Главная / Информатика / Доклад развитие логического мышления старшеклассников на уроках информатики в условиях введения ФГОС

Доклад развитие логического мышления старшеклассников на уроках информатики в условиях введения ФГОС









Доклад

Формирование логического мышления старших школьников на уроках информатики в условиях введения ФГОС









Подготовил:

Наумов Сергей Николаевич

Учитель информатики и ИКТ

МКОУ «Дьяконовская СОШ»





2014 г.



Не мыслям надо учить,
А учить мыслить.
Э. Кант

Современные профессии, предлагаемые выпускникам учебных заведений, становятся все более интеллектоемкими.

Информационные технологии, предъявляющие высокие требования к интеллекту работников, занимают лидирующее положение на международном рынке труда. Но, если навыки работы с конкретным техническим устройством можно приобрести непосредственно на рабочем месте, то мышление, не развитое в определенные природой сроки, таковым и останется.

Поэтому для подготовки детей к жизни в современном информационном обществе в первую очередь необходимо развивать логическое мышление, способность к анализу (вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации) и синтезу (созданию новых схем, структур и моделей).

Новое содержание обучения требует от учителя разработки новой методики, которая обеспечивала бы не только сообщение учащимся все возрастающего объема знаний, но еще и более быстрые темпы восприятия, переработки и усвоения научной информации, выработку умения самостоятельно пополнять и приобретать новые знания, критически осмысливать их.



ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ СРЕДНЕГО (ПОЛНОГО) ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ в соответствии с ФГОС

Математика и информатика

Изучение предметной области "Математика и информатика" должно обеспечить:

сформированность представлений о социальных, культурных и исторических факторах становления математики и информатики;

сформированность основ логического, алгоритмического и математического мышления;

сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач;

сформированность представлений о математике как части общечеловеческой культуры, универсальном языке науки, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления;

сформированность представлений о роли информатики и ИКТ в современном обществе, понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете;

сформированность представлений о влиянии информационных технологий на жизнь человека в обществе; понимание социального, экономического, политического, культурного, юридического, природного, эргономического, медицинского и физиологического контекстов информационных технологий;

принятие этических аспектов информационных технологий; осознание ответственности людей, вовлечённых в создание и использование информационных систем, распространение информации.


Решение социальных, экономических и культурных проблем, характерных для сегодняшней действительности, определяется готовностью личности жить и работать в новых социально-экономических условиях, способностью к осуществлению непрерывного образования. Реализация данных требований существенно меняет заказ, адресованный современной школе. Проводимые изменения в системе высшего и среднего образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Вариативное образование помогает школьникам обрести иные пути понимания и переживания знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых ответов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.

В условиях современной системы образования проблема развития логического мышления учащихся приобретает особую актуальность. Именно логическое мышление как личностное качество обучаемых наиболее ярко проявляется в обнаружении и преодолении противоречий, возникающих затруднений. В этих условиях активизации учебной деятельности создает возможность решать проблему первичности формирования способностей к творчеству и вторичности знаний, которые опять же нужны для развития творческих качеств личности ученика.

Мышление — наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познаваемыми объектами.

Известно, что человек, выросший в полной изоляции от человеческой культуры, так никогда и не сможет научиться правильному, с нашей точки зрения, мышлению.

Логическое мышление — вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. Аналитическое мышление развернуто во времени, имеет четко выраженные этапы, в значительной степени представлено в сознании самого мыслящего человека. По С. Л. Рубинштейну, всякий мыслительный процесс является актом, направленным на разрешение определенной задачи, постановка которой включает в себя цель и условия. Мышление начинается с проблемной ситуации, потребности понять. При этом решение задачи является естественным завершением мыслительного процесса, а прекращение его при недостигнутой цели будет воспринято субъектом как срыв или неудача.

Проблема развития мышления получила освещение еще в наследии античных философов - Аристотеля, Демокрита, Парменида, Сократа, Эпикура. Различные аспекты проблемы развития логического мышления нашли отражение в философских трудах И. Канта, Г. Гегеля, Ф.В. Шеллинга, А.В. Иванова, А.Н. Аверьянова, Ж.М. Абдильдина, К.А. Абишева, А.Г. Спиркина. В их работах исследуется сущность и специфика мышления в диалектике обыденного и научного сознания, выявляется его структура, описываются функции мышления, анализируется его операционный состав и характер протекания. Однако при всей несомненной теоретической и практической значимости данных исследований и их важности в решении образовательных и социокультурных задач, в практике работы общеобразовательного учреждения не накоплен материал, необходимый для анализа существенных характеристик логического мышления учащихся, условий и механизмов его развития в процессе изучения курса информатики и информационных технологий. Возникает противоречие между назревшими потребностями в наличии логического мышления учащихся, реализации обучения самого курса информатики и ИКТ и отсутствием исследований по выявлению и теоретическому обоснованию дидактических условий, средств и механизмов интенсификации мыслительных процессов учащихся в процессе изучения данного предмета. Поэтому развитие логического мышления на уроках информатики, актуально.

Несмотря на интерес к различным аспектам проблемы, анализ теории и практики показал, что развитие логического мышления еще не стало объектом широкого теоретико-методологического осознания и адекватного практического обоснования. Причина этого состоит в том, что парадигма логического мышления не нашла собственной смысловой ниши в личностных профессиональных приоритетах большинства педагогов и учителей. Ее признание должно строиться на основе изучения теоретических аспектов данного вопроса, а также практического овладения теорией решения различных задач Анализ состояния проблемы развития логического мышления учащихся в общеобразовательном учреждении, выявленные противоречия и недостатки подтверждают актуальность и формулируются на теоретико-методологическом уровне в форме научной проблемы, состоящей в ответе на вопрос: как влияет изучение учащимися информатики на развитие их мышления. Исходя из новизны и актуальности процесса развития логического мышления учащихся в современном образовании и особой значимости изучения информатики и информационных технологий, сформулирована тема “Развитие логического мышления учащихся на уроках информатики".

Столяренко Л.Д описывает следующие логические операции:

Анализ - это мысленное разложение целого на части или мысленное выделение из целого его сторон, действий, отношений.

Синтез - обратный анализу процесс мысли, это - объединение частей, свойств, действий, отношений в одно целое. Анализ и синтез - две взаимосвязанные логические операции. Синтез, как и анализ, может быть как практическим, так и умственным.

Анализ и синтез сформировались в практической деятельности человека. В трудовой деятельности люди постоянно взаимодействуют с предметами и явлениями. Практическое освоение их и привело к формированию мыслительных операций анализа и синтеза.

