Методика организации и проведения творческих соревнований по информатике

Диссертационная работа посвящена исследованию вопросов организации и проведения творческих соревнований учащейся молодежи в рамках цикла дисциплин, связанных с информатикой и программированием для уровней общего и профессионального образования. В работе также рассматриваются психолого-педагогические аспекты проведения творческих соревнований по информатике и программированию, уделяется внимание методике проведения мероприятий для разновозрастной молодежи, в том числе с использованием новых информационных технологий. Исследование носит поисковый характер и опирается на фактический материал, полученный при проведении нескольких десятков различного уровня творческих состязаний, включая, как чисто школьные и вузовские, так и совместные для учащихся и студентов соревнования.

Актуальность работы определяется тем, что творческие соревнования способствуют интеллектуальному развитию всех участников независимо от уровня их образования, в том числе, включая и учащихся, и студентов. Это особенно важно сейчас, когда при активном внедрении новых информационных технологий развиваются все дисциплины, так или иначе связанные с компьютерами, а спрос на творчески развитых специалистов постоянно растет. Кроме того, на современном переходном этапе становления экономики страны большое значение играет не только наличие творческого потенциала работника, но и его инициативы, умения организовать свою познавательную, исследовательскую деятельность. Реализации этих качеств, как подчеркивается в Федеральной программе образования [139], способствует:

— эффективная организация внеаудиторной деятельности учащихся и студентов,.

— пропаганда и развитие навыков самообразования,.

— интенсификация и индивидуализация обучения,.

— применение современных информационных технологий,.

— разработка мер по широкому привлечению студентов к научно-исследовательской работе.

Реалии сегодняшнего дня таковы, что современная компьютерная техника хотя и имеется в образовательных учреждениях, но не во всех и не всегда в достаточном количестве. Особенно страдают в этом плане удаленные сельские школы. Многочисленные филиалы столичных вузов, частные учебные заведения остаются доступными только для учеников финансово-состоятельных родителей. Это приводит к тому, что одаренность ученика может остаться нераскрытой и, как следствие, невостребованной.

Важность решения поставленных проблем подкрепляется Президентской программой «Дети России», федеральной целевой программой «Одаренные дети» [115], национальной доктриной образования в России [81].

В Ярославской области приняты программы «Развитие образования на 2001;2003 годы и перспективы по 2005 год» [116] и «Государственная поддержка деятельности в сфере информационных технологий на 20 012 003 годы» [83]. В этих программах в разделе приоритетных направлений, в частности, говорится о достижении нового качества работы системы дополнительного образования путем обновления его содержания и организации, создании условий для удовлетворения потребностей одаренных детей, разработке системы научного обеспечения дополнительного образования детей. Среди важнейших задач называются следующие: создание новых рабочих мест для программистов, комплексная поддержка новых компаний, специализирующихся на разработке высокотехнологичных продуктов, создание системы обучения основам программирования и работе в Интернет.

Актуальность исследования определяется также тем, что практически отсутствуют методические разработки, описывающие проведение творческих соревнований одновременно для разных по уровню подготовки и образования учащихся и студентов. Как известно, во главе угла развития современного образования лежат гуманистические принципы, ориентирующие на всестороннее творческое развитие личности. При переходе от школы к среднему специальному учебному заведению или вузу может нарушаться преемственность образования, существенно изменяется методика обучения, создается новая шкала ценностей. Для устранения возникающего противоречия предлагается в качестве одного из возможных подходов использовать различные формы творческих соревнований, которые объединяют разновозрастную молодежь, имеющую различный уровень подготовки.

Интеллектуальные творческие соревнования вообще, и по информатике и программированию в частности, характеризуются, прежде всего, неформальным общением участников, проявлением инициативы и желанием отличиться, попытками применить нестандартные методы решения, примериться к недосягаемым еще вчера вершинам.

Объектом исследования являются творческие соревнования по информатике как педагогическое средство внеаудиторной работы, инициирующее самообразование и способствующее росту познавательной активности участников.

Предметом исследования является методика организации и проведения творческих соревнований по информатике, проводимых для учащихся и студентов.

