CC BY
28Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Социология. Педагогика. Психология. Том 5 (71). 2019. № 2. С. 38-46.
УДК 378:004.4
МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭВРИСТИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
Тутова О. В.
Крымский филиал Краснодарского университета МВД России, Симферополь, Республика
Крым, Россия
E-mail: tutova-ov@yandex.ru
Учебная деятельность происходит более успешно, если у обучаемых сформировано положительное отношение к учению, есть познавательный интерес и потребность в познавательной деятельности. Задача преподавателя - обеспечить такие условия, при которых будет организована эвристическая познавательная деятельность обучаемых. В статье рассмотрена методическая система эвристического обучения информатике в высшей школе, которая позволит реализовать теоретико-методические основы формирования приемов учебно-познавательной эвристической деятельности обучаемых в рамках курса информатики.
Ключевые слова: высшее учебное заведение, сотрудник полиции, информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности, методическая система, эвристическое обучение информатике.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время одной из важнейших задач высшего образования является ориентация на интересы личности, адекватные современным тенденциям развития общества. Кроме того, актуальным остается признание уникальной сущности каждого обучаемого - будущего специалиста - и индивидуальности его учебной траектории.
В связи с тем, что обучение и развитие человека взаимосвязаны с его творчеством, можно отметить, что развивается только та личность, которая создает и творит новое (это может быть новое лично для себя или для других), которая выходит за рамки определенного ранее и реализует возможности своего внутреннего мира. Эта идея лежит в основе эвристического обучения, которое предоставляет возможность преподавателю организовывать и управлять эвристической деятельностью обучающихся [1].
Вопросам организации эвристического обучения и управления эвристической деятельностью обучаемых посвящены работы В.И. Андреева, Б.М. Балка, В.Н. Введенского, В.Н. Воронина, М.Н. Ерохиной, Л. Ларсона, Ю.М. Колягина, А.Д Король, Ю.Н. Кулюткина, Ю.А. Паланта, Дж. Пойа, Г.И. Саранцева, Е.Е. Семенова, Е.И. Скафы, В.Н. Соколова, Л.М. Фридмана, A.B. Хуторского и др. Однако, проблеме организации эвристического обучения информатике будущих сотрудников органов внутренних дел достаточного внимания уделено не было.
38
Целью статьи является описание методической системы эвристического обучения информатике в высшей школе на примере курса «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности», изучаемого курсантами и слушателями специальности 40.05.01 «Правовое обеспечение национальной безопасности» образовательных организаций МВД России.
ИЗЛОЖЕНИЕ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА
Методическая система эвристического обучения расширяет возможности традиционного обучения, поскольку ориентирует преподавателя и курсантов на достижение неизвестного им ранее результата. Структуру любой методической системы составляют пять компонентов: цели обучения, содержание обучения, методы организации учебного процесса, средства и формы обучения, но в отличие от традиционного обучения каждый из этих компонентов обладает эвристическими составляющими. Проанализируем каждый из них и выделим те методические требования, которые необходимо предъявить к процессу эвристического обучения рассматриваемой дисциплины.
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по специальности 40.05.01 «Правовое обеспечение национальной безопасности» предполагает компетентностный подход в организации учебного процесса. В процессе изучения дисциплины «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» осуществляется формирование общекультурной компетенции (ОК-12), а именно «способности работать с различными информационными ресурсами и технологиями, применять основные методы, способы и средства получения, хранения, поиска, систематизации, обработки и передачи информации» [2].
Данная компетенция состоит из компонентов, которые должны быть сформированы в результате изучения дисциплины [3]:
1) знание обучаемыми:
- основных методов и средств поиска, обработки, систематизации, хранения и передачи информации;
- состава, функций и возможностей аппаратно-программного обеспечения, информационно-поисковых систем;
- нормативных правовых актов, касающихся защиты информации и противодействия техническим разведкам;
- основных методов, способов и мероприятий по обеспечению информационной безопасности в профессиональной деятельности;
2) умение курсантами и слушателями:
- решать с использованием компьютерной техники различные служебные задачи;
- работать в локальной и глобальной компьютерных сетях;
- самообучаться в современных компьютерных средах;
- организовывать автоматизированное рабочее место;
- использовать методы и средства обеспечения информационной безопасности с целью предотвращения несанкционированного доступа, злоумышленной
39
модификации или утраты информации, составляющей государственную тайну, и иной служебной информации;
3) владеть навыками:
- компьютерной обработки служебной документации, статистической информации и деловой графики;
- работы с информационно-поисковыми, информационно-справочными системами и базами данных, используемыми в профессиональной деятельности.