Сравнение - это установление сходства и различия предметов и явлений. Сравнение основано на анализе. Прежде чем сравнивать объекты, необходимо выделить один или несколько признаков их, по которым будет произведено сравнение.

Абстрагирование - это процесс мысленного отвлечения от некоторых признаков, сторон конкретного с целью лучшего познания его. Человек мысленно выделяет какой-нибудь признак предмета и рассматривает его изолированно от всех других признаков, временно отвлекаясь от них. Благодаря абстракции человек смог оторваться от единичного, конкретного и подняться на самую высокую ступень познания - научного теоретического мышления.

Конкретизация - процесс, обратный абстрагированию и неразрывно связанный с ним. Конкретизация есть возвращение мысли от общего и абстрактного к конкретному с целью раскрытия содержания.

Виды мышления


Система приемов и способов умственной деятельности помогает учащимся обнаружить, выделить, объединить существенные признаки изучаемых предметов и явлений.

В психологии рассматривают следующие виды мышления (табл.1).


Таблица 1

Организация

мыслительной деятельности

Виды мышления

По форме

  • наглядно-образное (конкретно - образное)

  • наглядно - действенное (конкретно-действенное)

  • абстрактное (словесно-логическое)

По характеру решаемых задач

  • теоретическое

  • практическое.

По степени развернутости

  • аналитическое (логическое)

  • интуитивное

По степени новизны и оригинальности

  • репродуктивное (воспроизводящее)

  • продуктивное (творческое)


Самым ранним (присущим детям в возрасте до 3 лет) является наглядно-действенное мышление – вид мышления, опирающийся на непосредственное восприятие предметов, реальное преобразование ситуации в процессе действий с предметами.

Конкретно-действенное мышление направлено на решение конкретных задач в условиях производственной, конструктивной, организаторской и иной практической деятельности людей. Практическое мышление - это, прежде всего техническое, конструктивное мышление. Оно состоит в понимании техники и в умении человека самостоятельно решать технические задачи. Процесс технической деятельности есть процесс взаимодействий умственных и практических компонентов работы. Сложные операции абстрактного мышления переплетаются с практическими действиями человека, неразрывно связаны с ними. Характерными особенностями конкретно-действенного мышления являются ярко выраженная наблюдательность, внимание к деталям, частностям и умение использовать их в конкретной ситуации, оперирование пространственными образами и схемами, умение быстро переходить от размышления к действию и обратно. Именно в этом виде мышления в наибольшей мере проявляется единство мысли и воли.

В 4-7 лет у ребенка развивается наглядно-образное мышление – вид мышления, характеризующийся опорой на представления и образы; функции образного мышления связаны с представлением ситуаций и изменений в них, которые человек хочет получить в результате своей деятельности, преобразующей ситуацию.

Конкретно-образное, или художественное, мышление характеризуется тем, что отвлечённые мысли, обобщения человек воплощает в конкретные образы.

В первые годы обучения в школе происходит развитие абстрактно-логического (понятийного) мышления – вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. У школьников среднего и старшего возраста этот вид мышления становится особенно важным.

Абстрактное, или словесно-логическое, мышление направлено в основном на нахождение общих закономерностей в природе и человеческом обществе. Абстрактное, теоретическое мышление отражает общие связи и отношения. Оно оперирует главным образом понятиями, широкими категориями, а образы, представления в нём играют вспомогательную роль.

Оно отражает такие факты, закономерности и причинно-следственные связи, которые не поддаются наглядно-действенному и образному способу познания. На этом этапе школьники учатся формулировать задания в словесной форме, оперировать теоретическими понятиями, создают и усваивают различные алгоритмы решения задач и деятельности и т.п.

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.


Развитие логического мышления в старшей школе:

Я, как педагог, все чаще убеждаюсь в огромной значимости использования информационных технологий, компьютерной техники. Это привлекает учащихся, заинтересовывает их и, главное, по моему мнению, помогает в дальнейшей жизни. В течение работы я пытаюсь  развивать у детей творческие способности средствами развития логического мышления.

Для формирования логического мышления можно применить тесты, которые разделяются на три основные группы: словесные, символико-графические и комбинированные. К первой группе относятся анаграммы и вербальные тесты. Анаграммой называется слово, в котором поменяны местами все или несколько букв. Сущность упражнения состоит в восстановлении “разрушенного” слова, например, НЛКИЕАЙ (ЛИНЕЙКА). Интересны для учащихся и случаи, когда в упражнении включено задание: “Исключить лишнее слово”. Например, МАПРЯЯ, ЧУЛ, РЕЗОТОК, РИПЕТРОМ. Упражнение состоит из двух частей:

Или же, например, нимотро, ансерк, чеврнисрете. (монитор, сканер, винчестер. Лишнее слово: винчестер)

Задания символико-графического типа предназначаются для формирования умений и навыков применения теоретического материала при решении задач, для повторения и закрепления материала, для ее систематизации и обобщения.

Развитие логического мышления учащихся через текстовые задачи.

Педагогами неоднократно утверждалось, что развитие у детей логического мышления – это одна из важных задач обучения. Умение мыслить логично, выполнять умозаключения без наглядной опоры, сопоставлять суждение за определенными правилами – необходимо условие успешного усвоение учебного материала. Ведь в любой задаче заложены большие возможности для развития логического мышления. Нестандартные логические задачи – отличный инструмент для такого развития. Существует значительное множество такого рода задач. Решение данных задач моделирую в Excel, что способствует усвоению сразу две темы: Логика и работа в Excel.

Пример: На одной улице стоят в ряд 4 дома, в которых живут 4 человека: Алексей, Егор, Виктор и Михаил. Известно, что каждый из них владеет ровно одной из следующих профессий: Токарь, Столяр, Хирург и Окулист, но неизвестно, кто какой и неизвестно, кто в каком доме живет. Однако, известно, что:

1) Токарь живет левее Столяра

2) Хирург живет правее Окулиста

3) Окулист живет рядом со Столяром

4) Токарь живет не рядом со Столяром

5) Виктор живет правее Окулиста

6) Михаил не Токарь

7) Егор живет рядом со Столяром

8) Виктор живет левее Егора

Выясните, кто какой профессии, и кто где живет, и дайте ответ в виде заглавных букв имени людей, в порядке слева направо. Например, если бы в домах жили (слева направо) Константин, Николай, Роман и Олег, ответ был бы: КНРО

Развитие логического мышления учащихся через программирование.