Цель исследования — проанализировать особенности методик организации и проведения творческих соревнований по информатикевыявить приемы, способствующие формированию активной познавательной позиции участников, повышающие интерес к предмету, развивающие интеллектуальные способности школьников и студентов.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

• определить новые организационные формы творческих соревнований по информатике и методику их проведения;

• проанализировать используемые в методиках приемы с позиции влияния на формирование познавательной активности, рост интереса к предмету;

• разработать методику проведения творческих соревнований, способствующих развитию интереса к предмету каждого участника;

• обосновать необходимость комплексного подхода к проведению творческих соревнований;

• обосновать роль интуиции в решении олимпиадных задач;

• разработать методику проведения чемпионата для разновозрастных участников;

• разработать методику многоуровневых и развивающих заданий, а также заданий типа «черный ящик»;

• разработать методику проведения турниров программ;

• разработать методику анкетирования членов жюри и участников. Была выдвинута следующая гипотеза исследования. Качество подготовки по информатике и программированию, интерес к предмету, активная познавательная позиция учащихся и студентов повышаются как за счет предметной подготовки, так и за счет:

• участия в многоступенчатых творческих соревнованиях;

• использования авторских методик подбора задач, организации творческих соревнований, включая олимпиады личного и командного первенства, чемпионаты и турниры программ, проведения анкетирования участников и членов жюри;

• организации совместных для учащихся и студентов творческих соревнований.

Как сказал в интервью журналу «Информатика и образование» заместитель министра образования РФ А. Ф. Киселев, «необходимо помнить, что тот высокий уровень подготовки, который демонстрирует наша интеллектуальная школьная элита на международных олимпиадах, отнюдь не определяет общий средний уровень образования, который мы должны все время повышать в общегосударственном масштабе» .

Анализ проводимых творческих соревнований показывает, что во многих случаях организаторы преследуют основную цель: отбор одаренных учащихся и студентов. При этом фактически не учитываются интересы всех остальных участников. Это может проявляться в переусложненных заданиях или их большом количестве, жестких временных ограничениях до нескольких часов, строгих формальных требованиях к сдаваемым ответам, отсутствии качественного разбора заданий и анализа решений.

Основным принципом предлагаемого автором подхода является то, что при проведении творческого соревнования ставится задача пробудить интерес к предмету и реализовать творческие потенции молодежи, проявившей готовность принять участие в этом соревновании, а не только явно одаренных детей.

Теоретико-методологической базой данного исследования являлись:

• концепция личностно-деятельностного подхода к проблемам обучения;

• дидактические закономерности и принципы обучения;

1 Информатика и образование, 1999, № 9, С. 2.

• педагогические основы совершенствования содержания образования;

• дидактические основы развития одаренности;

• концепция информатизации образования.

Вопросы организационно-методического плана, возникающие при проведении различных конкурсов, олимпиад и чемпионатов по информатике, рассматривались во многих научно-методических работах.

В нашей стране хорошо известны педагоги, занимавшиеся и занимающиеся вопросами развития творческой активности учащихся, организацией и проведением различных интеллектуальных соревнований по информатике, программированию и информационным технологиям: Л. В. Алексеев, Е. В. Андреева, Н. Л. Андреева, М. О. Асанов, А. Л. Брудно, В. Н. Васильев, С. Г. Волченков, Н. А. Гейн, Л. В. Городняя, А. А. Дуванов, Я. Н. Зайдельман, Д. М. Златопольский, В. М. Казиев, Л. И. Каплан, В. М. Кирюхин, В. М. Котов, А. В. Лапунов, В. Д. Лелюх, С. Н. Лобаков, А. В. Могилев, С. М. Окулов, В. Г. Парфенов, Ю. А. Первин, В. В. Прохоров, З. В. Семенова, В. Е. Скородумов, С. Е. Столяр, И. Н. Фалина, А. В. Чернов, Т. Г. Чурина, А. Шень и многие другие.

