Организация и реализация проектно-исследовательской деятельности уча-щихся на уроках информатики

Настоящее время – это время перемен, когда государству нужны люди, способные принимать нестандартные решения, умеющие творчески мыслить. Ряд проведенных в последние годы международных исследований выявил значительные недостатки в умениях российских школьников применять полученные в школе знания и умения в контексте жизненных ситуаций. Всё чаще приходится говорить о том, что традиционный подход к обучению не оправдывает себя, что учащиеся способны в основном только к воспроизведению знаний, переданных им учителем, а реализовать их в практической жизни они не в состоянии. Кроме того, система образования должна подготовить людей, приспособленных к жизни в условиях информатизации и развития новых технологий. Информация становится основной, и поэтому для человека одним из самых важных умений будет умение найти её, переработать и использовать в определённых целях. Один из возможных способов подготовки школьников к решению новых задач — формирование навыков исследовательской деятельности, включая проведение реальных и виртуальных экспериментов.

Исследование — один из видов познавательной деятельности человека, установление, обнаружение, понимание действительности, получение нового знания. С исследованием сопряжены развитие наблюдательности, внимательности, аналитических навыков.

В отличие от научного исследования, главной целью которого является получение объективно новых знаний, учащиеся в ходе исследовательской деятельности получают субъективно новые знания (новые и личностно значимые для конкретного учащегося). При этом обеспечивается повышение мотивации к учебной деятельности и активизация личностной позиции учащегося в образовательном процессе. Цель исследовательской деятельности в образовании состоит в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности.

Принято выделять следующие способы и приемы исследовательской деятельности:

умение видеть проблемы;

умение вырабатывать гипотезы;

умение наблюдать;

умение проводить эксперименты;

умение давать определения понятиям и т. д.

Исследовательская деятельность тесно связана с проектной технологией - последовательной совокупностью учебно - познавательных приёмов, которые позволяют решить ту или иную проблему в результате самостоятельных действий обучающихся с обязательной презентацией этих проектов (защитой). Участие детей в проектной деятельности формирует познавательный интерес и универсальные учебные действия: умение работать в группах (коммуникативные), умение работать с информацией (познавательные), которые потом формируются в метапредметные умения, необходимые ученику для освоения технологии умения учиться, о чём нам напоминают стандарты второго поколения. Работа по методу проектов – это относительно высокий уровень сложности педагогической деятельности.

Работая в школе учителем информатики, я убедилась, что исследовательская деятельность и проектный метод в средней и старшей школе не только возможны, они просто необходимы. . Ни для кого не секрет, что в настоящее время у учащихся наблюдается слабая мотивация к учёбе, а необычные формы проведения уроков и занятий позволяют сделать учение более интересным и увлекательным для школьников, сохранить познавательный интерес ребёнка.

Исследовательская деятельность на уроках информатики. Каноническим примером организации исследовательской деятельности младших школьников на уроках информатики является работа с «черными ящиками». Но исследовательского типа задания можно успешно выполнять с младшими школьниками при освоении графического редактора.

Пример 1. Подковы (5 класс)

Это задание предлагается учащимся на этапе освоения инструментов графического редактора. Важно, что при его выполнении ребята не просто проводят прямые линии, но думают, где их следует провести, исследуют взаимное расположение прямых, экспериментируют.

1. Запустите графический редактор Paint.

2. Откройте файл Подкова. bmp.

3. С помощью инструмента Линия каждую фигуру разделите двумя прямыми на указанное число частей (3, 4, 5, 6).

4. С помощью инструмента Заливка заполните каждую часть фигуры разным цветом.

5. Сохраните результат работы в личной папке под именем Подкова1.

Пример 2. Одним росчерком пера

1. Запустите графический редактор Paint.

2. Откройте файл Головоломка. bmp.

3. С помощью инструмента Многоугольник при нажатой клавише {Shift}попытайтесь соединить все точки одним росчерком пера (одной ломаной линией и не проводя ни один отрезок дважды) так, как это показано на рисунке:

4. При необходимости используйте команду [Правка - Отменить].

