Глава II. Учет личностных качеств ученика при обучении информатике

Исследование проводилось в 11 «А» классе МОУ СОШ №37 г. Смоленска в период педагогической практики по информатике. Класс имеет физико-математический профиль и разделен на две группы для параллельных занятий информатикой у двух учителей. Эксперимент проводился в группе №2, состоящей из 11 человек, из которых три школьника учатся на «5» и «4», шесть – на «4» и «3», два – на «3». Отличников и «двоечников» в исследуемой группе нет. По предмету «Информатика» на «5» учится один ученик, на «5» и «4» - шесть, на «4» и «3» - трое, на «3» - один школьник. Неуспевающих по предмету нет.

Для повышения эффективности процесса обучения информатике мы дифференцировали класс по когнитивному стилю. При этом была выбрана дифференциация детей по признаку право- и левополушарности. Для этого был использован тест на определение доминирующего полушария И. П. Павлова.

Результаты теста были проверены реализацией методики определения ведущей сонной артерии [4].

Пульсирующие артерии правого и левого полушарий при легком наложении на них указательных и средних пальцев рук показывают, насколько продуктивно снабжается мозг кровью. По силе пульсации одной из артерий мы получили информацию о доминирующем полушарии напрямую.

Проанализировав результаты теста И. П. Павлова и методики определения ведущей артерии, получили следующие результаты: у семи учащихся ведущим является левое полушарие, у четырех – правое полушарие.

Следующим этапом являлось исследование стиля обучаемости школьника, т.е. его ведущего способа восприятия. Для этого выявили такие личностные качества, как ведущий глаз, ведущая рука, а так же слуховая ориентация ведущего уха. Рассмотрим алгоритмы применения методик определения этих качеств [4].

1. Определение ведущего глаза

Ведущий глаз первым воспринимает цвет и устанавливает связь с предметом. Изображение от ведущего глаза преобладает над изображением от второго глаза.

Чтобы определить ведущий глаз в процессе исследования, мы дали школьнику приспособление, представляющее собой трубку диаметром 0,5 см и длиной 15 см. Ученик, удерживая приспособление двумя руками в 20-25 см от глаз, совмещал трубку с указанным ему предметом (в нашем случае таким предметом была ваза, которая стояла на полке шкафа). Убедившись в том, что ученик видит предмет обоими глазами, мы попросили его закрыть левый глаз. Если при этом указанный предмет сильно смещался, то левый глаз - ведущий, и наоборот.

2. Определение ведущей руки

Существует несколько способов определения ведущей руки. Мы просили учащихся скрестить руки на груди в «позе Наполеона». В итоге, та рука от локтя до запястья, которая оказывалась сверху и являлась ведущей. Затем, учащиеся переплетали несколько раз подряд пальцы рук. Большой палец ведущей руки оказывался сверху.

3. Определение слуховой ориентации ведущего уха

Для эффективной работы с учащимися учителю информатике необходимо знать, что острота слуха справа и слева различна. Правое ухо лучше воспринимает речевые звуки, левое ориентированно в опознании мелодий, эмоциональных неречевых человеческих звуков, различных ритмических звуков внешней среды.

Правое и левое ухо не равны в различении речевого сообщения, основанного на интонации и смысле. При восприятии речевого сообщения левым ухом лучше усваивается вербальное значение.

Таким образом, мы считаем необходимым определить слуховую ориентацию ведущего уха по мелодии и речи. Для этого использовался диктофон с записью мелодии (для левого уха) и речи (для правого уха). Школьнику предлагалось закрыть глаза и послушать мелодию. Затем он слушал речь. Наблюдая за поворотом головы к диктофону, мы определяли ведущее ухо по речи.

В ходе исследования данного личностного качества ученица Мария Ю. явно не реагировала на звуки. Поэтому мы поднесли диктофон к ее уху и, тем самым, получили необходимый для эксперимента результат. Затем, в ходе беседы, было установлено, что девочка страдает хроническим заболеванием и с трех лет наблюдается у врача-отоларинголога.

По окончании реализации вышеизложенных методик были получены следующие результаты: в группе

• пять учеников с ведущими левой рукой, правым глазом и левым ухом, у которых доминирует левое полушарие;

• два ученика с ведущими левой рукой, правым глазом и правым ухом, у которых доминирует левое полушарие;

• четыре ученика с ведущими правой рукой, левым глазом и левым ухом, у которых доминирует правое полушарие (функциональная ассиметрия мозга).