Алгоритмизация, как раздел информатики, который изучает процессы создания алгоритмов, традиционно относится к теоретической информатике вследствие своего фундаментального характера. При этом сторонники “пользовательского” подхода при изучении школьной информатики говорят об отсутствии практической значимости этого раздела для развития навыков пользователя современного программного обеспечения. Вследствие развития новых информационных технологий появляется возможность в пределах раздела “Основы алгоритмизации” давать общенаучные понятия информатики и в то же время формировать и развивать умение и навыки, необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел “Основы алгоритмизации” мостиком между теоретической и практической информатикой.

Шаги в этом направлении делали авторы многих школьных программ по информатике. Стоит вспомнить работы А.Г.Кушниренко, Ю.А.Первина, А.Л.Семенова по внедрению “конструктивистской” парадигмы при изучении теоретической информатики. Одним из принципов этой парадигмы является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа основывается на использовании творческих деятельностных сред, таких как ЛогоМиры, Кумир, Роботландия.

Изучение алгоритмизации и программирования направлено на развитие логического мышления детей, на умение разрабатывать алгоритмы, находить пути и способы решения задачи, а в целом, на повышение общего интеллектуального потенциала.

Умение организовать деятельность по решению некоторой задачи, разделить задачу на более мелкие подзадачи, составить необходимую последовательность действий – все это означает способность разработать алгоритм решения. Логическое мышление универсально, применимо в любой профессиональной сфере, а его основы должны быть заложены при изучении курса общеобразовательной школы.

Раздел программирования в учебном курсе информатики и ИКТ изучается только на профильном и углубленном уровнях в старшей школе.

Однако, в ЕГЭ по информатике и ИКТ вопросы по алгоритмизации и программированию составляют 34% от всех вопросов. Развивать логическое мышление нужно с раннего возраста, основа закладывается до 12 лет, но и в течение всей жизни есть необходимость в его развитии.

Развитие логической мышления при изучения раздела «Основы алгоритмизации»

Формирование понятий


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.1

Логические схемы понятий являются именно таким представлением информации человеку, когда смысловое содержание понятия дополняется не только перечислением признаков данного понятия, но и наглядным представлением его взаимосвязи с другими понятиями.

Включенность понятия в совокупность взаимосвязей помогает появлению дополнительных ассоциаций, закреплению понятия в схемах мышления учащихся, переносу знаний о понятии из одной области на знания из другой областей.

Практика применения логических схем понятий на уроках информатики подтверждает положение о том, что чем больше умственных усилий мы прилагаем к тому, чтобы организовать информацию, придать ей целостную, осмысленную структуру, тем легче она потом запоминается.

Очень интересна работа учащихся, когда они «подыскивают место» новому понятию в существующей структуре. В процессе такой деятельности обучаемые должны анализировать структуры своих собственных знаний, что помогает им включать новые знания в структуры уже имеющихся знаний и представлений. Самостоятельное составление учащимися информационно-логических схем по незаполненным (пустым) схемам-паутинкам способствует повышению познавательного интереса учащихся, достижению успехов в обучении. Умение систематизировать знания и представлять их в различных видах имеет также самостоятельную ценность для развития мышления учащихся.

Данная форма организации работы на уроках информатики является хорошим пропедевтическим приемом изучения темы «Основы алгоритмизации».

Развитие алгоритмического мышления в процессе изучения темы «Циклы»


Развитию логического мышления способствует формирование навыков построения алгоритмов. Поэтому в курс информатики включен раздел «Основы алгоритмизации». Основная цель раздела – формирование у школьников основ алгоритмического мышления.

Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата.

Алгоритмическое мышление, наряду с алгебраическим и геометрическим является необходимой частью научного взгляда на мир.

Каждый человек постоянно выполняет алгоритмы. Обычно нет необходимости думать о том, какие действия и в каком порядке при этом совершаются. Если же алгоритм требуется объяснить человеку, ранее с ним незнакомому (или, скажем, ЭВМ), то алгоритм необходимо представить в виде четкой последовательности простейших действий.

Любой формальный исполнитель (в том числе и ЭВМ) рассчитан на выполнение ограниченного набора действий (операций). При работе с ним учащиеся сталкиваются с необходимостью построения алгоритмов с использованием фиксированного набора операций (системы команд).

Под алгоритмической культурой школьников понимается совокупность специфических представлений, умений и навыков, связанных с понятием алгоритма и средствами его записи.

Таким образом, понятие алгоритма является первым этапом формирования у учащихся представлений об автоматической обработке информации на ЭВМ.

Алгоритмы используются при решении не только вычислительных задач, но и для решения большинства практических задач.

При построении алгоритмов учащиеся учатся анализировать, сравнивать, описывать планы действий, делать выводы; у них вырабатываются навыки излагать свои мысли в строгой логической последовательности.

Подбирая задания при изучении основных алгоритмических конструкций необходимо учитывать следующие аспекты:

  • Какие мыслительные операции будут «работать» при ее решении;

  • Будет ли сама постановка задачи способствовать активизации мышления учащихся;

  • Какие критерии развития мышления можно применить в ходе решения этой задачи.

Чтобы при разборе задачи направить обсуждение в нужное русло, рекомендуется использовать побуждающие вопросы. Эти вопросы носят открытый характер, т.е. не предполагают какого-либо единственного «правильного» ответа. Учащиеся ведут активный и свободный интеллектуальный поиск, сообразно со своими личными мыслительными способностями.

Например, можно использовать следующий блок побуждающих вопросов с последующей фиксацией мыслительных операций, которыми будут пользоваться учащиеся при решении задачи «Дан одномерный массив А, размерность которого равна 10. Определить число элементов в массиве, значение которых кратно 5.»


Вопрос

Мыслительные операции, которыми будут пользоваться учащиеся

  1. Прочитайте задачу. Из скольких этапов, по-вашему, будет состоять ее решение?

(3 этапа – ввод, вывод массива и определение кратности)

1. Анализ задачи (выделение исходных данных, результата), синтез (выделение этапов).


  1. В чем суть математического понятия «кратность»?

(Деление без остатка на заданное число; частное - целое число)

2. Анализ - синтез - конкретизация – обобщение - суждение (ученик должен из множества имеющейся информации выделить нужную - понятие «кратность», вспомнить ее суть, обобщить, сделать вывод).

  1. На основании каких математических законов, правил мы делаем вывод о кратности чисел?

(признаки делимости, таблица умножения).

3. синтез - обобщение – суждение (повторение признаков делимости)


Структурной элементарной единицей алгоритма является простая команда, обозначающая один элементарный шаг переработки или отображения информации. Простая команда на языке схем изображается в виде функционального блока, который имеет один вход и один выход (Приложение 2). Из простых команд и проверки условий образуются составные команды, имеющие более сложную структуру и тоже один вход и один выход. В соответствии с принципом минимальной достаточности методических средств, допускаются всего три базовые конструкции — следование, ветвление (в полной и сокращенной формах), повторение (с постусловием и предусловием). С помощью соединения только этих элементарных конструкций (последовательно или вложением) можно «собрать» алгоритм любой степени сложности.

