Процесс обучения учащихся информатике в общеобразовательной школе в условиях инновационной образовательной среды

Анализируя историю развития языков программирования, следует отметить, что чисто алгоритмическая парадигма сменилась объектной, все языки, не сумевшие поддержать объектную технику, стали значительно меньше использоваться. Однако из этого не следует, что алгоритмический подход перестал использоваться. Самые популярные объектные языки C++, Object Pascal являются объектным расширением своих алгори

тмических предшественников, таким образом, данные языки являются гибридными. Однако отметим, что гибридность заключается в доминировании объектного описания структуры системы и алгоритмического описания действий объектов. Из гибридности объектно-ориентированных языков следует, что выработанные методы алгоритмического подхода к обучению информатике остаются актуальными, но требуют адаптации при использовании объектной техники.

Изначально Delphi предназначался для программистов-профессионалов, решающих вопросы разработки больших корпоративных информационных систем. Но, как показала практика, данный язык совершенно неожиданно стали широко использовать учителя, врачи, преподаватели вузов, бизнесмены, все те, кто используют компьютер с чисто прикладной целью. Оказалось, что при помощи Delphi можно быстро решить какие-то свои задачи, не привлекая для этого программистов со стороны.

Объектно-ориентированные языки программирования оказывают значительное влияние на умственные способности, поэтому их использование при обучении информатике способствует развитию мышления учащихся.

Поскольку в философском смысле основные понятия объектно-ориентированного программирования, соотнесенные с развитым практическим мышлением, имеют огромное значение для целостного понимания картины мира, то развивать практическое мышление можно средствами объектно-ориентированного программирования.

В качественно новых условиях преподаватель должен быть организатором умственного развития учащихся. Руководя процессом обучения, он ставит перед собой цель формировать потребности и способности не только к аналитическому мышлению учащихся, включающему в себя умения строить гипотезу, устанавливать причинно-следственные связи на основе анализа и синтеза, сопоставлять теорию и практику, но и мыслить на основе объектно-ориентированного подхода.

Исходя из целей и задач современного образовательного процесса, которые направлены на смену способов обучения, на учет закономерностей развития и особенностей обучаемого, на развитие его интеллектуальных способностей, мы пришли к выводу о необходимости изучения и применения в дальнейшем исследовании технологии развития практического мышления с помощью ООП. Именно эти технологии способствуют активному развитию мышления, формируют широкий спектр профессиональных качеств школьников.

Основные факторы, влияющие на выбор инструментальной среды для разработки компьютерных средств обучения

Для разработки компьютерных средств обучения используются различные программы, которые обычно называются инструментальными средами (ИС).

Степень совершенства той или иной ИС определяется возможностями по вводу, редактированию, компоновке учебного материала, включая современные средства мультимедиа и гипертекста, типами упражнений и тестов (с множественным выбором, числовым ответом, конструируемым ответом и др.), удобством пользовательского интерфейса и т.п. Однако все эти «ухищрения» создателей инструментальных сред (систем) предоставляют разработчикам компьютерных средств обучения (КСО) лишь потенциальные возможности для реализации своих дидактических идей. Проектирование КСО является своего рода искусством, и курсы, подготовленные разными авторами в одной инструментальной среде, могут существенно различаться по их дидактической эффективности. В то же время, слабые стороны конкретной ИС могут наложить существенные ограничения на возможность реализации пожеланий автора КСО.

Рассмотрим требования к отдельным функциям ИС, то есть определим насколько полно решаются ими как дидактические, так и другие задачи, которые возникают при создании конкретных КСО.

По назначению КСО делятся:

на информационные (электронные конспекты лекций, справочники и др.);

средства для практических занятий (задачники, практикумы и др.);

компьютерные модели (тренажеры, лабораторные работы, деловые игры и др.);

средства для тестирования и контроля знаний, умений и навыков;

обучающие (включают в себя все предыдущие).

Различаются следующие основные виды ИС (рис. 1).

Подробнее рассмотрим каждый из представленных блоков.

Универсальные авторские среды

Авторские системы ориентированы на авторов учебного материала, преподавателей и не требуют от пользователей знаний языков программирования. Создание КСО осуществляется путем манипулирования визуальными представлениями образующих его компонентов — кадров. Составляется структурно-функциональная схема курса, формируются кадры различного назначения, определяются их свойства, указываются связи элементов. Такой подход существенно упрощает разработку, снижает требования к компьютерной квалификации исполнителей, а также способствует повышению производительности за счет использования настраиваемых шаблонов типовых элементов. Другой важной особенностью авторской ИС является то, что она не всегда содержит внутри себя все редакторы, необходимые для представления информации, например, графический, звуковой, видео, но является интегрирующей средой и позволяет включать в учебный курс рисунки, анимацию, речь, видео, созданные в профессиональных редакторах. Обязательно наличие развитых систем анализа ответов, контроля и диагностики знаний, сбора и обработки статистических данных. Таким образом, универсальные авторские системы характеризуются:

ориентацией на пользователя — автора КСО;

визуализацией представления элементов КСО;

многофункциональностью — сбалансированным представлением всех подсистем;

широким спектром анализируемых ответов;

интеграцией с другими приложениями.

Рассмотрим несколько авторских сред.

Авторская среда «Дельфин» используется для проектирования учебных курсов на базе мультимедиа-технологий. ИС «Дельфин» разработана в Центре новых информационных технологий Московского энергетического института (ЦНИТ МЭИ), введена в эксплуатацию в 1996 г. (актуальна версия 6.3). Система предназначена для создания обучающих, контролирующих, тренировочных, справочно-консультационных, информационных и других видов КСО для любой предметной области.

Авторская система «Дельфин» позволяет интегрировать видео-, лингво-, гипермедиа-, компьютерные и Интернет-компоненты в единую обучающую среду. Система «Дельфин» является эффективным средством управления процессом обучения и может использоваться в вузах, техникумах, школах, центрах переподготовки специалистов.