Методические рекомендации по проведению учебных занятий с использованием проблемных ситуаций при изучении языка программирования Delphi

В нашей стране имеется длительный опыт обучения учащихся при помощи методов проблемного характера. Однако на занятиях по информатике при изучении языков программирования эти методы должного применения не нашли. Поэтому накопленные методические приемы должны быть существенно дополнены. Наиболее актуальной проблемой являются: разработка системы проблемных заданий, которая обеспечивала бы как глубокое усвоение основных навыков программирования, так и развитие общих интеллектуальных умений, связанных с применением ЭВМ.

Решение данной проблемы может быть достигнуто только при правильной организации структуры проблемного занятия. В своей работе мы придерживались следующей схемы организации занятия с использованием проблемных ситуаций:

Схема структуры проблемного занятия Существует несколько критериев, позволяющих оценить работу учащихся на таком занятии:

• 1. Самостоятельный перенос ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию.
• 2. Самостоятельное усмотрение проблемы в привычной, и не знакомой ситуации.
• 3. Видение новой функции знакомого объекта, метода, явления.
• 4. Способность выделять в объекте, процессе, явлении его структурные ли функциональные компоненты.
• 5. Самостоятельное предложение альтернатив, вариантов решения проблемы, разных способов поиска ответа.
• 6. Успешное комбинирование ранее известных способов решения проблемы для выработки нового, до сих пор не применявшегося.

Полностью данные схемы, основанные на психолого-педагогических закономерностях обучения, можно использовать на занятиях посвященных изучению нового материала. На комбинированных занятиях, занятиях-практикумах, обобщающих можно применять отдельные элементы.

Данная структура занятия в наибольшей степени развивает навыки самостоятельной работы, обеспечивает повышение познавательной и социальной мотивации учащихся, формирует умения применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, творчески их преобразовывать, способствует развитию интеллектуальных способностей учащихся.

Рассмотрим этапы проблемного занятия более подробно.

1. Постановка учебной проблемы.

Проблемная задача помогает учащимся осознать цели учебной деятельности, что, в свою очередь, влияет на формирование её положительных мотивов.

Учебная проблема реализуется в двух основных формах: как тема занятия и как не совпадающий с темой вопрос, ответом на который будет новое знание.

К учебной проблеме можно повести учащихся следующим способом: создать проблемную ситуацию, или использовать мотивирующие приемы.

Проблемная ситуация может предшествовать определению темы на занятии изучения нового материала, различным этапам комбинированного занятия, практическим заданиям, повторению и обобщению знаний. При создании проблемных ситуаций, необходимо учитывать возрастные особенности учащихся. Так, например, в среднем звене создается ситуация, вызывающая у ребят удивление, в старшем — вызывающие затруднение, в основе которого лежит единственное противоречие — между необходимостью выполнить задание и невозможностью это сделать.

Для выхода из проблемной ситуации необходимо вести с учащимися побуждающий диалог — стимулирующие вопросы, позволяющие учащимся осознать противоречие проблемной ситуации и сформулировать учебную проблему.

Примером реализации этого этапа является программа, используемая на занятии-практикуме по информатике под названием «Первый проект в Delphi» (рис.1), цель которого овладение навыком работы с программой Delphi, компонентами, свойствами, событиями (Приложение 2).

В начале занятия учитель представляет следующую задачу: «все мы знаем что представляет из себя светофор, знаем принцип его работы, и что означает каждый его цвет. Но мы с вами на этом занятии немного нарушим стандартное представление о работе светофора создав модель светофора, у которого свет будет переключаться при наведении курсора мыши, и в результате чего будет появляться всплывающая подсказка с названием цвета, а на табличке рядом со светофором возникнет одна из надписей: СТОЙ, ЖДИ, ИДИ».

Вопрос. Как вы думаете, какие фигуры нам нужно расположить на форме чтобы у нас с вами получилась модель похожая на светофор?

Ответ. Чтобы создать модель светофора нам нужны два прямоугольника — один для корпуса, другой для ножки, и три кружка для создания «глаз» светофора.

Вопрос. А какие объекты нужно использовать для создания этих фигур?

Ответ. Для корпуса и ножки — 2 компонента Shape (закладка Additional), и для «глаз» — 3 компонента Shape (закладка Additional).

А почему вы решили что для «глаз» нужно использовать компонент Shape, ведь как вы заметили при помещении его на форму он приобретает вид прямоугольника, а не круга?

Ответ. Потому что на панели компонентов нет другого объекта у которого значок имел бы вид трех фигур (прямоугольник, треугольник, круг), прямоугольник получается может просто потому что он стоит по-умолчанию, нужно наверняка просто изменить какое-то свойство этого компонента.

Учитель соглашается и просит поместить эти компоненты на форму.

2. Поиск решения учебной проблемы.

На этом этапе используются методы, которые, являются наиболее оптимальными в решении учебной проблемы. Это проблемное изложение, эвристический и исследовательский методы.