Полученные результаты указывают на необходимость преобразования традиционного урока информатики, который не учитывает личностных качеств каждого ученика, обусловленных доминирующим полушарием.

Кроме учащихся были протестированы учитель информатики и студент-практикант, проходящий практику в исследуемой группе. В итоге было выявлено, что учитель-предметник и студент-практикант имеют одинаковые характеристики: ведущую левую руку, ведущий правый глаз и ведущее левое ухо при доминирующем левом полушарии. Таким образом, учащиеся не будут испытывать серьезный дискомфорт на уроках «нового» учителя.

В течение педагогической практики с учетом полученных результатов психологических исследований были реализованы некоторые элементы технологии личностно-ориентированного образования.

За время педагогической практики по информатике ученики класса изучили две темы: «Технология обработки текстовой информации» и «Технология обработки числовой информации».

С целью учета выявленных личностных качеств была разработана и применена система заданий для учеников с различными доминирующими полушариями:

1. При изучении темы «Технология обработки текстовой информации»:

1. Смоделируйте интеллектуальный бой между текстовым редактором и текстовым процессором.

2. Напишите сочинение на тему «Как меня нужно обучать информатике».

3. Разработайте и проиллюстрируйте правила, которыми должны руководствоваться младшие школьники при создании текстового документа.

2. При изучении темы «Технология обработки числовой информации»:

1. Составьте родословную табличного процессора.

2. Напишите сочинение на тему «Я - ячейка».

3. Первое правило программиста – «Читай инструкцию!». Составьте собственную инструкцию по применению математического пакета MathCad.

Следует отметить, что данные задания чередовались с традиционными, что не только учитывало личностные качества левополушарных учеников, но и обеспечивало возможность их развития.

Сперва, ученикам с доминирующим левым полушарием было трудно выполнять задания, имеющие более творческую направленность, по сравнению с традиционными упражнениями. Приходилось мотивировать и направлять их деятельность. Первое задание такого типа предполагало выявление сходств и различий между текстовыми редакторами и текстовыми процессорами. Левополушарные ученики ограничились лишь перечислением возможностей текстовых редакторов и текстовых процессоров. Правополушарные ученики (Влада К., Илья З., Анастасия К. и Дима К.) решение данной задачи нашли в инсценировке спора на тему «Чей ребенок лучше», который разыгрался между родителями текстового редактора и текстового процессора.

К середине изучения темы «Технология обработки текстовой информации» качество выполнения творческих заданий левополушарными учениками повысилось: увеличился объем сочинений (с одного листа до двух), появились оригинальные идеи (Кирилл Р. предложил систему правил создания текстового документа для младших школьников в виде коллажа с рифмованными подписями к иллюстрациям: «Есть компьютер? Скажем прямо: нам теперь нужна программа! С этой вот программой он в тексты по уши влюблен…»).

В течение изучения следующей темы уже не возникало необходимости направлять деятельность учеников. При составлении родословной табличного процессора учащиеся не просто охарактеризовали каждый из этапов развития, они представили их в сравнении с моделью эволюции человека.

В качестве домашнего задания, с целью подготовки учеников к проверочной работе, было предложено составить свою инструкцию по применению математического пакета MathCad. Школьники творчески подошли к выполнению задания, учли все изученные возможности данного пакета. В итоге был получен высокий уровень результатов контроля знаний.

Система традиционных заданий не вызывала особых трудностей у школьников с доминирующим правым полушарием. Мы предполагаем, что это связано с тем, что в условиях современного обучения задания традиционного типа доминируют над какими-либо другими видами заданий. Другими словами, правополушарные ученики при обычной организации процесса изучения информатики приобрели стилевую гибкость, чего нельзя сказать о левополушарных школьниках.

Кроме того, в процессе подготовки и проведения уроков мы так же учитывали специфику выбора участка доски, с которого уче­ник «считывает» информацию. Для учеников с доминирующим правым полушарием основным рабочим полем является левая часть доски, а для учеников с доминирующим левым полушарием - правая. В связи с этой особенностью, при введении нового ма­териала мы использовали следующий прием: схематичную форму­лировку определения изображали на левой половине доски, а алгоритмическое определение - на правой. Но на этапе закрепления, при воспроизведении изу­чаемого понятия, формулировку, рассчитанную на правополушарных учеников, записывали справа, а формулировку для левополушарных учеников приводили слева. Т.к. такая смена расположения способствует развитию стилевой гибкости.