В научно-методической литературе активно обсуждаются проблемы организации и проведения школьных соревнований [4−8, 10, 30, 58, 62, 63, 64, 84, 114, 120, 140, 143]. Соревнования по информатике в системе профтехобразования рассматриваются реже [15, 20]. В последнее время активизировалась работа по проведению олимпиад и чемпионатов для студентов [1,67, 68,69, 88, 141].

Большое внимание вопросам целевой подготовки учащейся молодежи к олимпиадам уделяется в работах [24, 29, 33, 34, 35, 37, 38, 43−46, 71, 76, 77, 128, 129, 135, 138].

Методика применения средств телекоммуникаций при проведении олимпиад и заочно-дистанционного обучения информатике, включая подготовку к олимпиадам, рассматриваются в работах [8, 47, 78, 79, 90, 93].

Очень богата учебно-методическая литература подборками олимпи-адных задач, вопросов и тестов [2, 3, 9, 12, 17, 19, 22, 23, 28, 52, 54−57, 60, 59, 62, 65−66, 72, 73,75, 85−87, 117−119, 126, 141, 144, 145, 146].

В работах названных авторов основной упор делается на проведение раздельно школьных или студенческих мероприятий, главной целью которых, как правило, является отбор одаренной молодежи для последующей специализированной подготовки. Многие из проводимых мероприятий направлены на выявление учащихся и студентов, способных к быстрому принятию верных решений, активно владеющих совокупностью стандартных методов решения задач.

Однако вопросам активизации познавательной деятельности, выраженной в повышении внимания к предмету, устойчивой мотивации к самообразованию всех без исключения участников должного внимания не уделяется. Так, например, мало внимания уделяется созданию благоприятной окружающей среды, которая по А. Савенкову, наряду с интеллектуальными способностями, креативностью и мотивацией определяет одаренность учащегося. Рассматривая одаренность как потенциал, разумно было бы говорить о некой универсальной схеме, применимой для обучения и воспитания не только одаренных, но и всех остальных.

Описанная в диссертационной работе методика организации и проведения авторского чемпионата «ПИК» по функциональным признакам: упорядоченная система технологических процедур соревновательного процесса с условием достижения конечной целисоответствует педагогической технологии (Г.К. Селевко [127]). у.

Как писал А. Савенков: «. одно известно точно — наиболее оптимальный путь развития будущего таланта — максимальное расширение.

2 Дошкольное воспитание, 1999, № 4. кругозора. Основные принципы этого педагогического подходаразносторонность и гармоничность.. Умение пользоваться компьютером не заменяет живого общения со сверстниками". Технология авторского чемпионата «ПИК» предусматривает и то, и другое.

Во многих муниципальных образованиях Российской Федерации проводятся свои школьные олимпиады по информатике, при этом, как правило, официально утверждаются соответствующие положения и регламенты. Обычно в этих документах заявлены цели, среди которых выделяется отбор одаренной молодежи с последующим привлечением этих участников к специальному тренингу, включающему, в том числе и общетеоретическую подготовку по информатике. Автор не ставит под сомнение необходимость такого отбора и последующего обучения, но при таком подходе «за бортом» могут остаться участники, которые по каким-либо причинам не смогли или не успели проявить себя во время олимпиады.

Причины этого могут быть самыми разными. Некоторые из учащихся способны проявить свой творческий потенциал только после длительного размышленияв других случаях для качественного решения задачи участнику необходимо ознакомиться с дополнительным материалом. Очевидно, что в творческих соревнованиях, ограниченных по времени несколькими часами, только очень немногие участники способны найти качественные решения.

Аналогичная картина наблюдается и в тех вузах, которые проводят соревнования по информатике и программированию.

Для решения в рамках диссертационного исследования поставленных задач использовались следующие методы исследования:

• анализ психолого-педагогической, научно-методической и специальной литературы по рассматриваемой проблеме;

• изучение и обобщение педагогического опыта;

• интервьюирование педагогов с целью подтверждения гипотезы исследования;

• педагогические наблюдения, беседы и анкетирование членов жюри и участников;

• сравнительный анализ решений участников и их результатов выступлений;

• анализ выступлений участников в различных творческих соревнованиях;

• экспериментальная работа в процессе подготовки и проведения творческих соревнований.

