Теоретические вопросы. Начало дидактической спирали школьного курса информатики
РОБОТЛАНДИЯ
Понятие алгоритма
В основе методического построения большинства школьных дисциплин, изучаемых в течение десятилетнего периода, лежит понятие дидактической спирали. Смысл ее состоит в том, что некоторые важнейшие понятия или темы неоднократно включаются в содержание предмета в разные годы школьного учебного цикла. Каждое очередное возвращение к этому понятию или теме учитывает новый, возросший уровень знаний школьников, позволяя тем самым многосторонне и глубоко усвоить ключевые методологические моменты изучаемого предмета.
Понятие алгоритма предстает перед школьниками достаточно рано. В курсе раннего обучения «Роботландия» это понятие появляется на третьем по счету уроке (рассказ об алгоритме перевоза через реку, исполнитель Перевозчик). Далее это понятие развивается на примерах линейных алгоритмов и закрепляется в ходе анализа алгоритмов в теме «Черные ящики». Пропедевтика ветвлений тоже относится к числу ранних методических приемов (например, упражнения с исполнителем Машинист). Позднее, при изучении элементов программирования, подробно обсуждаются ветвящиеся, циклические и рекурсивные алгоритмы
В обсуждаемом сегодня материале важно то обстоятельство, что первые уроки курса раннего обучения информатики впервые вводят основные понятия этой дисциплины, располагаясь в самом начале дидактической спирали. Тем самым, определяется высокая ответственность учителя как специалиста по методике преподавания информатики: уроки самого первого витка спирали должны сочетать увлекательность формы с фундаментальностью содержания и стимулировать заинтересованность учащихся в их возвращении к изученным понятиям на новых этажах знаний.
Курс раннего обучения информатике имеет несколько направлений, различающихся своими педагогическими целями. Среди четырех направлений -– теоретическое (информационное), практическое (компьютерное), алгоритмическое и исследовательское (творческое) – нельзя выделить главные и второстепенные: все они с одинаковой эффективностью вносят свой вклад в главную задачу школьной информатики — формирование у школьников операционного стиля мышления. Поэтому движение по всем четырем направлениям должно осуществляться параллельно. Это требование определяет структуру уроков в курсе раннего обучения информатике и, прежде всего, первых его уроков. Если на более поздних этапах возможно «крупноблочное» поурочное планирование, при котором весь урок посвящается некоторой единой теме, то в первых уроках неизбежно структурирование урока на отдельные фрагменты, в каждом из которых превалирует педагогическая задача одного из направлений. Это определяется, во-первых, психологическими особенностями контингента обучаемых: новая учебная информация, предъявляемая учащимся начальной школы, должна быть порционирована на некрупные фрагменты, обозреваемые и усваиваемые младшими школьниками; во-вторых, важность первичных навыков по каждому из направлений столь важна для успешного продвижения по курсу, что планирование их параллельного формирования становится важной и специфической особенностью методики первых уроков курса.
Большинство уроков построены из нескольких фрагментов, каждый из которых может быть связан с разными направлениями курса. Так, в первой части урока может быть предложена беседа об информационных процессах (информационное направление), следующий пункт плана урока представлен лабораторной работой на отработку клавиатурных навыков (компьютерное направление), наконец, завершает урок обсуждение алгоритма задачи (алгоритмическое направление), которую предстоит решать дома.
При этом два фрагмента одного урока, относящихся к разным направлениям, взаимно дополняют друг друга, и, наоборот, программное обеспечение одного фрагмента урока используется для достижения целей другого педагогического направления, рассматриваемого на том же уроке. Примеры
Исполнитель Перевозчик, поставленный на одном из первых уроков для того, чтобы обсудить понятие алгоритма (алгоритмическое направление), построен так, что требует для своего управления минимальный набор клавиш (две горизонтальные стрелки ВЛЕВО и ВПРАВО, клавиша пробела и, как всегда, клавиша выполнения). Столь простое клавишное управление связано с тем, что Перевозчик располагается в том месте курса, где начинает постепенно расширяться набор осваиваемых клавиш (практическое, компьютерное направление): программа, использованная ранее (Меню), оперировала лишь со стрелками ВВЕРХ и ВНИЗ, клавишами перехода (Esc) и выполнения (Enter).
Другой пример – исполнитель Конюх. На двух уроках, проводимых с участием этого программного исполнителя, решается сразу несколько педагогических задач из разных направлений. Во-первых, рассматриваются две логические задачи с достаточно сложными алгоритмами (алгоритмическое направление). Во-вторых, закрепляются только что введенные (на предыдущем уроке) навыки работы с новым набором клавиш и новым, латинским регистром (практическое направление). В-третьих, школьники учатся оперировать информацией, представляемой символами разных алфавитов (теоретическое, информационное направление). Наконец, решается важная прикладная задача — пропедевтика фундаментального математического понятия координат (в данном случае — обозначений полей шахматной доски).
Параллелизм педагогических линий внутри курса позволяет обосновать и практически реализовать ранее не декларировавшийся дидактический принцип — принцип взаимо-обусловленного изучения тем или разделов. Например, понятно, что для обучения ребенка чтению в первом классе полезно использовать компьютер. С другой стороны, даже первые навыки общения с компьютером необходимо опираются на умение читать (различать символы). Специально спроектированные для этой задачи программные средства (минимизация клавиатурного управления, активное использование графических объектов), позволяют использовать компьютер для более скорого и более прочного одновременного усвоения как умения читать, так и клавиатурных навыков общения с компьютером.
