Теоретические подходы к проблеме педагогических условий развития младших школьников в процессе раннего обучения информатике

Сущностная характеристика реализации информатизации в начальной школе

Сегодня, когда информация становится стратегическим ресурсом развития общества, становится очевидным, что современное образование — это непрерывный процесс. Поэтому, уже в настоящее время возникла необходимость организации процесса обучения на основе современных информационно-коммуникативных технологий, где в качестве источников информации всё шире используются электронные средства.

В концепции модернизации Российского образования сказано: «Первейшая задача образовательной политики на современном этапе — достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства». При этом одна из главных задач модернизации — достижение нового современного качества школьного образования. Информатизация образования должна помогать решению двух основных задач школы: образование — для всех и новое качество образования — каждому.

Для начальной школы это означает смену приоритетов в расстановке целей образования: одним из результатов обучения и воспитания в школе первой ступени должна стать готовность детей к овладению современными компьютерными технологиями и способность применять полученную с их помощью информацию для дальнейшего самообразования.

Обучение информатике в начальных классах ведутся как учителями информатики — наиболее часто, так и учителями начальных классов, при этом первые проводят занятия по информатике как отдельный предмет, а вторые интегрируют информатику с другими предметами, проводя предметные уроки с использованием информационных и коммуникационных технологий.

Какие же цели и задачи должен ставить начальный курс информатики?

Важнейшая цель начального образования — создание прочного фундамента для последующего образования, развитие умений самостоятельно управлять своей учебной деятельностью. Это предполагает не только освоение опорных знаний и умений, но и развитие способности к сотрудничеству и рефлексии. [5].

Информатика рассматривается в общеобразовательной школе вообще и в начальной школе в частности в двух аспектах. Первый — с позиции формирования целостного и системного представления о мире информации, об общности информационных процессов в живой природе, обществе, технике. С этой точки зрения на пропедевтическом этапе обучения школьники должны получить необходимые первичные представления об информационной деятельности человека.

Второй аспект пропедевтического курса информатики — освоение методов и средств получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решение задач с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий. Этот аспект связан, прежде всего, с подготовкой учащихся начальной школы к продолжению образования, к активному использованию учебных информационных ресурсов: фонотек, видеотек, мультимедийных обучающих программ, электронных справочников и энциклопедий на других учебных предметах, при выполнении творческих и иных проектных работ.

Курс информатики в начальной школе имеет комплексный характер. В соответствии с первым аспектом информатики осуществляется теоретическая и практическая бескомпьютерная подготовка, к которой относится формирование первичных понятий об информационной деятельности человека, об организации общественно значимых информационных ресурсов (библиотек, архивов и пр.), о нравственных и этических нормах работы с информацией. В соответствии со вторым аспектом информатики осуществляется практическая пользовательская подготовка — формирование первичных представлений о компьютере, в том числе подготовка школьников к учебной деятельности, связанной с использованием информационных и коммуникационных технологий на других предметах.

Таким образом, важнейшим результатом изучения информатики в школе является развитие таких качеств личности, которые отвечают требованиям информационного общества, в частности, приобретение учащимися информационной и коммуникационной компетентности (ИКТ-компетентности).

Программа курса информатики для начальной школы разработана в соответствии с требованиями ФГОС начального общего образования и нацелена на обеспечение реализации трех групп образовательных результатов: личностных, метапредметных и предметных.

С момента экспериментального введения информатики в начальную школу накопился значительный опыт обучения информатике младших школьников. Обучение информатике в начальной школе нацелено на формирование у младших школьников первоначальных представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности с использованием компьютера. Следует отметить, что курс информатики в начальной школе вносит значимый вклад в формирование и развитие информационного компонента УУД, формирование которых является одним из приоритетов начального общего образования. Более того, информатика как учебный предмет, на котором целенаправленно формируются умения и навыки работы с информацией, может быть одним из ведущих предметов в формировании УУД (общеучебных умений и навыков).

Важной проблемой реализации непрерывного курса информатики является преемственность его преподавания на разных образовательных уровнях. Любой учебный курс должен обладать внутренним единством, которое проявляется в содержании и методах обучения на всех ступенях обучения. Структура курса, его основные содержательные линии должны обеспечивать эту целостность.