Важной целью обучения, помимо вышеперечисленных знаний, умений и навыков, является формирование приемов эвристической деятельности в процессе обучения информатике. Как отмечает Е.И. Скафа, в результате эвристического обучения можно сформировать у обучаемых умения, свойственные творчески мыслящему человеку: «подвергать критическому анализу существующие знания; видеть границы выделенных законов и теорий; не бояться выйти за границы общепринятого; быть осторожным и самокритичным в оценке результатов собственной деятельности» [4].
Таким образом, основной целью изучения рассматриваемого курса становится формирование у будущих специалистов необходимого в настоящее время уровня информационной культуры, способности ориентироваться и саморазвиваться в современном информационном пространстве, привитие сотрудникам полиции умений, необходимых для творческого выполнения ими профессионально-служебных задач [5].
Цели обучения данной дисциплины являются основой для отбора содержания обучения, что позволяет оптимально соотнести фундаментальность и профессиональную направленность подготовки курсантов по информатике. Содержание курса расширяется и углубляется за счет большей доступности, использования межпредметных связей и заданий прикладного характера, включения в содержание изучения стратегий обучения, усвоения обучаемыми собственной учебной деятельности.
Содержание обучения курса «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» будущих следователей мы дополняем системой профессионально-ориентированных эвристических заданий, целью которой является содействие процессу управления формированием эвристической деятельности курсантов.
Под эвристическим заданием мы понимаем задание, допускающее самостоятельное формулирование способа его выполнения, в процессе которого обучающийся попадает в ситуацию выявления своих эвристических позиций [4, 6].
Например, при изучении темы «Технические аспекты реализации информационных технологий» курсантам предлагается такая эвристическая задача: «Какое количество страниц текста, сохраненного в формате TXT, можно поместить на дискету емкостью 1,44 Мбайт?» [7].
Курсантам необходимо обратить внимание на то, что файл в формате TXT не имеет разделения на страницы. Для того чтобы задача могла быть решена необходимо провести переформулирование ее условия: «Какое количество символов текста, сохраненного в формате TXT, можно поместить на дискету
40
емкостью 1,44 Мбайт?». После этого курсанты получают стандартную задачу с простым решением. Кроме того, некоторые курсанты предлагали переформулировать задачу так: «Какое количество страниц текста, сохраненного в формате DOC, можно поместить на дискету емкостью 1,44 Мбайт, если в каждую строку страницы помещается 70 символов, а на странице расположено 30 строк?».
При выполнении системы эвристических заданий по курсу «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» организовывается деятельность обучаемых, которая включает в себя четыре этапа.
На первом этапе эвристические задания используются ситуативно для достижения поставленных дидактических целей учебного занятия: для актуализации уже имеющихся у обучаемых знаний, для побуждения к более внимательному восприятию нового материала, для дифференциации процесса усвоения новых знаний, в качестве контроля изученных знаний. Кроме того, эвристические задания позволяют стимулировать познавательный интерес курсантов и слушателей, активизировать их познавательную деятельность. На этом этапе особенно целесообразно использовать различные средства информационно -коммуникационных технологий, которые позволяют упрощать процессы адаптации обучаемых к пониманию в применении эвристических приемов. В процессе обучения используем разработанные нами эвристико-дидактические конструкции (ЭДК), в частности, программы актуализации знаний.
Эвристико-дидактические конструкции определяются Е.И. Скафой как система логически связанных учебных проблем (эвристических задач или обучающих компьютерных программ), которые в совокупности с эвристическими вопросами, указаниями и небольшой порцией учебной информации позволяют обучаемым (преимущественно без помощи извне) открыть новое знание об объекте исследования, способе или средстве эвристической деятельности [4].
Целью разрабатываемых нами эвристико-дидактических конструкций является формирование приемов эвристической деятельности курсантов при обучении курса «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности».