5. Сохраните результат работы под тем же именем, но в собственной папке.

6. Завершите работу с графическим редактором.

После выполнения этого задания с ребятами обсуждается вопрос о начальной точке: существует всего две точки (левая нижняя и правая верхняя), выбор которых в качестве начальных обеспечивает возможность выполнения задания. Хорошо, если ученики самостоятельно смогут установить, чем эти точки отличаются всех прочих.

Весь материал - смотрите документ.

Организация и реализация проектно-исследовательской деятельности учащихся на уроках информатики.

О.Л.Артищева,

учитель информатики и ИКТ

МБОУ «СОШ № 39»

Астрахань, 2013

Настоящее время – это время перемен, когда государству нужны люди, способные принимать нестандартные решения, умеющие творчески мыслить. Ряд проведенных в последние годы международных исследований выявил значительные недостатки в умениях российских школьников применять полученные в школе знания и умения в контексте жизненных ситуаций. Всё чаще приходится говорить о том, что традиционный подход к обучению не оправдывает себя, что учащиеся способны в основном только к воспроизведению знаний, переданных им учителем, а реализовать их в практической жизни они не в состоянии. Кроме того, система образования должна подготовить людей, приспособленных к жизни в условиях информатизации и развития новых технологий. Информация становится основной, и поэтому для человека одним из самых важных умений будет умение найти её, переработать и использовать в определённых целях. Один из возможных способов подготовки школьников к решению новых задач — формирование навыков исследовательской деятельности, включая проведение реальных и виртуальных экспериментов.

Исследование — один из видов познавательной деятельности человека, установление, обнаружение, понимание действительности, получение нового знания. С исследованием сопряжены развитие наблюдательности, внимательности, аналитических навыков.

В отличие от научного исследования, главной целью которого является получение объективно новых знаний, учащиеся в ходе исследовательской деятельности получают субъективно новые знания (новые и личностно значимые для конкретного учащегося). При этом обеспечивается повышение мотивации к учебной деятельности и активизация личностной позиции учащегося в образовательном процессе. Цель исследовательской деятельности в образовании состоит в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности.

Принято выделять следующие способы и приемы исследовательской деятельности:

• умение видеть проблемы;

• умение вырабатывать гипотезы;

• умение наблюдать;

• умение проводить эксперименты;

• умение давать определения понятиям и т.д.

Исследовательская деятельность тесно связана с проектной технологией - последовательной совокупностью учебно-познавательных приёмов, которые позволяют решить ту или иную проблему в результате самостоятельных действий обучающихся с обязательной презентацией этих проектов (защитой). Участие детей в проектной деятельности формирует познавательный интерес и универсальные учебные действия: умение работать в группах (коммуникативные), умение работать с информацией (познавательные), которые потом формируются в метапредметные умения, необходимые ученику для освоения технологии умения учиться, о чём нам напоминают стандарты второго поколения. Работа по методу проектов – это относительно высокий уровень сложности педагогической деятельности.

Работая в школе учителем информатики, я убедилась, что исследовательская деятельность и проектный метод в средней и старшей школе не только возможны, они просто необходимы. . Ни для кого не секрет, что в настоящее время у учащихся наблюдается слабая мотивация к учёбе, а необычные формы проведения уроков и занятий позволяют сделать учение более интересным и увлекательным для школьников, сохранить познавательный интерес ребёнка.

Исследовательская деятельность на уроках информатики. Каноническим примером организации исследовательской деятельности младших школьников на уроках информатики является работа с «черными ящиками». Но исследовательского типа задания можно успешно выполнять с младшими школьниками при освоении графического редактора.

Пример 1. Подковы (5 класс)

Это задание предлагается учащимся на этапе освоения инструментов графического редактора. Важно, что при его выполнении ребята не просто проводят прямые линии, но думают, где их следует провести, исследуют взаимное расположение прямых, экспериментируют.

1. Запустите графический редактор Paint.

2. Откройте файл Подкова.bmp.