Поэтому предполагается, что содержательные линии обучения информатике в начальной школе соответствуют содержательным линиям изучения предмета в основной школе, но реализуются на пропедевтическом уровне. По окончании обучения учащиеся должны демонстрировать сформированные умения и навыки работы с информацией и применять их в практической деятельности и повседневной жизни.

Авторы делают попытку выстроить многоуровневую структуру предмета «Информатика», который бы рассматривался как систематический курс, непрерывно развивающий знания школьников в области информатики и информационно-коммуникационных технологий. Авторы подчеркивают необходимость получения школьниками на самых ранних этапах обучения представлений о сущности информационных процессов. Информационные процессы рассматриваются на примерах передачи, хранения и обработки информации в информационной деятельности человека, живой природе, технике. В процессе изучения информатики в начальной школе формируются умения классифицировать информацию, выделять общее и особенное, устанавливать связи, сравнивать, проводить аналогии и др. Это помогает ребенку осмысленно видеть окружающий мир, более успешно в нем ориентироваться, формировать основы научного мировоззрения.

Предлагаемый пропедевтический курс информатики опирается на основополагающие принципы общей дидактики: целостность и непрерывность, научность в сочетании с доступностью, практико-оринтированность в сочетании с развивающим обучением. В части решения приоритетной задачи начального образования — формирования УУД (общеучебных умений) — формируются умения строить модели решаемой задачи, решать нестандартные задачи. Развитие творческого потенциала каждого ребенка происходит при формировании навыков планирования в ходе решения различных задач. [14].

Во втором классе дети учатся видеть окружающую действительность с точки зрения информационного подхода. В процессе обучения в мышление и речь учеников постепенно вводятся термины информатики (источник/приемник информации, канал связи, данные и др.). Школьники изучают устройство компьютера, учатся работать с электронными документами. [15].

В третьем классе школьники изучают представление и кодирование информации, ее хранение на информационных носителях. Вводится понятие объекта, его свойств и действий с ним. Дается представление о компьютере как системе. Дети осваивают информационные технологии: технологию создания электронного документа, технологию его редактирования, приема/передачи, поиска информации в сети Интернет. Учащиеся знакомятся с современными инструментами работы с информацией (мобильный телефон, электронная книга, фотоаппарат, компьютер и др.), параллельно учатся использовать их в своей учебной деятельности. Понятия вводятся по мере необходимости, чтобы ребенок мог рассуждать о своей информационной деятельности, рассказывать о том, что он делает, различая и называя элементарные технологические операции своими именами. [18].

В четвертом классе рассматриваются темы «Мир понятий» и «Мир моделей», формируются представления учащихся о работе с различными научными понятиями, также вводится понятие информационной модели, в том числе компьютерной. Рассматриваются понятия исполнителя и алгоритма действий, формы записи алгоритмов. Дети осваивают понятие управления собой, другими людьми, техническими устройствами (инструментами работы с информацией), ассоциируя себя с управляющим объектом и осознавая, что есть объект управления, осознавая цель и средства управления. Школьники учатся понимать, что средства управления влияют на ожидаемый результат, и что иногда полученный результат не соответствует цели и ожиданиям. 23].

В процессе осознанного управления своей учебной деятельностью и компьютером, школьники осваивают соответствующую терминологию, грамотно выстраивают свою речь. Они учатся узнавать процессы управления в окружающей действительности, описывать их в терминах информатики, приводить примеры из своей жизни. Школьники учатся видеть и понимать в окружающей действительности не только ее отдельные объекты, но и их связи и отношения между собой, понимать, что управление — это особый, активный способ отношений между объектами. Видеть отношения между объектами системы — это первый активный шаг к системному взгляду на мир. А это, в свою очередь, способствует развитию у учащихся начальной школы системного мышления, столь необходимого в современной жизни наряду с логическим и алгоритмическим. Логическое и алгоритмическое мышление также являются предметом целенаправленного формирования и развития в четвертом классе с помощью соответствующих заданий и упражнений.

Изучение курса информатики во втором классе начинается с темы «Человек и информация», при изучении которой внимание ребенка обращается на феномен информации, подчеркивается ее роль в жизни человека. Затем выделяются виды информации по способу восприятия ее человеком, вводятся понятия источника и приемника информации на простых примерах, обсуждается компьютер как инструмент, помогающий человеку работать с информацией.

