. Ершова и его единомышленников, где она связывалась с формированием определенного – операционного – стиля мышления, определенных навыков умственных действий, адекватных требованиям современного общества [6]. Перечислим соответствующие умения: умение планировать структуру действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; умение строить информационные структуры для описания объектов и систем; умение организовывать поиск информации, необходимой для решения поставленной задачи; умение правильно, четко и однозначно сформулировать мысль в понятной собеседнику форме и правильно понять текстовое сообщение; привычка своевременно обращаться к ЭВМ при решении задач из любой области; технические навыки взаимодействия с ЭВМ.

Подчеркивая все возрастающую значимость для школьного образования курса «Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)» А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина и др. отмечают, что именно «в информатике формируются многие виды деятельности, которые имеют общедисциплинарный характер: моделирование объектов и процессов; сбор, хранение, преобразование и передача информации; управление объектами и процессами» [8] и выделяют ряд общепредметных понятий («объект», «система», «процесс», «алгоритм», «результат», «цель», «управление», «исполнитель», «источник», «приемник», «метод», «способ»), которые активно эксплуатируются во многих школьных учебных дисциплина при том, что целенаправленно они формируются только в информатике. [2] Эта точка зрения авторитетных ученых подтверждает метапредметную направленность содержания современной школьной информатики. Следует обратить внимание и на то, что выделенные выше «виды деятельности общедисциплинарного характера» (моделирование объектов и процессов; сбор, хранение, преобразование и передача информации; управление объектами и процессами) адекватны «сквозным направлениям» современного непрерывного курса информатики: информационное моделирование, информационные процессы, информационное управление.

Развитие когнитивных личностных ресурсов при изучении информатики и ИКТ не является самоцелью, оно рассматривается как необходимое условие достижения метапредметных образовательных результатов.

Основными метапредметными образовательными результатами в области информатики и ИКТ можно считать:

• уверенную ориентацию учащихся в различных предметных областях за счет осознанного использования при изучении школьных дисциплин таких общепредметных понятий как «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель» и др.;

• владение основными общеучебными умениями информационно-логического характера: анализ объектов и ситуаций; синтез как составление целого из частей и самостоятельное достраивание недостающих компонентов; выбор оснований и критериев для сравнения, сериации, классификации объектов; обобщение и сравнение данных; подведение под понятие, выведение следствий; установление причинно-следственных связей; построение логических цепочек рассуждений и т.д.,

• владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия или несоответствия (обнаружения ошибки); коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача;

• владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;

• владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования;

• широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации (работа с текстом, гипертекстом, звуком и графикой в среде соответствующих редакторов; создание и редактирование расчетных таблиц для автоматизации расчетов и визуализации числовой информации в среде табличных процессоров; хранение и обработка информации в базах данных; поиск, передача и размещение информации в компьютерных сетях), навыки создания личного информационного пространства;

• опыт принятия решений и управления объектами (исполнителями) с помощью составленных для них алгоритмов (программ);

• владение базовыми навыками исследовательской деятельности, проведения виртуальных экспериментов; владение способами и методами освоения новых инструментальных средств;

• владение основами продуктивного взаимодействия и сотрудничества со сверстниками и взрослыми: умение правильно, четко и однозначно сформулировать мысль в понятной собеседнику форме; умение осуществлять в коллективе совместную информационную деятельность, в частности при выполнении проекта; умение выступать перед аудиторией, представляя ей результаты своей работы с помощью средств ИКТ; использование коммуникационных технологий в учебной деятельности и повседневной жизни.

Представленный выше комплекс метапредметных образовательных результатов, которые могут быть достигнуты в рамках обучения школьников информатике и ИКТ, подчеркивает неуклонно возрастающую значимость этого предмета в условиях становления инновационной системы образования, раскрывает механизм взаимодействия информатики с другими школьными дисциплинами, на который указывали А.П. Ершов и его соратники: «Информатика … предлагает каждой из дисциплин, изучаемых в школе, новый и весьма совершенный инструмент, который позволяет учителю, умеющему пользоваться этим инструментом, глубже и эффективнее раскрыть перед школьниками сущность своего предмета. При этом нельзя назвать ни одного школьного предмета, в котором аппарат информатики оказался бы бесполезным. … школьный курс информатики является не дополнительной нагрузкой на школьника, а важнейшим средством уменьшения его перегрузок, сокращения и уплотнения программы средней школы в целом».[6]