При разработке алгоритмов необходимо использовать только базовые конструкции и стандартным образом их изображать, что позволит облегчить понимание структуры алгоритма, отвлечься от несущественных деталей и сконцентрировать внимание учащихся на нахождении способа решения задачи.

Использование блок-схемы позволяет высветить сущность выполняемого процесса, дать определение командам ветвления и повторения, которое будет понято учащимися, запомнено и применено в их учебной деятельности.

В ряде учебников первой изучаемой конструкцией после команды следования является цикл, поскольку это дает возможность сократить запись алгоритма. Как правило, это конструкция «повторить n раз». Такой подход приводит к трудностям в освоении циклов как структуры организации действий, качественно отличающейся от линейной.

Во-первых, другие разновидности цикла с предусловием и с постусловием (цикл «пока», цикл с параметром, цикл «до») воспринимаются как изолированные друг от друга и главный признак — повторяемость действий — не выступает в качестве системообразующего.

Во-вторых, без внимания остаются опорные умения, которые необходимы при разработке циклов: правильное выделение условия продолжения или окончания цикла, правильное выделение тела цикла. Проверка условия в цикле «повторить n раз» практически не видна, и циклический алгоритм часто продолжает восприниматься учащимися как линейный, только иначе оформленный, что порождает неверный стереотип у учащихся в восприятии циклов вообще.

Изучение команды повторения следует начинать с введения цикла с постусловием, поскольку в этом случае учащемуся дается возможность вначале продумать команды, входящие в цикл, и только после этого сформулировать условие (вопрос) повторения этих команд. Если же сразу вводить цикл с предусловием, то учащимся придется выполнять оба эти действия одновременно, что снизит эффективность проведения занятий. В то же время цикл с постусловием рассматривается в качестве подготовки восприятия учащимися цикла с предусловием, обеспечивает перенос знаний на другой вид команды повторения, дает возможность работать по аналогии. Следует обратить внимание учащихся на то, что данные виды цикла отличаются по месту проверки условия, по условию возврата к повторению выполнения тела цикла. Если в команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, то в команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполняться.

Среди определений понятия «команда повторения» в учебной литературе встречается такое: цикл — это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд. В данной формулировке не сказано, почему имеется возможность повторения и сколько раз можно повторять, почему повторяется обязательно группа команд. Опираясь на структурную схему команды повторения (Приложение 2), можно предложить следующее определение.

Повторение - это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от соблюдения условия может повторяться выполнение действия.2

Заключение


Логическое мышление не является врожденным, значит, на протяжении всех лет обучения в школе необходимо всесторонне развивать мышление учащихся (и умение пользоваться мыслительными операциями), учить их логически мыслить.

Логика необходима там, где имеется потребность систематизировать и классифицировать различные понятия, дать им четкое определение.

Для решения данной проблемы необходима специальная работа по формированию и совершенствованию умственной деятельности учащихся.

Необходимо:

  • развивать умение проведения анализа действенности для построения информационно-логической модели;

  • научить использовать основные алгоритмические конструкции для построения алгоритмов (с целью развития алгоритмического мышления);

  • вырабатывать умение устанавливать логическую (причинно-следственную) связь между отдельными понятиями;

  • совершенствовать интеллектуальные и речевые умения учащихся.

В старших классах для учащихся усиливается важность самого процесса учения, его цели, задачи, содержания и методы. Этот аспект оказывает влияние на отношение ученика не только к учебе, но и к самому себе, к своему мышлению, к своим переживаниям.

Изучение алгоритмического языка — одна из важнейших задач курса информатики. Алгоритмический язык выполняет две основные функции. Во-первых, его применение позволяет стандартизировать, придать единую форму всем рассматриваемым в курсе алгоритмам, что важно для формирования алгоритмической культуры школьников. Во-вторых, изучение алгоритмического языка является пропедевтикой изучения языка программирования. Методическая ценность алгоритмического языка объясняется еще и тем, что в условиях, когда многие школьники не будут располагать ЭВМ, алгоритмический язык является наиболее подходящим языком, ориентированным для исполнения их человеком.

Организация материала в виде схем способствует его лучшему усвоению, воспроизведению потому, что значительно облегчает последующий поиск.

Педагогическая практика показывает, что такое представление учебного материала способствует осмысленному структурированию учащимися воспринимаемой информации и на этой основе – более глубокому пониманию логических закономерностей и связей между основными понятиями изучаемой темы. Структурирование информации должно использоваться как при объяснении учебного материала (краткие конспекты лекций), так и для более эффективной организации практической работы на компьютере (тексты лабораторных работ), для активизации самостоятельной работы учащихся.

Таким образом, развитие логического мышления в учебном процессе и конечно же на уроках информатики актуально и необходимо современному ученику для развития и совершенствования информационной компетенции, которая позволит стать успешным ученику школы в современном обществе.





Список используемых источников

  1. Заг А.В. Как определить уровень мышления школьников.

  2. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования систем знаний старшеклассников. М., 1978.

  3. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1983.

  4. Левченко И. В., канд. пед. наук. Московский городской педагогический университет // Информатика и образование №5’2003 с.44-49

  5. Леденев В.С., Никандров Н.Д., Лазутова М.Н. Учебные стандарты школ России. М.: Прометей, 1998.

  6. Лыскова В.Ю., Ракитина Е.А. Применение логических схем понятий в курсе информатики.

  7. Павлова Н.Н. Логические задачи. Информатика и образование №1, 1999.

  8. Платонов К.К., Голубев Г.Г. Психология. М.: Просвещение, 1973.

  9. Понамарева Е.А. Основные закономерности развития мышления. Информатика и образование №8, 1999.

  10. Поспелов Н.Н., Поспелов И.Н. Формирование мыслительных операций у школьников. М.: Просвещение, 1989.

  11. Самовольникова Л.Е. Программно-методические материалы: Информатика. 1-11 класс.

  12. Столяренко Л.Д. Основы психологии. 3-е издание. М., 1999.

  13. Суворова Н.И. От игр и задач к моделированию. Информатика и образование №6, 1998.

1.

2

Доклад развитие логического мышления старшеклассников на уроках информатики в условиях введения ФГОС
  • Информатика
Описание:

Доклад развитие логического мышления старшеклассников на уроках информатики в условиях введения ФГОС

 

 

Не мыслям надо учить,
А учить мыслить.
Э. Кант

 

Современные профессии, предлагаемые выпускникам учебных заведений, становятся все более интеллектоемкими.