Содержание второй главы естественно вытекает как «связка» между информацией и компьютером.

Содержание третьей главы формирует понимание и представления школьников о том, что компьютер обрабатывает не информацию (информацию обрабатывает человек), а данные, т. е. закодированную информацию. Дается представление о видах данных (закодированной информации), что очень важно для того, чтобы младшие школьники поняли, почему существуют разные прикладные программы: текстовые и графические редакторы, электронные таблицы и др. — для обработки разных типов данных требуются соответствующие программы. В этой главе начинается серьезный разговор о двоичном кодировании.

Содержание четвертой главы направлено на формирование и развитие понятие документа, на способы его создания, поскольку понимание того, что такое данные для второклассника еще не очень актуально. А вот понятие документа — актуально во всех смыслах, так как дети уже постоянно имеют дело с разными бумажными и электронными документами (со свидетельством о рождении, заявлениями, справками, файлами и пр.). [17].

В третьем классе происходит повторение и развитие учебного материала, пройденного во втором классе. Глава вторая — о действиях с информацией. Школьники через разговор о действиях с информацией готовятся к пониманию понятия информационного процесса. Кульминационным моментом содержания в третьем классе является понятие объекта. Формируется представление об объекте как предмете нашего внимания, т. е. под объектом понимаются не только предметы, но и свойства предметов, процессы, события, понятия, суждения, отношения и т. д. Такой подход позволит уже в начальной школе серьезно рассматривать такие объекты, как «алгоритм», «программа», «исполнитель алгоритма», «модель», «управление» и иные абстрактные понятия. Такой методический прием позволяет младшему школьнику рассуждать о свойствах алгоритма, свойствах «исполнителя алгоритма», свойствах процесса управления и так далее, что составляет содержание курса в четвертом классе.

Уже в третьем классе начинается серьезный разговор о компьютере, как системе, об информационных системах. Содержание четвертого класса — это то, ради чего информатика должна изучаться в школе, и, в частности, в начальной школе: ради формирования и развития понятий о моделировании, модели и процессе управления. Тема управления является важнейшей с точки зрения ФГОС второго поколения, поскольку в начальной школе необходимо научить детей управлять не только компьютером и своим временем, но и собой. 21].

Аналитическая деятельность учащихся начальной школы на уроках информатики:

• — выделение и называние объекта окружающей действительности, в том числе в терминах информатики (источник информации, приемник, канал связи, носитель информации, управляющий объект, объект управления, средство управления, управляющий сигнал, цель управления и др.);
• — называние свойств и отношений, функций и действий, анализ элементного состава объекта (системы), называние свойств текста, рисунка, модели, алгоритма, исполнителя алгоритма и других объектов информатики;
• — выделение и называние свойств объекта (системы), которые отражены в той или иной его модели;
• — сравнение между собой объектов, в том числе абстрактных объектов информатики (например, сравнение процесса хранения информации и процесса ее передачи, процессов передачи и обработки, процессов моделирования и управления, управляющего объекта и объекта управления, сравнение функций прикладных программ между собой и др.);
• — формулирование суждения и умозаключения.

Практическая деятельность учащихся начальной школы на уроках информатики:

• — преобразование одной формы представления информации в другую (текста в схему, текста в числовое выражении, таблицы в текст или схему и т. д.);
• — описание объекта окружающей действительности по схеме: имя, внешние свойства, действия, функции, отношения;
• — создание текстовой, математической и графической модели объекта окружающего мира;
• — создание электронной версии текста, рисунка, схемы с ее сохранением на электронном носителе;
• — сравнение между собой объектов, в том числе объектов информатики (например, сравнение процесса хранения информации и процесса ее передачи, процессов передачи и обработки, процессов моделирования и управления, управляющего объекта и объекта управления и др.);
• — обмен письменными сообщениями и файлами по электронной почте;
• — осуществление коммуникативного процесса по скайпу;
• — поиск данных в сети Интернет (по ключевым словам), анализ и отбор документов, поиск нужной информации в них.

Предмет информатика 2−4 класса входит в компонент образовательного учреждения. Данный курс обеспечивает непрерывность изучения предмета Информатика в начальном звене. На изучение курса в 2−4 классах отводится по 34 часа в каждом классе. Полный объём курса -102 часа. Данный курс проводится в урочное время, стоит в школьном расписании как урок. [5].