Исследование проводилось в три этапа. На первом этапе (1988 -1996 гг.) — констатирующем и исследовательском — проводилось изучение различных методик проведения творческих соревнований по информатике и программированию, определялись приоритетные цели и задачи, анализировались достижения учащихся и студентов. В результате были выявлены определенные несоответствия между сформулированными целями и достигаемыми результатами. После проведенного анализа были предложены новые формы состязаний. Предварительно были сформулированы новая методика подбора заданий, рекомендации по изложению их условий, а также иные аспекты организации и проведения творческих соревнований.

На втором этапе — развивающем (1996 — 1999 гг.) — продолжалась работа по совершенствованию методик проведения и организации творческих мероприятий, накапливалась статистика, проводилась конкретная работа по подготовке учащихся и студентов к участию во внешних соревнованиях, публиковались основные результаты исследований.

Третий, завершающий этап (2000 — 2001 гг.) характеризуется обобщением проделанной работы, систематизацией и обоснованием применяемой методики организации и проведения творческих соревнований.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования:

• разработана новая классификация различных форм творческих соревнований по информатике;

• обоснована роль интуиции в решении олимпиадных задач по информатике;

• установлена необходимость проведения как теоретического, так и практического туров олимпиады по информатике;

• впервые предложена методика проведения творческих соревнований, объединяющих разновозрастную молодежь: учащихся, студентов средних специальных и высших учебных заведений, аспирантов;

• впервые предложена и активно использовалась новая форма проведения соревнований, в основе которой лежит публичное оценивание решений участников с применением специально разработанного программного обеспечения и демонстрацией этого процесса на презентационных экранах;

• разработаны новая методическая форма развивающих заданий и методика подбора заданий, ориентированных на привлечение к участию в соревнованиях молодежи с различным уровнем подготовки. Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты позволяют:

• создать комплексную систему творческих соревнований по информатике для учащейся молодежи;

• разрабатывать творческие задания с учетом развития интереса участников к информатике и информационным технологиям;

• организовывать компьютерные турниры;

• внедрять авторские методики при проведении творческих соревнований для учащихся и студентов как совместно, так и раздельно.

В рамках диссертационного исследования подготовлены сборники олимпиадных заданий и монография о теоретических принципах и практических рекомендациях организации и проведения творческих соревнований по информатике. На защиту выносятся:

• методика организации и проведения творческих соревнований по информатике на примере олимпиад, чемпионатов и компьютерных турниров;

• методика проведения творческих соревнований по информатике для разновозрастной молодежи в форме описания технологии авторского чемпионата «ПИК»;

• методика подготовки вариативных олимпиадных и турнирных заданий;

• научное обоснование необходимости проведения двух туров олимпиады по информатике.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры информатики и вычислительной техники Ярославского государственного педагогического университета и кафедры математического и программного обеспечения электронных вычислительных средств Рыбинской государственной авиационной технологической академии, на конференции «Современные информационные технологии в общеобразовательной школе» Ярославского областного института повышения квалификации педагогических и руководящих работников образования (г. Ярославль, 2000 г.), на Российских научно-технических конференциях «Проблемы эффективности высшего технического образования» (г. Рыбинск, 1997 и 1998 гг.), на Всероссийской научнометодической конференции «Актуальные вопросы современной инженерной графики» (г. Рыбинск, 1995 г.), на Международной конференции «ИНФОТЕХ-99» (г. Череповец, 1999 г.).

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в работах [94−113]. Из них одна работа [113], в которой обсуждаются вопросы преемственности преподавания информатики для школьников и студентов, опубликована в соавторстве. Среди работ автора, в частности, представлена монография «Теория и практика творческих соревнований по информатике» [108].