3. С помощью инструмента Линия каждую фигуру разделите двумя прямыми на указанное число частей (3, 4, 5, 6).

4. С помощью инструмента Заливка заполните каждую часть фигуры разным цветом.

5. Сохраните результат работы в личной папке под именем Подкова1.

Пример 2. Одним росчерком пера

1. Запустите графический редактор Paint.

2. Откройте файл Головоломка.bmp.

3. С помощью инструмента Многоугольник при нажатой клавише {Shift}попытайтесь соединить все точки одним росчерком пера (одной ломаной линией и не проводя ни один отрезок дважды) так, как это показано на рисунке:

4. При необходимости используйте команду [Правка-Отменить].

5. Сохраните результат работы под тем же именем, но в собственной папке.

6. Завершите работу с графическим редактором.

После выполнения этого задания с ребятами обсуждается вопрос о начальной точке: существует всего две точки (левая нижняя и правая верхняя), выбор которых в качестве начальных обеспечивает возможность выполнения задания. Хорошо, если ученики самостоятельно смогут установить, чем эти точки отличаются всех прочих.

В качестве дополнительного задания предлагается ученикам аналогичным образом попытаться построить следующую фигуру:

Пример 3. Флаги (6 класс)

1. Запустите графический редактор Paint.

2. Откройте файл Флаги.bmp

3. Каждый из трех горизонтальных прямоугольников заполните цветом, красная, зеленая и синяя составляющие которого имеют указанные числовые значения (Палитра – Изменить палитру – Определить цвет).

4. Подумайте, сколько разных трехцветных флагов можно составить, используя данные цвета. Размножьте заготовку флага и изобразите все придуманные вами варианты.

5. Сохраните результат работы под тем же именем, но в собственной папке.

6. Завершите работу с графическим редактором.

Хорошо, если в результате непродолжительного экспериментирования ученики поймут, что это задание тесно связано с двумя предыдущими, хотя и имеет существенное отличие – все полосы должны иметь разные цвета.

Пример 4. Оптическая иллюзия (7 класс)

1. Запустите графический редактор Paint.

Вам не кажется, что кирпичи в этой стене немного расплющены?

На самом деле все они прямоугольные, но создается впечатление, что они слегка клиновидные. Попытайтесь выполнить соответствующий рисунок в графическом редакторе и выясните, при каких условиях возникает эта интересная иллюзия.

Основной элемент рисунка — прямоугольник с контуром и заполнением. Иллюзия искривления возникает только тогда, когда контуры прямоугольников, образующие линии между кирпичами, светлее темных кирпичей и темнее светлых кирпичей.

Использование электронных учебников на уроках информатики.

В последние 10-15 лет компьютеры и компьютерные информационные технологии активно входят в нашу жизнь. Компьютер сегодня - это мощнейший инструмент получения и обработки информации, возможности компьютерных и сетевых технологий, их быстродействие потрясают воображение. Поэтому совершенно естественно внедрение этих средств в современный учебный процесс.

Электронный учебник – это учебник нового поколения и его применение на уроках неизбежно. Благодаря звуковому и визуальному восприятию одновременно повышается уровень успеваемости по многим школьным предметам. Ученик с интересом работает над тестами и заданиями, которые предлагаются компьютером, тем более его знания оценивает тоже компьютер. Итак, важный вопрос, который решает учитель на каждом уроке: как вызвать к жизни внутренние силы ученика, пробудить интерес к изучаемому, активизировать его стремление к постижению нового?

Одним из способов активации познавательной деятельности учащихся на уроках информатики является применение на уроках электронных учебников.

Электронный учебник – это интерактивный учебный материал, который может содержать любые виды информации – текст, изображения, звук, видео и т.п. При этом все элементы связаны между собой ссылками и при работе с одним материалом, всегда можно быстро просмотреть тематически с ним связанные, даже если они находят на другом конце света, для читателя это будет равнозначно и незаметно.

Использование на уроках информатики электронных учебников, обучающих программ позволяет проявить самодеятельность учащихся, их самоорганизованность, способствует развитию личности ребят, формированию умения целеполагания.