 

Информационные технологии, предъявляющие высокие требования к интеллекту работников, занимают лидирующее положение на международном рынке труда. Но, если навыки работы с конкретным техническим устройством можно приобрести непосредственно на рабочем месте, то мышление, не развитое в определенные природой сроки, таковым и останется.

 

Поэтому для подготовки детей к жизни в современном информационном обществе в первую очередь необходимо развивать логическое мышление, способность к анализу (вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации) и синтезу (созданию новых схем, структур и моделей).

 

Новое содержание обучения требует от учителя разработки новой методики, которая обеспечивала бы не только сообщение учащимся все возрастающего объема знаний, но еще и более быстрые темпы восприятия, переработки и усвоения научной информации, выработку умения самостоятельно пополнять и приобретать новые знания, критически осмысливать их.

 

 

 

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ СРЕДНЕГО (ПОЛНОГО) ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ в соответствии с ФГОС

 

Математика и информатика

 

Изучение предметной области "Математика и информатика" должно обеспечить:

 

сформированность представлений о социальных, культурных и исторических факторах становления математики и информатики;

 

сформированность основ логического, алгоритмического и математического мышления;

 

сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач;

 

сформированность представлений о математике как части общечеловеческой культуры, универсальном языке науки, позволяющем описывать и изучать реальные процессы и явления;

 

сформированность представлений о роли информатики и ИКТ в современном обществе, понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете;

 

сформированность представлений о влиянии информационных технологий на жизнь человека в обществе; понимание социального, экономического, политического, культурного, юридического, природного, эргономического, медицинского и физиологического контекстов информационных технологий;

 

принятие этических аспектов информационных технологий; осознание ответственности людей, вовлечённых в создание и использование информационных систем, распространение информации.

 

 

 

Решение социальных, экономических и культурных проблем, характерных для сегодняшней действительности, определяется готовностью личности жить и работать в новых социально-экономических условиях, способностью к осуществлению непрерывного образования. Реализация данных требований существенно меняет заказ, адресованный современной школе. Проводимые изменения в системе высшего и среднего образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Вариативное образование помогает школьникам обрести иные пути понимания и переживания знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых ответов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.

 

В условиях современной системы образования проблема развития логического мышления учащихся приобретает особую актуальность. Именно логическое мышление как личностное качество обучаемых наиболее ярко проявляется в обнаружении и преодолении противоречий, возникающих затруднений. В этих условиях активизации учебной деятельности создает возможность решать проблему первичности формирования способностей к творчеству и вторичности знаний, которые опять же нужны для развития творческих качеств личности ученика.

 

Мышление — наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познаваемыми объектами.

 

Известно, что человек, выросший в полной изоляции от человеческой культуры, так никогда и не сможет научиться правильному, с нашей точки зрения, мышлению.

 

Логическое мышление — вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. Аналитическое мышление развернуто во времени, имеет четко выраженные этапы, в значительной степени представлено в сознании самого мыслящего человека. По С. Л. Рубинштейну, всякий мыслительный процесс является актом, направленным на разрешение определенной задачи, постановка которой включает в себя цель и условия. Мышление начинается с проблемной ситуации, потребности понять. При этом решение задачи является естественным завершением мыслительного процесса, а прекращение его при недостигнутой цели будет воспринято субъектом как срыв или неудача.

 

Проблема развития мышления получила освещение еще в наследии античных философов - Аристотеля, Демокрита, Парменида, Сократа, Эпикура. Различные аспекты проблемы развития логического мышления нашли отражение в философских трудах И. Канта, Г. Гегеля, Ф.В. Шеллинга, А.В. Иванова, А.Н. Аверьянова, Ж.М. Абдильдина, К.А. Абишева, А.Г. Спиркина. В их работах исследуется сущность и специфика мышления в диалектике обыденного и научного сознания, выявляется его структура, описываются функции мышления, анализируется его операционный состав и характер протекания. Однако при всей несомненной теоретической и практической значимости данных исследований и их важности в решении образовательных и социокультурных задач, в практике работы общеобразовательного учреждения не накоплен материал, необходимый для анализа существенных характеристик логического мышления учащихся, условий и механизмов его развития в процессе изучения курса информатики и информационных технологий. Возникает противоречие между назревшими потребностями в наличии логического мышления учащихся, реализации обучения самого курса информатики и ИКТ и отсутствием исследований по выявлению и теоретическому обоснованию дидактических условий, средств и механизмов интенсификации мыслительных процессов учащихся в процессе изучения данного предмета. Поэтому развитие логического мышления на уроках информатики, актуально.

 

Несмотря на интерес к различным аспектам проблемы, анализ теории и практики показал, что развитие логического мышления еще не стало объектом широкого теоретико-методологического осознания и адекватного практического обоснования. Причина этого состоит в том, что парадигма логического мышления не нашла собственной смысловой ниши в личностных профессиональных приоритетах большинства педагогов и учителей. Ее признание должно строиться на основе изучения теоретических аспектов данного вопроса, а также практического овладения теорией решения различных задач Анализ состояния проблемы развития логического мышления учащихся в общеобразовательном учреждении, выявленные противоречия и недостатки подтверждают актуальность и формулируются на теоретико-методологическом уровне в форме научной проблемы, состоящей в ответе на вопрос: как влияет изучение учащимися информатики на развитие их мышления. Исходя из новизны и актуальности процесса развития логического мышления учащихся в современном образовании и особой значимости изучения информатики и информационных технологий, сформулирована тема “Развитие логического мышления учащихся на уроках информатики".

 

Столяренко Л.Д описывает следующие логические операции:

 

Анализ - это мысленное разложение целого на части или мысленное выделение из целого его сторон, действий, отношений.

 

Синтез - обратный анализу процесс мысли, это - объединение частей, свойств, действий, отношений в одно целое. Анализ и синтез - две взаимосвязанные логические операции. Синтез, как и анализ, может быть как практическим, так и умственным.

 

Анализ и синтез сформировались в практической деятельности человека. В трудовой деятельности люди постоянно взаимодействуют с предметами и явлениями. Практическое освоение их и привело к формированию мыслительных операций анализа и синтеза.

 

Сравнение - это установление сходства и различия предметов и явлений. Сравнение основано на анализе. Прежде чем сравнивать объекты, необходимо выделить один или несколько признаков их, по которым будет произведено сравнение.

 

Абстрагирование - это процесс мысленного отвлечения от некоторых признаков, сторон конкретного с целью лучшего познания его. Человек мысленно выделяет какой-нибудь признак предмета и рассматривает его изолированно от всех других признаков, временно отвлекаясь от них. Благодаря абстракции человек смог оторваться от единичного, конкретного и подняться на самую высокую ступень познания - научного теоретического мышления.