Метод проблемного изложения универсален, используются его как в среднем, так и в старшем звене на занятиях изучения нового материала, обобщающих лекциях. Обозначив проблемную ситуацию, раскрывается учащимся логика движения к её решению, показываются противоречия и источники их возникновения, аргументируется каждый шаг к решению проблемы.

Эвристическая беседа. Это система логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся. Конечной целью такой беседы является решение целостной проблемы или ее части. Поэтому значительная часть вопросов в беседе должна представлять собой маленькие подзадачи на пути к решению основной проблемы беседы. Материал, отбираемый для беседы должен быть насыщенным и увлекательным. Очень важный момент при ведении эвристической беседы — осуществление перехода от коллективного обсуждения проблемы к индивидуальному выступлению конкретного учащегося.

Таким образом, эвристическая беседа облегчает процесс творческой деятельности, способствует непроизвольному формированию памяти, т. е. учащиеся способны не только воспроизводить формулировки понятий, но и анализировать и преобразовывать их, а также удовлетворяет потребность личности в желании общаться, быть причастным к решению задач, работе всего коллектива.

Пример реализации эвристической беседы является программа, используемая на занятии-практикуме по информатике под названием «Редактор геометрических фигур» (рис. 2), цель которого овладение навыком работы с программой Delphi, компонентами, свойствами, операторами (Приложение 2).

Нужно создать основное меню нашей редактора:

Отлично. Добавим компонент MainMenu на форму в любое место и кликнем по нему двойным щелчком.

Как вы видите появилось окно выделенной прямоугольной областью, как вы думаете за что отвечает эта область?

Ответ. Но раз это компонент MainMenu (основное меню) то это скорее всего область для создания пункта меню.

Хорошо. С чего вы начнете создание пункта меню?

Ответ. Сначала нужно как-то назвать этот пункт.

Давайте присвоим ему имя «Файл», где вы будете вводить это имя?

Ответ. В свойстве Caption (заголовок).

Хорошо. И что теперь мы видим после ввода имени первого пункта меню?

Ответ. Видим что выделилась область для создания подпункта нашего пункта меню Файл, и рядом с пунктом Файл выделилась пунктиром еще одна область для создания второго пункта меню (рис. 2.1).

И так будет постоянно, при создании одного пункта или подпункта меню рядом будет выделяться еще области для создания еще одного пункта или подпункта меню, но все их не нужно заполнять, только столько сколько вам нужно.

Как мы назовем подпункт меню Файл?

Ответ. Подпункт будет называться «Выход», для выхода из программы.

Хорошо. А как назовем второй пункт нашего меню?

Ответ. Второй пункт можно назвать «Вид», т. е. здесь мы будем выбирать вид нашей фигуры.

Создайте в этом пункте Вид, шесть подпунктов с названиями различных форм фигур: круг, квадрат, эллипс, прямоугольник, квадрат с округленными углами, прямоугольник с округленными углами.

Хорошо. Этих пунктов для нашего меню будет достаточно (рис. 2.2).

Самым высоким уровнем познавательной самостоятельности учащихся является исследовательский метод решения учебной проблемы. Его используют при организации лабораторно-практических занятиях, обобщающих занятиях в старших классах, когда учащиеся имеют достойную теоретическую базу и определенный уровень мировоззрения, что позволяет им поставить задачу и найти ее решение.

Наиболее эффективной формой организации учебной деятельности учащихся при решении исследовательских задач является групповая работа. Она обеспечивает индивидуальное развитие каждого учащегося, формирование межличностного интеллекта, а это в первую очередь означает высокое развитие коммуникативных способностей. Самой интересной формой групповой деятельности является мозговой штурм. Во время этой работы учащиеся тренируются кратко и четко выражать свои мысли, учатся слышать и слушать друг друга.

Таким образом, использование различных методов решения учебной проблемы позволяет в работе с учащимися решить следующие задачи: обеспечить освоение учащимися творческой деятельности — выполнение исследований, проведение экспертиз, составление прогнозов, разработку проектов, что формирует теоретическое мышление и технологическую культуру учащихся, создаёт условия для самовыражения, признания, самоутверждения каждого учащегося как личности.

3. Выражение решения.

В ходе решения учебной проблемы учащиеся открывают «новые» знания. Для их выражения научным языком используются различные продуктивные задания. Например, формулирование теоретических понятий. Можно предложить учащимся проблемы с целью усвоения методов их решения или задания по формулированию проблем на основе практических ситуаций.

Алгоритм формулировки теоретического понятия.

• 1. Прочтите внимательно текст с описанием изучаемого объекта.
• 2. Выпишите общие признаки этого объекта.
• 3. Выделите из этих признаков частные данного объекта.
• 4. Составьте определение теоретического понятия.
• 5. Установите место этого понятия в системе общеинформационных знаний.
• 6. Предложите свои варианты новых элементов, которые можно включить в содержание данного понятия.