Применение электронного учебника на уроках информатики позволяет решить следующие задачи:

• Повышение познавательный интерес учащихся к учебному предмету «Информатика».

• Создание условий для овладения учащимися умениями и навыками.

• Работы с Интернет-ресурсами, поиска нужной информации в сети Интернет, которые необходимы современному человеку для дальнейшего обучения и развития;

• Построение процесса обучения по принципу «ученик – субъект обучения»;

• Моделирование поисковой деятельности учащихся.

Приоритетной целью урока с использованием электронного учебника является развитие личности ребенка, формирование таких качеств, которые необходимы учащимся для продолжения учебной деятельности, ведь завтра сегодняшние школьники станут студентами, которым необходимы умения саморазвития, самообразования, поиска необходимой информации, самостоятельной организации учебной деятельности.

Организация поисковой деятельности учащихся позволяет формировать у каждого из них умения и навыки самостоятельно добывать знания, развивать такие качества личности как самостоятельность, организованность, настойчивость в достижении цели, ответственность, которые необходимы современному, всесторонне развитому человеку.

Использование индивидуально-обособленной формы обучения с применением электронного учебника позволяет учитывать индивидуальные особенности каждого ученика сообразно его подготовке и возможностей, осуществлять дифференцированность заданий, степень помощи ученику.

Эта форма учит индивидуальному труду, воспитанию самостоятельности учащихся и служит подготовкой для занятий самообразованием.

Примеры электронных учебников по информатике: http://psbatishev.narod.ru/u000.htm, http://miit.bsu.edu.ru/docs/inf/, http://inf.e-alekseev.ru/text/index.html

С 2007 года в МБОУ г. Астрахани «СОШ № 39» в 5-6-х классах ведется программа Intel «Путь к успеху». Эти уроки существенно отличаются от традиционных уроков информатики тем, что на таких уроках учащиеся:

сами имеют возможность выбора материала для изучения в рамках темы, определённой учебным планом и программой; имеют неограниченный доступ к различным источникам информации; должны уметь связывать наш предмет с другими школьными предметами и окружающим миром; занимаются анализом, обобщением фактов. Результаты показали, что обучение становится творческим процессом. Класс – рабочим помещением, где идёт работа, и уровень шума зависит от того, чем ученики занимаются. Детям приходится работать вместе, они учатся помогать друг другу, обучать друг друга, выслушивать точку зрения и предложения товарищей. Они заранее знают, как будет оцениваться их труд, понимают критерии, по которым их будут оценивать, получают обратную реакцию от учителя и одноклассников, и имеют множество возможностей для самооценки. Итогом работы по курсу является оформление портфолио ученика и выполненный социальный проект, в основе которого проблемы, стоящие перед местным сообществом.

Проектная деятельность на уроках информатики и во внеурочное время в старших классах.

Становится общепризнанным положение о том, что учебное проектирование должно стать основной формой учебной деятельности в условиях обучения в старших классах, а применение ИКТ для выполнения проектов – обязательным и наиболее эффективным способом его реализации. При этом преследуются две образовательные цели:

- реализация модели профессиональной деятельности (деловой игры) школьника в рамках определенной образовательной области, выбранной в качестве профиля обучения;

- формирование информационно-коммуникационной компетентности учащегося путем целенаправленного использования знаний и умений, полученных на уроках информатики, а также их наращивания в процессе проектной деятельности.

Модель профессиональной деятельности должна осуществляться в самых современных формах, в условиях, приближенных к формам, внедряемым в ходе информатизации практически всех видов профессий. Это означает, что все этапы проектной работы (не зависимо от предметной области) должны осуществляться с применением средств ИКТ. К таким этапам относится:

1.постановка задачи; 2.подготовка технического задания (ТЗ) на разработку проекта; 3.планирование выполнения проекта; 4.сбор информации по проекту; 5.обработка собранной информации; 6.оформление отчета по результатам проекта; 7. презентация проекта.