 

Конкретизация - процесс, обратный абстрагированию и неразрывно связанный с ним. Конкретизация есть возвращение мысли от общего и абстрактного к конкретному с целью раскрытия содержания.

 

 

 

Виды мышления

 

 

 

Система приемов и способов умственной деятельности помогает учащимся обнаружить, выделить, объединить существенные признаки изучаемых предметов и явлений.

 

В психологии рассматривают следующие виды мышления (табл.1).

 

 

 

Таблица 1

 

Организация

мыслительной деятельности

Виды мышления

По форме

ü  наглядно-образное (конкретно - образное)

ü  наглядно - действенное (конкретно-действенное)

ü  абстрактное (словесно-логическое)

По характеру решаемых задач

ü  теоретическое

ü  практическое.

По степени развернутости

ü  аналитическое (логическое)

ü  интуитивное

По степени новизны и оригинальности

ü  репродуктивное (воспроизводящее)

ü  продуктивное (творческое)

 

 

 

Самым ранним (присущим детям в возрасте до 3 лет) является наглядно-действенное мышление – вид мышления, опирающийся на непосредственное восприятие предметов, реальное преобразование ситуации в процессе действий с предметами.

 

Конкретно-действенное мышление направлено на решение конкретных задач в условиях производственной, конструктивной, организаторской и иной практической деятельности людей. Практическое мышление - это, прежде всего техническое, конструктивное мышление. Оно состоит в понимании техники и в умении человека самостоятельно решать технические задачи. Процесс технической деятельности есть процесс взаимодействий умственных и практических компонентов работы. Сложные операции абстрактного мышления переплетаются с практическими действиями человека, неразрывно связаны с ними. Характерными особенностями конкретно-действенного мышления являются ярко выраженная наблюдательность, внимание к деталям, частностям и умение использовать их в конкретной ситуации, оперирование пространственными образами и схемами, умение быстро переходить от размышления к действию и обратно. Именно в этом виде мышления в наибольшей мере проявляется единство мысли и воли.

 

В 4-7 лет у ребенка развивается наглядно-образное мышление – вид мышления, характеризующийся опорой на представления и образы; функции образного мышления связаны с представлением ситуаций и изменений в них, которые человек хочет получить в результате своей деятельности, преобразующей ситуацию.

 

Конкретно-образное, или художественное, мышление характеризуется тем, что отвлечённые мысли, обобщения человек воплощает в конкретные образы.

 

В первые годы обучения в школе происходит развитие абстрактно-логического (понятийного) мышления – вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями. У школьников среднего и старшего возраста этот вид мышления становится особенно важным.

 

Абстрактное, или словесно-логическое, мышление направлено в основном на нахождение общих закономерностей в природе и человеческом обществе. Абстрактное, теоретическое мышление отражает общие связи и отношения. Оно оперирует главным образом понятиями, широкими категориями, а образы, представления в нём играют вспомогательную роль.

 

Оно отражает такие факты, закономерности и причинно-следственные связи, которые не поддаются наглядно-действенному и образному способу познания. На этом этапе школьники учатся формулировать задания в словесной форме, оперировать теоретическими понятиями, создают и усваивают различные алгоритмы решения задач и деятельности и т.п.

 

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.

 

 

 

Развитие логического мышления в старшей школе:

 

Я, как педагог, все чаще убеждаюсь в огромной значимости использования информационных технологий, компьютерной техники. Это привлекает учащихся, заинтересовывает их и, главное, по моему мнению, помогает в дальнейшей жизни. В течение работы я пытаюсь  развивать у детей творческие способности средствами развития логического мышления.

 

Для формирования логического мышления можно применить тесты, которые разделяются на три основные группы: словесные, символико-графические и комбинированные. К первой группе относятся анаграммы и вербальные тесты. Анаграммой называется слово, в котором поменяны местами все или несколько букв. Сущность упражнения состоит в восстановлении “разрушенного” слова, например, НЛКИЕАЙ (ЛИНЕЙКА). Интересны для учащихся и случаи, когда в упражнении включено задание: “Исключить лишнее слово”. Например, МАПРЯЯ, ЧУЛ, РЕЗОТОК, РИПЕТРОМ. Упражнение состоит из двух частей:

 

Или же, например, нимотро, ансерк, чеврнисрете. (монитор, сканер, винчестер. Лишнее слово: винчестер)

 

Задания символико-графического типа предназначаются для формирования умений и навыков применения теоретического материала при решении задач, для повторения и закрепления материала, для ее систематизации и обобщения.

 

Развитие логического мышления учащихся через текстовые задачи.

 

Педагогами неоднократно утверждалось, что развитие у детей логического мышления – это одна из важных задач обучения. Умение мыслить логично, выполнять умозаключения без наглядной опоры, сопоставлять суждение за определенными правилами – необходимо условие успешного усвоение учебного материала. Ведь в любой задаче заложены большие возможности для развития логического мышления. Нестандартные логические задачи – отличный инструмент для такого развития. Существует значительное множество такого рода задач. Решение данных задач моделирую в Excel, что способствует усвоению сразу две темы: Логика и работа в Excel.

 

Пример: На одной улице стоят в ряд 4 дома, в которых живут 4 человека: Алексей, Егор, Виктор и Михаил. Известно, что каждый из них владеет ровно одной из следующих профессий: Токарь, Столяр, Хирург и Окулист, но неизвестно, кто какой и неизвестно, кто в каком доме живет. Однако, известно, что:

 

1) Токарь живет левее Столяра

 

2) Хирург живет правее Окулиста

 

3) Окулист живет рядом со Столяром

 

4) Токарь живет не рядом со Столяром

 

5) Виктор живет правее Окулиста

 

6) Михаил не Токарь

 

7) Егор живет рядом со Столяром

 

8) Виктор живет левее Егора

 

Выясните, кто какой профессии, и кто где живет, и дайте ответ в виде заглавных букв имени людей, в порядке слева направо. Например, если бы в домах жили (слева направо) Константин, Николай, Роман и Олег, ответ был бы: КНРО

 

Развитие логического мышления учащихся через программирование.

 

Алгоритмизация, как раздел информатики, который изучает процессы создания алгоритмов, традиционно относится к теоретической информатике вследствие своего фундаментального характера. При этом сторонники “пользовательского” подхода при изучении школьной информатики говорят об отсутствии практической значимости этого раздела для развития навыков пользователя современного программного обеспечения. Вследствие развития новых информационных технологий появляется возможность в пределах раздела “Основы алгоритмизации” давать общенаучные понятия информатики и в то же время формировать и развивать умение и навыки, необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел “Основы алгоритмизации” мостиком между теоретической и практической информатикой.