Процесс усвоения понятий можно считать успешным, если учащийся:

• § дает правильное определение понятия, воспроизводя его по памяти;
• § приводит примеры, иллюстрирующие данное понятие;
• § демонстрирует знание всех элементов данного понятия;
• § видит место понятия в общей системе знаний по конкретной теме;
• § способен применять усвоенные знания в известной ситуации, а также переносить их в новые условия.

Пример реализации этого этапа на занятии-практикуме по информатике под названием «Редактор геометрических фигур», цель которого овладение навыком работы с программой Delphi, компонентами, свойствами, операторами (Приложение 2).

Формулировка понятия объектно-ориентированного программирования:

Давайте создадим новое приложение. Что мы поместим сначала на нашем новом приложении?

Ответ. Для начала можно создать меню.

А после?

Ответ. После создадим какую-нибудь фигуру, например окружность.

А как вы будете создавать меню и окружность, при помощи какого-то определенного кода?

Ответ. Нет, для этого существует объект MainMenu (Основное Меню) и объект Shape (фигура) на панели Standard.

Верно. Исходя из этого мне бы хотелось чтобы вы сформулировали понятие объектно-ориентированного программирования, что оно представляет из себя по своей сути?

Ответ. Объектно-ориентированное программирование исходя из этого — это программирование по созданию приложений из уже готовых объектов, подобно тому, как из блоков и различных деталей строят дома.

Учитель соглашается и переходит опять к выполнению задания.

Другая форма продуктивных заданий — формулирование вопросов для взаимопроверки. Такую работу проводят в парах или в группах как постоянного, так и переменного состава. Постепенно учащиеся перекидывают мостики от изучаемого материала к пройденному, устанавливают причинно-следственные связи. Такая организация воспроизведения знаний с использованием индивидуального подхода, приемов развития саморегуляции, самоконтроля, самооценки способствует формированию способностей к рефлексивному мышлению, а в целом, развитию внутри личностного интеллекта.

4. Творческое применение «открытых» знаний.

Реализация этого этапа возможна в результате составления учащимися опорного сигнала или художественного образа.

Опорный сигнал — это образ, выражающий знание в предельно-абстрактном, концентрированном виде. Его можно выполнить либо в классе, работая в группе или паре, либо в качестве домашнего задания индивидуально. Разновидности сигнала могут быть разные: символ, схема, таблица, опорные слова. Составление опорных сигналов способствует развитию наглядно-образного мышления, позволяет учащимся представить значительный по объему материал в оригинальной форме, помогает развивать такие приемы умственных действий, как классификация, сравнение, анализ и синтез.

Создание художественного образа используется как в среднем звене, так и в старшем звене. Это задание не является обязательным для всех учащихся. Оценивание происходит через совместное обсуждение. Главное, чтобы художественный образ передавал основное содержание изученного материала. Формы могут быть различны: загадка, стихотворение, сказка, литературная поэма, написание сценария, инсценировка и т. п.

Примером реализации этого этапа является программа, используемая на занятии-практикуме по информатике под названием «Математическая задача» (рис.3), цель которого подробно рассмотреть принципы создания простейших программ в Delphi (Приложение 2).

После завершения создания проекта «Математическая задача» учитель предлагает учащимся в качестве домашнего задания создать блок-схему отдельных элементов данного проекта с последующим объединением их в одну единую блок-схему всего проекта.

Таким образом, творческое воспроизведение знаний способствует развитию памяти и внимания, созданию развивающего психологического климата класса, когда учащиеся открыто, непринужденно общаются, проявляют способность войти в положение другого, оценить не личность, а проанализировать факты.

Рекомендации учителю при разработке им проблемного занятия.

Учителю рекомендуется продумать:

Точное определение объема и содержания учебного материала, предназначенного для изучения на занятии.

Систематизация учебного материала в соответствии с логикой учебного предмета, его структурой, а так же в соответствии с принципами дидактики.

Деление учебного материала на легко усваиваемые и тесно между собой связанные части.

Усвоение частей, сопровождающихся контролем и корректированием результатов усвоения.

Учет индивидуальных темпов усвоения учебного материала учащимися и темпов работы группы.

При применении проблемного подхода на занятиях информатики возникают определенные трудности, о которых не должен забывать преподаватель:

• 1) Проблемное обучение требует большего количества времени, чем обычное изложение материала.
• 2) Учащиеся должны обладать определенной компьютерной эрудицией, поскольку отсутствие знаний не позволит им успешно обсуждать поставленную проблему.
• 3) От учителя требуется отличное знание предмета, а также гибкость и оперативность в работе на занятии.

Вышеописанные особенности составления занятия можно проследить по план-конспектам с использованием проблемных ситуаций. Составление таких конспектов действительно позволяет организовать качественное занятие (Приложение 2).