На этапе закрепления полученных знаний учащимся предлагались разностилевые задачи.

Уроки информатики, построенные по технологии личностно-ориентированного обучения, предполагают построение модели знаний каждого ученика. В течение эксперимента построение таких моделей было обеспечено средствами системы автоматизированного проектирования работы учителя «Траектория обучения» (автор О. М. Киселева). Для этого разбили главы «Технология обработки текстовой информации» и «Технология обработки числовой информации» на составляющие их темы. При этом сами указанные главы являются частью раздела «Информационные и коммуникационные технологии». В итоге получаем:

1. Информационные и коммуникационные технологии.

2. Технология обработки текстовой информации.

3. Текстовые редакторы и текстовые процессоры: назначение и возможности.

4. Создание, редактирование текстового документа.

5. Форматирование документа. Свойства страницы, абзаца, символа и их изменение.

6. Таблицы и списки. Вставка и форматирование объектов.

7. Основы компьютерного делопроизводства.

8. Проверочная работа.

9. Технология обработки числовой информации.

10. Электронные ячейки. Адрес ячейки. Табличный процессор.

11. Запись формул. Математические и статистические функции табличного процессора.

12. Логические функции в табличном процессоре.

13. Назначение и использование математических пакетов. Оболочка программы.

14. Ввод и редактирование формул.

15. Построение графиков в математических пакетах.

16. Проверочная работа.

Далее определяем влияние изучения одной темы на успешность усвоения другой. В итоге, имеем:

• тема 1 влияет на темы 2, 9;

• тема 2 влияет на тему 3;

• тема 3 влияет на темы 4, 5, 6;

• темы 4,5, 6 влияют на тему 7;

• тема 7 влияет на тему 8;

• тема 9 влияет на тему 10;

• тема 10 влияет на темы 11, 12;

• тема 11 влияет на темы 14, 16;

• тема 12 влияют на тему 13;

• тема 13 влияет на темы 14, 15, 16;

• тема 15влияют на тему 16.

Система автоматизированного проектирования «Траектория обучения» позволяет наглядно представить знания и влияния в виде ориентированного графа. Рассмотрим такой граф на примере усвоения знаний Александром Б. До изучения материала учеником вершины графа окрашены красным цветом. По мере приобретения знаний всем классом, соответствующие вершины представляются зеленым цветом, а знания, которые еще предстоит приобрести всему классу - желтым, как представлено на рисунке 1.

Рис.1. Вид графа в процессе изучения раздела

Таким образом, система автоматизированного проектирования «Траектория обучения» позволила производить построение траектории индивидуального выравнивания знаний каждого ученика относительно знаний группы.

По окончании педагогической практики были подведены итоги эксперимента.

Получили следующие результаты: в течение исследования на «5» учились три школьника, на «5» и «4» - пять, на «4» - два, на «4» и «3» - один. На «5» четверть закончили пять учащихся, на «4» - шесть. «Троечников» и «двоечников» в исследуемой группе не было.

Таким образом, можно сделать вывод, что учет личностных качеств ученика на уроках информатики способствует повышению уровня усвоения знаний, успеваемости и мотивации учащихся к обучению информатике.

В рамках вузовского курса «Современные методы обучения» был проведен урок информатики по технологии личностно-ориентированного обучения для учащихся 8 класса по теме «Табличные вычисления на компьютере». Студенты группы 52 специальности «Информатика и английский язык» выступали в роли учеников.

Предварительно студенты были протестированы на выявление ведущей руки, ведущего глаза и ведущего уха. Затем, с учетом полученных результатов, они были дифференцированы на лево- и правополушарных. В соответствии с этим студенты были рассажены следующим образом: на этапе объяснения нового материала левополушарники сидели с левополушарниками, а правополушарники – с правополушарниками; затем на этапе закрепления изученного они «перемешивались», с целью развития стилевой гибкости.