 

Шаги в этом направлении делали авторы многих школьных программ по информатике. Стоит вспомнить работы А.Г.Кушниренко, Ю.А.Первина, А.Л.Семенова по внедрению “конструктивистской” парадигмы при изучении теоретической информатики. Одним из принципов этой парадигмы является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа основывается на использовании творческих деятельностных сред, таких как ЛогоМиры, Кумир, Роботландия.

 

Изучение алгоритмизации и программирования направлено на развитие логического мышления детей, на умение разрабатывать алгоритмы, находить пути и способы решения задачи, а в целом, на повышение общего интеллектуального потенциала.

 

Умение организовать деятельность по решению некоторой задачи, разделить задачу на более мелкие подзадачи, составить необходимую последовательность действий – все это означает способность разработать алгоритм решения. Логическое мышление универсально, применимо в любой профессиональной сфере, а его основы должны быть заложены при изучении курса общеобразовательной школы.

 

Раздел программирования в учебном курсе информатики и ИКТ изучается только на профильном и углубленном уровнях в старшей школе.

 

Однако, в ЕГЭ по информатике и ИКТ вопросы по алгоритмизации и программированию составляют 34% от всех вопросов. Развивать логическое мышление нужно с раннего возраста, основа закладывается до 12 лет, но и в течение всей жизни есть необходимость в его развитии.

 

Развитие логической мышления при изучения раздела «Основы алгоритмизации»

 

 

 

Формирование понятий

 

 

 

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.[1]

 

Логические схемы понятий являются именно таким представлением информации человеку, когда смысловое содержание понятия дополняется не только перечислением признаков данного понятия, но и наглядным представлением его взаимосвязи с другими понятиями.

 

Включенность понятия в совокупность взаимосвязей помогает появлению дополнительных ассоциаций, закреплению понятия в схемах мышления учащихся, переносу знаний о понятии из одной области на знания из другой областей.

 

Практика применения логических схем понятий на уроках информатики подтверждает положение о том, что чем больше умственных усилий мы прилагаем к тому, чтобы организовать информацию, придать ей целостную, осмысленную структуру, тем легче она потом запоминается.

 

Очень интересна работа учащихся, когда они «подыскивают место» новому понятию в существующей структуре. В процессе такой деятельности обучаемые должны анализировать структуры своих собственных знаний, что помогает им включать новые знания в структуры уже имеющихся знаний и представлений. Самостоятельное составление учащимися информационно-логических схем по незаполненным (пустым) схемам-паутинкам способствует повышению познавательного интереса учащихся, достижению успехов в обучении. Умение систематизировать знания и представлять их в различных видах имеет также самостоятельную ценность для развития мышления учащихся.

 

Данная форма организации работы на уроках информатики является хорошим пропедевтическим приемом изучения темы «Основы алгоритмизации».

 

 

 

Развитие алгоритмического мышления в процессе изучения темы «Циклы»

 

 

 

Развитию логического мышления способствует формирование навыков построения алгоритмов. Поэтому в курс информатики включен раздел «Основы алгоритмизации». Основная цель раздела – формирование у школьников основ алгоритмического мышления.

 

Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата.

 

Алгоритмическое мышление, наряду с алгебраическим и геометрическим является необходимой частью научного взгляда на мир.

 

Каждый человек постоянно выполняет алгоритмы. Обычно нет необходимости думать о том, какие действия и в каком порядке при этом совершаются. Если же алгоритм требуется объяснить человеку, ранее с ним незнакомому (или, скажем, ЭВМ), то алгоритм необходимо представить в виде четкой последовательности простейших действий.

 

Любой формальный исполнитель (в том числе и ЭВМ) рассчитан на выполнение ограниченного набора действий (операций). При работе с ним учащиеся сталкиваются с необходимостью построения алгоритмов с использованием фиксированного набора операций (системы команд).

 

Под алгоритмической культурой школьников понимается совокупность специфических представлений, умений и навыков, связанных с понятием алгоритма и средствами его записи.

 

Таким образом, понятие алгоритма является первым этапом формирования у учащихся представлений об автоматической обработке информации на ЭВМ.

 

Алгоритмы используются при решении не только вычислительных задач, но и для решения большинства практических задач.

 

При построении алгоритмов учащиеся учатся анализировать, сравнивать, описывать планы действий, делать выводы; у них вырабатываются навыки излагать свои мысли в строгой логической последовательности.

 

Подбирая задания при изучении основных алгоритмических конструкций необходимо учитывать следующие аспекты:

 

·        Какие мыслительные операции будут «работать» при ее решении;

 

·        Будет ли сама постановка задачи способствовать активизации мышления учащихся;

 

·        Какие критерии развития мышления можно применить в ходе решения этой задачи.

 

Чтобы при разборе задачи направить обсуждение в нужное русло, рекомендуется использовать побуждающие вопросы. Эти вопросы носят открытый характер, т.е. не предполагают какого-либо единственного «правильного» ответа. Учащиеся ведут активный и свободный интеллектуальный поиск, сообразно со своими личными мыслительными способностями.

 

Например, можно использовать следующий блок побуждающих вопросов с последующей фиксацией мыслительных операций, которыми будут пользоваться учащиеся при решении задачи «Дан одномерный массив А, размерность которого равна 10. Определить число элементов в массиве, значение которых кратно 5.»

 

 

 

Вопрос

Мыслительные операции, которыми будут пользоваться учащиеся

1.       Прочитайте задачу. Из скольких этапов, по-вашему, будет состоять ее решение?

(3 этапа – ввод, вывод массива и определение кратности)

1. Анализ задачи (выделение исходных данных, результата), синтез (выделение этапов).

 

2.       В чем суть математического понятия «кратность»?

(Деление без остатка на заданное число; частное - целое число)

2. Анализ - синтез - конкретизация – обобщение - суждение (ученик должен из множества имеющейся информации выделить нужную - понятие «кратность», вспомнить ее суть, обобщить, сделать вывод).

3.       На основании каких математических законов, правил мы делаем вывод о кратности чисел?

(признаки делимости, таблица умножения).

3. синтез - обобщение – суждение (повторение признаков делимости)

 

 

 

Структурной элементарной единицей алгоритма является простая команда, обозначающая один элементарный шаг переработки или отображения информации. Простая команда на языке схем изображается в виде функционального блока, который имеет один вход и один выход (Приложение 2). Из простых команд и проверки условий образуются составные команды, имеющие более сложную структуру и тоже один вход и один выход. В соответствии с принципом минимальной достаточности методических средств, допускаются всего три базовые конструкции — следование, ветвление (в полной и сокращенной формах), повторение (с постусловием и предусловием). С помощью соединения только этих элементарных конструкций (последовательно или вложением) можно «собрать» алгоритм любой степени сложности.