Основная образовательная программа начального общего образования предоставляет школе широкие возможности включения информатики в учебный план и расписание начальной школы за счет времени на ее вариативную часть. Время, отводимое на вариативную часть внутри предельно допустимой аудиторной учебной нагрузки, может быть использовано для увеличения часов на изучение отдельных предметов инвариантной части, на организацию курсов, в которых заинтересованы ученик, родитель, учитель, образовательное учреждение, субъект Российской Федерации. В первом классе в соответствии с системой гигиенических требований, определяющих максимально допустимую нагрузку учащихся, вариативная часть отсутствует/.

Раздел вариативной части образовательного плана «Внеурочная деятельность» позволит в полной мере реализовать требования федеральных государственных образовательных стандартов начального общего образования. За счет указанных в образовательном плане часов на внеурочные занятия общеобразовательное учреждение реализует дополнительные образовательные программы, программу социализации учащихся, воспитательные программы. Организация занятий по направлениям раздела «Внеурочная деятельность» является неотъемлемой частью образовательного процесса в школе и предоставляет учащимся возможность выбора широкого спектра занятий, направленных на развитие школьника, поскольку часы, отводимые на внеурочную деятельность, используются по желанию учащихся и их родителей. Важно, что эти часы направлены на реализацию различных форм организации внеурочной деятельности, отличных от урочной системы обучения. Очень эффективно проводить занятия по информатике в форме кружков по освоению информационных технологий, а также в форме групповых занятий по созданию интегрированных проектов. [5].

Занятия могут проводиться учителем начальной школы, учителем информатики или педагогом дополнительного образования. Часы, отведенные на внеурочную деятельность, не учитываются при определении обязательной допустимой нагрузки учащихся, но являются обязательными для финансирования. Возможно создание различных программ обучения по курсу информатики. Вариант курса зависит от того, в какой образовательной области школа видит информатику в начальном образовании. При этом целесообразно выделить инвариантную составляющую часовой нагрузки по курсу информатики в начальной школе в объеме 34 часов в год.

Одной из главных задач, стоящих перед учителем начальной школы, является расширение кругозора, углубление знаний об окружающем мире, активизация умственной деятельности детей, развитие речи. Уроки с использованием новых информационных технологий здесь особенно актуальны: ученики 1−4 классов имеют наглядно-образное мышление, поэтому очень важно строить их обучение, применяя как можно больше качественного иллюстративного материала, вовлекая в процесс восприятия нового не только зрение, но и слух, эмоции, воображение. Здесь, как нельзя, кстати, приходится яркость и занимательность компьютерных слайдов, анимации.

Анализируя опыт применения информационно-компьютерных технологий (ИКТ), на различных уроках в начальной школе, можно с уверенностью сказать, что грамотное использование возможностей современных информационных технологий позволяет:

• 1) обеспечить положительную мотивацию обучения,
• 2) проводить уроки на высоком эстетическом и эмоциональном уровне (музыка, анимация, голоса птиц и животных)
• 3) повышать и стимулировать интерес учащихся, уровень комфортности обучения
• 4) активизировать мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала
• 5) индивидуализировать обучение
• 6) развивать навыки самообразования и самоконтроля
• 7) повышать скорость изложения и усвоения информации
• 8) вести экстренную коррекцию знаний.

Использование ИКТ на различных уроках в начальной школе позволяет учителю перейти от объяснительно-иллюстрированного способа обучения к деятельностному, при котором ребенок становится активным субъектом учебной деятельности. Это способствует осознанному усвоению знаний учащимися. [3].

ИКТ можно использовать по следующим направлениям:

• — в качестве дидактического средства обучения (создание дидактических пособий, разработка своих и применение готовых компьютерных программ по различным предметам);
• — проведение урока с частичным использованием ИКТ (применение ИКТ на отдельных этапах урока, использование ИКТ для закрепления и контроля знаний, организация групповой и индивидуальной работы);
• — внеклассной работы и работы с родителями.

Особенно интересно можно использовать мультимедиа технологии для иллюстрации рассказа учителя на этапе объяснения нового материала. Компьютерные программы позволяют создать разнообразные зрительные иллюстрации и звуковое сопровождение, что способствует лучшей реализации принципа наглядности в обучении.