Результаты работы использовались автором при подготовке и проведении Рыбинских городских школьных олимпиад по информатике, Ярославских областных школьных олимпиад по информатике, четвертьфинальных и полуфинальных соревнований студенческого командного чемпионата мира по программированию, Рыбинских городских открытых молодежных чемпионатов по информатике и программированию, а также нашли отражение в работе педагогов по информатике Рыбинского муниципального округа. Описанная в работе методика применялась в Коми республиканском академическом лицее при Сыктывкарском государственном университете. Методические материалы были также внедрены в Удмуртском государственном университете при проведении олимпиады Удмуртского университета по программированию, олимпиады ассоциации МАРК, Ижевской городской олимпиады по программированию, а также при подготовке команды школьников Удмуртии к Всероссийской олимпиаде по информатике 2001 года.

По мнению автора, обязательным элементом при проведении любого массового творческого соревнования является своеобразная реклама-публикация, в которой рассказывается о соревновании, приводятся наиболее интересные и поучительные моменты, называются призеры. Руководствуясь этим принципом, автор всегда старался либо лично, либо через корреспондентов довести информацию о соревновании до участников, их родителей, педагогов и всех заинтересованных лиц. Так в приложении «ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ В СМИ О ТВОРЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЯХ, ПРОВОДИМЫХ В РАМКАХ.

ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ" приводится перечень3 публикаций о мероприятиях с участием автора.

Объем и структура диссертации: материал исследования изложен на 138 страницах машинописного текста, состоящего из введения, трех глав и заключения. Кроме того, в состав текста входят: библиография, состоящая из 146 наименований и 6 приложений, которые включают в себя примеры олимпиадных и турнирных заданий, анкету участника чемпионата «ПИК», перечень публикаций в средствах массовой информации.

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цель, гипотеза, указываются объект и предмет исследования, рассматриваются научная новизна, теоретическая и практическая значимость, приводятся методы исследования и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «ТВОРЧЕСКИЕ СОРЕВНОВАНИЯ ПО ИНФОРМАТИКЕ» обосновывается, что олимпиады, чемпионаты, турниры и другие соревнования по информатике являются интеллектуальными творческими мероприятиями. Далее в этой главе описываются основные используемые теоретические положения, на которых базируется проведенное диссертационное исследование. Для последующего анализа творческих соревнований по информатике автором выявляется роль интуиции при решении олимпиадных заданий. Здесь же, в частности,.

3 Полный перечень публикаций привести не представляется возможным. показана роль теоретического тура олимпиады и последующего разбора решений, что при методически грамотном проведении олимпиады позволяет закрепить новые знания участников в вербальной форме, способствует формированию активной познавательной позиции, усиливает мотивацию к самообразованию.

Во второй главе «МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ТВОРЧЕСКИХ СОРЕВНОВАНИЙ ПО ИНФОРМАТИКЕ» рассматриваются методические рекомендации по составлению олимпиадных и турнирных задач, описываются задания типа «черный ящик», обсуждается методика подготовки вариативных и этюдных заданий, а также заданий на эрудицию, уточняется развивающий аспект творческих заданий.

В третьей главе «РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ» описываются содержание и методика проведения анкетирования, приводятся основные статистические результаты исследования, формулируются выводы о повышении интереса участников творческих соревнований к информатике и информационным технологиям.

В заключении формулируются выводы, обобщаются основные результаты исследования.

Выводы. Среди девяти задач шесть, безусловно, были приняты положительно. Учитывая, что участник должен был выбрать для решения только четыре задачи, следует признать комплект удачным. Анализ решений показал, что по пяти заданиям набранные баллы превышают 50% от максимальной оценки. Следует отметить, что наибольший интерес был проявлен к задаче «Автомат». По этой задаче был зафиксирован и максимальный балл (87,7%). Интерес к этой задаче объясняется ее занимательной и интригующей формулировкой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Ниже перечислены основные результаты и выводы диссертационного исследования.

1. Исследованы и проанализированы различные формы проведения творческих мероприятий по информатике. Показано, что в системе школьной и вузовской информатики накоплен положительный опыт организации различных творческих мероприятий. Однако в вузах он получил широкое распространение только на профильных кафедрах и факультетах. Практически отсутствуют мероприятия, объединяющие одновременно всю учащуюся молодежь. Недостаточно востребован опыт проведения творческих соревнований по информатике в сельской местности, так как мала заинтересованность педагогов и не развита материально-техническая база, а также отсутствуют организационно-методические материалы по проведению интеллектуальных творческих соревнований.