На разных этапах работы используются различные средства ИКТ. На этапах 1, 2, 3, 5, 6 – текстовые и графические редакторы, электронные таблицы. На этапе 4 – поисковые системы и др. сервисы Интернета, на этапе 7 – программы подготовки презентаций. Используются и другие средства: компьютерная обработка видео и звука (мультимедиа-технологии), системы программирования, оцифровка текстовых документов, машинный перевод.

Еще одним важным моментом проектной работы школьников является организация коллективной работы школьников с использованием технических средств коммуникаций, к которым относится общение через Интернет (электронная почта, чат-общение, и др.) мобильная телефонная связь.

Очень важным образовательным моментом является привлечение информационных ресурсов всемирной паутины WWW, баз данных, файловых архивов и пр. Ученики «окунаются» в море информации, имея практически неограниченный ее источник, приобретая навыки эффективного поиска в Интернете. Хотя это не означает, что можно забыть о других традиционных источниках информации: книгах, библиотеках, архивах. Поиск информации носит комплексный характер.

Существенным моментом организации коллективной работы над проектом является распределение обязанностей в рабочем коллективе. Для каждого участника группы задание, которое ему поручается должно быть интересным и посильным.

Как сделать так, чтобы работа учащихся действительно была проектной, чтобы она не сводилась к просто самостоятельной работе по какой-либо теме? Прежде всего, начиная работу над проектом, учитель пробуждает в учащихся интерес к теме проекта. Тема учебного плана и тема проекта – это разные темы. Тема проекта должна быть сформулирована естественным для детей языком и так, чтобы вызвать их интерес.

Затем на этапе погружения в проект учитель очерчивает проблемное поле. Из проблемы проекта, полученной в результате проблематизации, вытекают цель и задачи проекта. Задачи проекта – организация и проведение определенной работы для поиска способов решения проблемы проекта. Таким образом, погружение в проект требует от учителя глубокого понимания всех психолого-педагогических механизмов воздействия на учащихся.

На втором этапе организуется деятельность детей. Если проект групповой, то необходимо организовать детей в группы, определить цели и задачи каждой группы. По необходимости определить роль каждого члена группы. На этом же этапе происходит и планирование работы по решению задачи проекта. Оно может быть параллельным или последовательным.

После того как спланирована работа, пора действовать. И это уже третий этап. Здесь учитель вообще может “ потеряться”, т.е. стать наблюдателем. Ребята все делают сами. Безусловно, степень самостоятельности зависит от того, как мы их подготовили. Когда ученикам не хватает знаний, каких-то умений, наступает благоприятный момент для подачи нового материала. Учитель на контроле: нормально ли идет ход деятельности, каков уровень самостоятельности.

Этап презентации как одна из целей проектной деятельности и с точки зрения ученика, и с точки зрения учителя бесспорно обязателен. Он необходим для завершения работы, для анализа проделанного, самооценки и оценки со стороны, демонстрации результатов. Результатом работы над проектом является найденный способ решения его проблемы. О нем и надо рассказать прежде всего, причем доказательно, поясняя, как была поставлена проблема, какими были вытекающие из нее цель и задачи проекта, кратко охарактеризовать возникавшие и отвергнутые, побочные способы ее решения и показать преимущество выбранного способа. Для успешной работы на этапе презентации нужно научить учащихся сжато излагать свои мысли, логически связно выстраивать сообщение, готовить наглядность, вырабатывать структурированную манеру изложения материала. На этапе презентации учитель обобщает, резюмирует, дает оценку. Важно, чтобы учебный и воспитательный эффекты были максимальными.

Вывод. Таким образом, можно сделать вывод, что необходимость применения исследовательской проектной методики в современном школьном образовании обусловлена очевидными тенденциями в образовательной системе к более полноценному развитию личности учащегося, его подготовки к реальной деятельности. Собственные наблюдения показали, что в целом такая методика является эффективной инновационной технологией, которая значительно повышает уровень компьютерной грамотности, внутреннюю мотивацию учащихся, уровень самостоятельности школьников, их толерантность, а также общее интеллектуальное развитие.

4