Например, при изучении темы «Основы профессиональных информационных технологий» предлагаем курсантам программу ЭДК «Софизм» (см. рис.1). Данная программа содержит цепочку действий по решению задачи с выделением каждого шага решения. На одном из этапов решения предложенной задачи допущена ошибка. Обучаемому необходимо найти эту ошибку, объяснить, как она возникла, исправить ее и привести правильное решение предложенной задачи [4, 6, 8].
В случае ошибочного указания неправильного шага решения предложенной задачи обучаемый получает коррекцию своей ошибки.
На втором этапе стимулируется познавательная самостоятельность обучаемых. Для этого мы организовываем процесс решения эвристической задачи таким образом:
- если задание эвристическое или является заданием определенного содержания, то используется устная форма работы с курсантами;
- если задание является полуопределенным, то используется диалогическое сотрудничество;
41
- если задача является неопределенной эвристической, то необходимо организовать на занятии работу в группах.
Софизм №1
Найдите ошибку в решении следующей задачи:
«Книга по информатике содержит 400 страниц, на каждой из которых находится 35 строк. В каждой строке - 50 символов. Предполагая, что каждый символ требует один байт для своего кодирования, вычислите объем электронного представления этой книги (в байт). Можно ли ее записать на обычную магнитную дискету емкостью 1,44 Мбайт?»
Решение
1 ШАГ
2 ШАГ
3 ШАГ
35 строк*50 символов = 1750 символов - количество символов на одной странице.
1750 символов * 1 байг= 1750 байт = 1.7 Мбайт — объем одной страницы (в Мбайт).
1.7 Мбайт*400 страниц = 680 Мбайт - объем книги (в Мбайт).
4 ШАГ 680 Мбайт > 1,44 Мбайт.
ОТВЕТ
Кита не поместится на обычную магнитную дискету.
Рис. 1. Программа ЭДК «Софизм» по теме «Основы профессиональных информационных технологий».
На третьем этапе активно используем принцип «развития» задачи, что позволяет стимулировать проявление познавательной самодеятельности курсантов -процесс активного поиска обучаемыми продукта деятельности, который ранее им был неизвестен.
На четвертом этапе осуществляется творческое применение методики, она адаптируется к особенностям стиля работы преподавателя и происходит ее дальнейшее совершенствование. На этом этапе у обучаемых появляется необходимость самостоятельного поиска тех программных средств, которые смогут помочь им в поисках новых „открытий". Курсанты разрабатывают всевозможные презентационные компьютерные модели, активно применяют средства Интернет.
Таким образом, в курс «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» включается новое содержание прикладного
42
характера и пересматривается предварительное содержание обучения, система задач и упражнений, система закрепления, контроля и оценивания знаний.
Содержание обучения неотделимо, как известно, от методов обучения. Традиционно выделяют следующие методы организации учебного процесса: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный, частично-поисковый (эвристическая беседа), исследовательский метод [4].
Занятие, проведенное с использованием объяснительно-иллюстративного метода, может быть чрезвычайно ярким благодаря интересной презентации. Применение репродуктивного метода в компьютерном классе позволяет существенно улучшить качество организации процесса обучения. Метод эвристической беседы учит осуществлять самоконтроль в процессе выполнения некоторого шага решения. Использование проблемного метода на занятиях по курсу «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» позволяет организовать учебный процесс так, чтобы осуществлялась постановка и поиски способов решения некоторой проблемы. Исследовательский метод обучения предусматривает изучение объектов и ситуаций в процессе воздействия на них, например, использование моделей позволит замедлить и ускорить ход времени или имитировать выполнение дорогостоящих, опасных или невозможных в обычном мире действий [6].
Методы эвристического обучения (например, метод эвристического наблюдения, метод ошибок, мозговой штурм, метод эвристического исследования, метод самоорганизации обучения, рецензий, проектов и др.) также можно использовать на занятиях по информатике, что позволяет непосредственно нацеливать обучающихся на активную самостоятельную эвристическую деятельность.
Создать проблемную ситуацию преподаватель может, поставив перед курсантами проблемную задачу. Если проблемная задача представляет собой эвристическую задачу, то обучающийся не только вынужден вспомнить, воспроизвести, актуализировать ряд знаний, общих положений, правил, способов действий, но и, применив, как правило, эвристики, способен приобретать новые знания и умения на высоком уровне интереса к поставленной проблеме. Эвристические задачи и задания курсантами выполняются с использованием различных эвристических приемов: преобразования требования задачи, выделения следствий, составления вспомогательных (промежуточных) задач и др.