 

При разработке алгоритмов необходимо использовать только базовые конструкции и стандартным образом их изображать, что позволит облегчить понимание структуры алгоритма, отвлечься от несущественных деталей и сконцентрировать внимание учащихся на нахождении способа решения задачи.

 

Использование блок-схемы позволяет высветить сущность выполняемого процесса, дать определение командам ветвления и повторения, которое будет понято учащимися, запомнено и применено в их учебной деятельности.

 

В ряде учебников первой изучаемой конструкцией после команды следования является цикл, поскольку это дает возможность сократить запись алгоритма. Как правило, это конструкция «повторить n раз». Такой подход приводит к трудностям в освоении циклов как структуры организации действий, качественно отличающейся от линейной.

 

Во-первых, другие разновидности цикла с предусловием и с постусловием (цикл «пока», цикл с параметром, цикл «до») воспринимаются как изолированные друг от друга и главный признак — повторяемость действий — не выступает в качестве системообразующего.

 

Во-вторых, без внимания остаются опорные умения, которые необходимы при разработке циклов: правильное выделение условия продолжения или окончания цикла, правильное выделение тела цикла. Проверка условия в цикле «повторить n раз» практически не видна, и циклический алгоритм часто продолжает восприниматься учащимися как линейный, только иначе оформленный, что порождает неверный стереотип у учащихся в восприятии циклов вообще.

 

Изучение команды повторения следует начинать с введения цикла с постусловием, поскольку в этом случае учащемуся дается возможность вначале продумать команды, входящие в цикл, и только после этого сформулировать условие (вопрос) повторения этих команд. Если же сразу вводить цикл с предусловием, то учащимся придется выполнять оба эти действия одновременно, что снизит эффективность проведения занятий. В то же время цикл с постусловием рассматривается в качестве подготовки восприятия учащимися цикла с предусловием, обеспечивает перенос знаний на другой вид команды повторения, дает возможность работать по аналогии. Следует обратить внимание учащихся на то, что данные виды цикла отличаются по месту проверки условия, по условию возврата к повторению выполнения тела цикла. Если в команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, то в команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполняться.

 

Среди определений понятия «команда повторения» в учебной литературе встречается такое: цикл — это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд. В данной формулировке не сказано, почему имеется возможность повторения и сколько раз можно повторять, почему повторяется обязательно группа команд. Опираясь на структурную схему команды повторения (Приложение 2), можно предложить следующее определение.

 

Повторение - это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от соблюдения условия может повторяться выполнение действия.[2]


Заключение

 

 

 

Логическое мышление не является врожденным, значит, на протяжении всех лет обучения в школе необходимо всесторонне развивать мышление учащихся (и умение пользоваться мыслительными операциями), учить их логически мыслить.

 

Логика необходима там, где имеется потребность систематизировать и классифицировать различные понятия, дать им четкое определение.

 

Для решения данной проблемы необходима специальная работа по формированию и совершенствованию умственной деятельности учащихся.

 

Необходимо:

 

·                    развивать умение проведения анализа действенности для построения информационно-логической модели;

 

·                    научить использовать основные алгоритмические конструкции для построения алгоритмов (с целью развития алгоритмического мышления);

 

·                    вырабатывать умение устанавливать логическую (причинно-следственную) связь между отдельными понятиями;

 

·                    совершенствовать интеллектуальные и речевые умения учащихся.

 

В старших классах для учащихся усиливается важность самого процесса учения, его цели, задачи, содержания и методы. Этот аспект оказывает влияние на отношение ученика не только к учебе, но и к самому себе, к своему мышлению, к своим переживаниям.

 

Изучение алгоритмического языка — одна из важнейших задач курса информатики. Алгоритмический язык выполняет две основные функции. Во-первых, его применение позволяет стандартизировать, придать единую форму всем рассматриваемым в курсе алгоритмам, что важно для формирования алгоритмической культуры школьников. Во-вторых, изучение алгоритмического языка является пропедевтикой изучения языка программирования. Методическая ценность алгоритмического языка объясняется еще и тем, что в условиях, когда многие школьники не будут располагать ЭВМ, алгоритмический язык является наиболее подходящим языком, ориентированным для исполнения их человеком.

 

Организация материала в виде схем способствует его лучшему усвоению, воспроизведению потому, что значительно облегчает последующий поиск.

 

Педагогическая практика показывает, что такое представление учебного материала способствует осмысленному структурированию учащимися воспринимаемой информации и на этой основе – более глубокому пониманию логических закономерностей и связей между основными понятиями изучаемой темы. Структурирование информации должно использоваться как при объяснении учебного материала (краткие конспекты лекций), так и для более эффективной организации практической работы на компьютере (тексты лабораторных работ), для активизации самостоятельной работы учащихся.

 

Таким образом, развитие логического мышления в учебном процессе и конечно же на уроках информатики актуально и необходимо современному ученику для развития и совершенствования информационной компетенции, которая позволит стать успешным ученику школы в современном обществе.

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

  1. Заг А.В. Как определить уровень мышления школьников.
  2. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования систем знаний старшеклассников. М., 1978.
  3. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1983.
  4. Левченко И. В., канд. пед. наук. Московский городской педагогический университет // Информатика и образование №5’2003 с.44-49
  5. Леденев В.С., Никандров Н.Д., Лазутова М.Н. Учебные стандарты школ России. М.: Прометей, 1998.
  6. Лыскова В.Ю., Ракитина Е.А. Применение логических схем понятий в курсе информатики.
  7. Павлова Н.Н. Логические задачи. Информатика и образование №1, 1999.
  8. Платонов К.К., Голубев Г.Г. Психология. М.: Просвещение, 1973.
  9. Понамарева Е.А. Основные закономерности развития мышления. Информатика и образование №8, 1999.
  10. Поспелов Н.Н., Поспелов И.Н. Формирование мыслительных операций у школьников. М.: Просвещение, 1989.
  11. Самовольникова Л.Е. Программно-методические материалы: Информатика. 1-11 класс.
  12. Столяренко Л.Д. Основы психологии. 3-е издание. М., 1999.
  13. Суворова Н.И. От игр и задач к моделированию. Информатика и образование №6, 1998.

 


.

 

 

Автор Наумов Сергей Николаевич
Дата добавления 07.01.2015
Раздел Информатика
Подраздел
Просмотров 1874
Номер материала 39908
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