2. Выполнен анализ роли интуиции в решении олимпиадных задач по информатике. Научно обосновано, что, если на основе интуитивного знания найдено верное решение олимпиадной задачи, то для перевода его в вербальную форму обязательно необходим качественный разбор, который возможен только при проведении теоретического тура олимпиады. Опубликованные методики проведения школьных олимпиад в других регионах показывают, что по причине нехватки квалифицированных педагогических кадров и с целью упрощения оценивания олимпиадных решений повсеместно наблюдается переход к машинному варианту проведения олимпиады с автоматизированным тестированием, что снижает познавательную ценность мероприятия. Рекомендовано проводить школьные олимпиады по информатике с обязательным теоретическим туром или отдельными теоретическими заданиями.

3. Разработана методика проведения творческих соревнований, объединяющих разновозрастную молодежь: учащихся, студентов средних специальных и высших учебных заведений, аспирантов. Предложено наряду с традиционными творческими мероприятиями проводить совместные турниры и чемпионаты.

4. Предложена и активно использовалась новая форма проведения соревнований, в основе которой лежит публичное оценивание решений участников с применением специально разработанного программного обеспечения и демонстрацией этого процесса на мониторах и презентационных экранах. Показано, что форма проведения творческих соревнований в виде турниров программ интересна и учащимся, и студентам и способствует раскрытию творческого потенциала и развивает познавательную активность участников.

Предложена методика подбора заданий, ориентированных на привлечение к участию в соревнованиях молодежи с различным уровнем подготовки. Названная методика неоднократно применялась при проведении творческих соревнований в Рыбинском муниципальном округе.

5. Описана методика использования при проведении чемпионатов заданий нового типа. Подробно описаны развивающие олимпиадные задания и многоуровневые турнирные задания, а также задания типа «черный ящик». Такие задания неоднократно предлагались автором на олимпиадах и чемпионатах «ПИК». Сформированы сборники задач по информатике, представляющие учебно-методический материал для организации и проведения олимпиад, конкурсов, турниров. Описанная методика применялась в Рыбинском муниципальном округе, Коми республиканском академическом лицее при Сыктывкарском государственном университете. Методические материалы были также внедрены в Удмуртском государственном университете при проведении олимпиады Удмуртского университета по программированию, олимпиады ассоциации МАРК, Ижевской городской олимпиады по программированию, а также при подготовке команды школьников Удмуртии к Всероссийской олимпиаде по информатике 2001 года, что позволило школьникам Удмуртии завоевать два диплома (2 и 3 степени), а команде УдГУ успешно выступить в четвертьфинале чемпионата мира по программированию. Разработанные авторские задания использовались при проведении следующих мероприятий:

• Рыбинские городские школьные олимпиады,.

• Ярославские областные школьные олимпиады,.

• IV Пермская олимпиада по базовому курсу информатики,.

• четвертьфинальные соревнования студенческого командного чемпионата мира центрального региона России,.

• III студенческий командный чемпионат Урала по программированию,.

• полуфинальные соревнования студенческого командного чемпионата мира Северо-Восточной Европейской зоны (г. Санкт-Петербург),.

• Рыбинские городские открытые молодежные чемпионаты «ПИК».

Всего по разработанной методике и с использованием авторских заданий организовано и проведено около тридцати творческих соревнований по информатике. Подготовлено около двадцати пяти заданий для областных школьных олимпиад, четвертьфинальных и полуфинальных соревнований АСМ. Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены:

• внутренней непротиворечивостью результатов исследования, их соответствием теоретическим положениям базисных наук;

• длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью;

• апробациями и внедрением результатов исследования при проведении различных творческих соревнований.

Методика развития познавательной активности учащейся молодежи в рамках проведения интеллектуальных творческих соревнований по информатике внедрена в систему образования Рыбинского муниципального округа и может быть использована в других регионах России.