Практика показывает, что одной из эффективных форм организации образовательного процесса, направленных на решение поставленных перед школой задач, являются элективные курсы, которые позволяют создать условия для существенной дифференциации содержания обучения старшеклассников, представляет широкие и возможности построения школьниками индивидуальных образовательных программ, позволят обеспечить оптимальные условия для достижения стандарта профильного обучения. С этой целью помимо профильных общеобразовательных предметов в старшей школе вводятся элективные курсы — обязательные для посещения по выбору учащихся

Элективные курсы – это обязательные курсы по выбору учащихся из компонента образовательного учреждения, входящие в состав профиля обучения. Элективные курсы выполняют три основных функции:

1) «надстройки» профильного курса, когда такой дополненный профильный курс становится в полной мере углубленным;

2) развивают содержание одного из базисных курсов, изучение которого осуществляется на минимальном общеобразовательном уровне, что позволяет поддерживать изучение смежных учебных предметов на профильном уровне или получить дополнительную подготовку для сдачи единого государственного экзамена по выбранному предмету на профильном уровне;

3) способствуют удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека.

Примером элективного курса, отражающего метапредметный подход и междисциплинарные связи, формирующего целостную картину мира и надпредметные компетентности, является разработанный совместно с С.Б. Блужиным, учителем информатики МОУ СОШ №3 с. Безопасного, элективный курс «Спутниковые снимки Земли».

Данный элективный курс позволяет обучающимся освоить специальные техники, которые обеспечивают порождение нового знания, а также развитие таких универсальных способностей как понимание, воображение, рефлексия. Среди специальных техник — техника позиционного анализа, умение организовывать и вести диалог, на основе которого развиваются способности проблематизации, целеполагания, самоопределения, спонтанно осуществляемого мышления, свободного мыслительного дела-действия, осуществляемого индивидуально и всеми вместе с равной ответственностью и ученика, и учителя. Немаловажным моментом в преподавании данного элективного курса является и тот факт, что в процессе демонстрирования обучающимся становления научных и практических знаний включены современные вопросы, задачи и проблемы, значимые для молодежи.

Таким образом, опыт реализации метапредметного подхода в преподавании информатики показывает, что:

1). творческий потенциал преподаваемых в школе учебных дисциплин раскрывается в процессе межпредметного (взаимосвязанного, сравнительного) использования достижений соответствующих наук;

2). наиболее эффективно этот потенциал реализуется во время его актуализации, т.е. использования в преподавании курса информатики;

3) творческая активность обучающихся наибольшим образом проявляется в преподавании информатики в старших классах в форме элективных курсов – по выбору обучающихся, в дополнении к обязательной учебной программе.

Литература

1. Бешенков С.А., Матвеева Н.В., Власова Ю.Ю. Два пути в школьном курсе информатики // Информатика и образование. –1998.– №2, С.17–18.

2. Бешенков С.А., Ракитина Е.А., Матвеева Н.В., Милохина Л.В. Непрерывный курс информатики. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

3. Босова Л.Л. О метапредметной направленности пропедевтического этапа школьного курса информатики и ИКТ. Научно-методическое издание. Материалы XX Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», Троицк, изд-во «Тровант», 2009 г.

4. Гейн А.Г. Земля Информатика: Пособие для учителей — М.: Первое сентября. Информатика, №43, 1996 г.

5. Ершов А.П. О предмете информатики. – В кн. А.П. Ершов. «Избранные труды». Новосибирск: Наука, 1994, с.30-40.

6. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояния, перспективы). // Информатика и образование. 1995. — №1. — с. 3-20.

7. Каширин В.И. Метаобразование – идеология непрерывного образования//Метаобразование как философская и педагогическая проблема: Сборник научных статей. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2001.

8. Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Академический учебник и образовательный стандарт нового поколения // Информатика и образование. – 2008. — №8. — С.3-6.

9. О федеральном государственном образовательном стандарте общего образования: докл. Рос. акад. образования / под ред. А.М. Кондакова, А.А. Кузнецова. – М.: Просвещение, 2008.

10. Скворцов Л.В. информационная культура и проблемы метаобразования // Культурология. Дайджест. 1999. – 3(11) М.: ИНИОН РАН, 1999.

11. Шолохович В.Ф. Информационные технологии обучения // Информатика и образование. – 1998.– №2, С.5–13.

12. Из опыта освоения мыследеятельностной педагогики (Опыт освоения мыследеятельностного подхода в практике педагогической работы) / Под ред. Алексеевой Л. Н., Устиловской А. А. М., 2007.