Экран притягивает внимание, которого порой сложно добиться при фронтальной работе с классом. На экране можно быстро выполнить любые преобразования.

Уроки с использованием компьютерных технологий позволяют сделать их более интересными, продуманными, мобильными. Используется практически любой материал, нет необходимости готовить к уроку массу энциклопедий, репродукций, аудио-сопровождения.

ИКТ должны выступать как вспомогательный элемент учебного процесса, а не основной. ИКТ помогает ребёнку разобраться в потоке информации, воспринять её, запомнить, а ни в коем случае не подорвать здоровье. Поэтому работа с использованием ИКТ чётко продумана и дозирована, носит щадящий характер.

Частота использования любых технических средств обучения влияет на эффективность процесса обучения: если ИКТ используется очень редко, то каждое его применение превращается в чрезвычайное событие и возбуждает эмоции, мешающие восприятию и усвоению учебного материала. Наоборот, бездумное использование ИКТ приводит к потере учащихся интереса к нему.

Эффективность применения ИКТ зависит и от этапа урока. Использование любого технического средства обучения не должно длиться на уроке подряд 20 минут: учащиеся устают, перестают понимать, не могут осмыслить новую информацию. Поэтому работа со слайдами чередуется с работой в тетради, с учебником, с наборным полотном.

Использование ИКТ в начале урока сокращает подготовительный период, а усталость и потеря внимания наступает позже обычного.

Устойчивое внимание учащихся практически в течение всего урока позволяет поддерживать использование мультимедийной презентации или других ТСО во 2 части урока и в конце его. В этот период времени для самостоятельной работы на уроке математики детям может быть предложено задание составить примеры по картине или решить задачу.

На уроках учитель может использовать лишь один компьютер — на учительском столе, но постепенно давать элементарные навыки использования ПК, приглашая детей для ответа к своему рабочему столу, чтобы каждый ребенок преодолевал неуверенность в работе с любой обучающей программой и тем самым почувствовал свои силы, и заинтересованность в дальнейшем получении знаний.

На уроке окружающего мира дети имеют возможность увидеть ночное небо, планеты и звезды, природное местонахождение полезных ископаемых и многое другое, что является необязательным дополнительным материалом, но весьма интересным для учащихся.

Правильное чередование различных средств обучения может предотвратить переутомление учащихся. Минуты напряженного умственного труда необходимо чередовать с эмоциональной разрядкой.

Для этой цели можно использовать динамические разминки, «музыкальные паузы», а также готовые обучающие мультфильмы. Например, уроки тетушки Совы по арифметике и азбуке, где для каждой буквы или цифры дается отдельной урок продолжительностью 3−5 минут. Дети с удовольствием смотрят эти уроки и, отдыхая, подсознательно закрепляют полученные на уроках знания. А мультипликационный или видеосюжет любой электронной энциклопедии не только расширит спектр предъявляемой информации, но и активизирует внимание школьников за счет активной работы зрительного и слухового анализаторов. 26].

Разнообразный иллюстративный материал, мультимедийные и интерактивные модели поднимают процесс обучения на качественно новый уровень. Нельзя сбрасывать со счетов и психологический фактор: современному ребенку намного интереснее воспринимать информацию именно в такой форме. При использовании компьютера на уроке информация представляется не статичной не озвученной картинкой, а динамичным видеои звукорядом, что значительно повышает эффективность усвоения материала.

Современное программное обеспечение позволяет использовать как готовые программы (диски с программами), так и составленные, разработанные самим учителем. И для этого совсем не обязательно быть программистом, достаточно владеть компьютером на уровне пользователя.

Уроки с использованием ИКТ дают возможность творчески работающему учителю:

• — расширить спектр способов предъявления учебной информации,
• — позволяет осуществлять гибкое управление учебным процессом,
• — в процессе обучения влияет на рост профессиональной компетентности учителя,
• — это способствует значительному повышению качества образования.

Практически на любом школьном предмете можно применить компьютерные технологии. Важно одно — найти ту грань, которая позволит сделать урок по-настоящему развивающим и познавательным. Использование информационных технологий позволяет учителю осуществить задуманное, сделать урок современным, и ведёт к решению главной задачи образовательной политики.