Предполагалось, что проводимый урок является одним из серии уроков, объединенных общей целью – выявление победителей премии «Могучий пиксель» по различным номинациям. В течение данного урока учащиеся выявляли победителя номинации «Музыка чисел». Ученикам было объявлено, что каждый из них является членом независимого жюри конкурса и имеет право голоса. Для выражения своего мнения ученику было достаточно поднять вверх сигнальную табличку, которая обозначала «есть мнение».

Целями урока являлись:

• повторение этапов развития вычислительной техники;

• понятие и назначение электронных таблиц;

• знакомство с табличным процессором MS Excel;

• изучение интерфейса табличного процессора MS Excel;

• расширение области познания детей;

• развитие творческой активности;

• развитие индивидуальности учеников;

• развитие интеллекта;

• развитие коммуникативности учащихся;

• развитие интереса к предмету;

• формирование бережного отношения к технике;

• формирование чувства личной ответственности за результат своей работы.

Тип урока: объяснение нового материала.

Форма урока: урок-игра.

Оборудование: проектор; презентации по темам: «Могучий пиксель», «Аналитическая машина Беббиджа», «Арифмометр Однера», «Электронный калькулятор», «Табличный процессор MS Excel»; сигнальные таблички; «бланк призера»; конверт от CD диска; раздаточный материал (для закрепления пройденного); оформленная доска; мел.

Оформление доски: на доске нарисована таблица, состоящая из шести столбцов и пяти строк. Таблица пуста.

Структура урока:

1. организационный момент;

2. актуализация ранее полученных знаний;

3. изложение нового материала;

4. закрепление изученного;

5. подведение итогов урока, объяснение домашнего задания.

Ход урока

В ходе организационного момента учитель приветствовал класс, объявлял тему урока («Табличные вычисления на компьютере»), записывал ее на доске, и только после того, как ученики переписали ее название в тетради, учитель сказал, что на уроке учащимся предстоит выполнить роль жюри и выявить победителя премии «Могучий пиксель» в номинации «Музыка чисел». Затем учитель напомнил права и обязанности члена жюри.

На этапе актуализации ранее полученных знаний учащимся была представлена основная презентация, содержащая перечень номинантов и критерии оценки:

• простота использования;

• наглядность представления результатов;

• скорость выполнения расчетов;

• разнообразность возможных вычислений;

• эффективность применения в профессиональной деятельности.

Первый номинант - «Аналитическая машина Беббиджа». Представленная презентация отражала основные характеристики аналитической машины. По ее окончании учащиеся оценивали номинанта по предложенным критериям. Если номинант отвечает критерию, то учащиеся поднимают сигнальные таблички вверх.

Аналогично рассматривался каждый номинант.

Этап объяснения нового материала наступал с представлением презентации последнего номинант – ПК с табличным процессором MS Excel. Презентация содержала информацию об основных функциях и возможностях применения табличного процессора, основные понятия, типы данных, описание элементов интерфейса.

Параллельно с оценкой критериев заполнялась таблица, нарисованная на доске. Столбцы – критерии, строки – номинанты. Если номинант удовлетворял обсуждаемому критерию, то в соответствующую ячейку таблицы ставили единицу, если нет – ноль.

Т.к., учащиеся не имели опыта работы в табличном процессоре, они не могли оценить данного номинанта по некоторым из предложенных критериев. Вследствие чего учитель рассаживал учащихся за компьютеры и предлагал решить задачу на вычисление возраста, используя данные о текущем годе и годе рождения. Таким образом, следуя алгоритму, предложенному учителем, дети получали первое представление о табличном процессоре. После чего завершили заполнение таблицы критериев. Затем учитель предлагал автоматизировать процесс выявления победителя номинации, т.е. внести таблицу критериев в табличный процессор и с помощью формулы сложения определить победителя.

Номинант, набравший наибольшее количество баллов, становился победителем. Имя победителя записывалось на «бланке победителя», который вкладывался в конверт для CD диска. Предполагалось, что в конце учебного года один из уроков будет «уроком-премией», на котором будут вскрыты конверты с именами победителей.

На последних минутах урока задается домашнее задание – составить родословную вычислительных систем.

По окончании инсценировки урока были обсуждены его результаты. Несмотря на то, что в качестве учеников 8 класса выступали студенты 5 курса, они увлеклись идеей, были заинтересованы в получении результата. Особенно им понравилось поднимать сигнальные таблички, т.к. «это дает ощущение личной значимости и в то же время формирует чувство ответственности».