Например, при изучении темы «Обработка табличных электронных документов» перед курсантами ставятся такие проблемы [8]:
1) как выбрать тип диаграммы для наиболее наглядного представления табличных данных;
2) как выбрать конкретный диапазон данных из таблицы для более точного и правильного отображения построенной диаграммы.
Данный этап занятия позволяет организовать с обучаемыми эвристическую беседу. Она содержит взаимосвязанные вопросы, каждый из которых является небольшим приближением к решению поставленной ранее проблемы или задачи. Большинство таких вопросов требует от обучаемых не столько воспроизведения
43
приобретенных знаний, сколько осуществления небольшого поиска. В процессе обсуждения поставленной проблемы курсанты с помощью небольшого активного поиска устанавливают необходимый тип диаграммы для наиболее наглядного представления табличных данных и конкретный диапазон данных из таблицы для более точного и правильного отображения построенной диаграммы [4, 8].
Примерные вопросы для проведения эвристической беседы.
1. Какие данные необходимо отобразить в задании?
2. Какой тип диаграммы позволит представить изменения данной величины более наглядно?
3. Сколько рядов данных она может отобразить?
4. Какой диапазон необходимо выбрать?
Внедрение эвристических методов и форм обучения в процесс обучения рассматриваемой дисциплины делают диалог преподавателя и обучаемых более доступным и эвристическим. С их помощью курсанты способны самостоятельно выдвигать гипотезы, делать предположения относительно закономерностей, которые наблюдаются, имеют возможность экспериментально их проверять. Разрабатываемые нами эвристико-дидактические конструкции используются в курсе «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» для того, чтобы направить обучаемого на определенный, запланированный преподавателем способ решения задачи, для «открытия» какого-либо свойства объекта, чтобы обеспечить экспериментирование или проведение самостоятельного исследования курсантами.
ВЫВОДЫ
Таким образом, формирование у курсантов учебно-познавательной эвристической деятельности зависит от выполнения следующих условий:
- свободного владения преподавателем теоретическими и практическими основами процесса формирования приемов эвристической деятельности обучаемых, умения организовывать и управлять такой деятельностью;
- умения преподавателя заинтересовать курсантов эвристической деятельностью и мотивировать ее;
- оказания своевременной индивидуальной помощи обучаемым в применении эвристик;
- задействования каждого курсанта в творческой деятельности, связанной с расширением возможностей выполнения эвристической деятельности. Этого можно достичь, привлекая обучаемых к решению эвристических и творческих задач, а также к работе с эвристико-дидактическими конструкциями;
- оказания помощи обучаемым в определении и осознании личностных полученных результатов этой деятельности (рефлексия).
Список литературы
1. Хуторской А. В. Дидактическая эвристика: Теория и технология креативного обучения / А. В. Хуторской. - М.: Изд-во МГУ, 2003. - 416 с.
44
2. Приказ Минобрнауки России от 19.12.2016 N 1614 "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по специальности 40.05.01 Правовое обеспечение национальной безопасности (уровень специалитета) [Электронный ресурс] -Режим доступа: http://www.consultant.ru, свободный.
3. Рабочая программа дисциплины «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности» по специальности 40.05.01 Правовое обеспечение национальной безопасности (уровень специалитета), специализация «Уголовно-правовая», узкая специализация «Предварительное следствие в органах внутренних дел» / сост. И. П. Иванов. - Краснодарский университет МВД России. - 2018. - 15 с.
4. Скафа Е. И. Эвристическое обучение математике: теория, методика, технология. Монография / Е. И. Скафа. - Донецк: Изд-во ДонНУ, 2004. - 439 с.
5. Баранов С. А. Информационные технологии в юридической деятельности: учебно-методическое пособие / С. А. Баранов, В. И. Демаков, Е. Е. Кургалеева. - Иркутск: ФГКОУ ВПО ВСИ МВД России, 2014. - 44 с.
6. Скафа О. I. Евристичне навчання математики: комп'ютерно-орieнтоваш уроки: навчально-методичний поабник / О. I. Скафа, О. В. Тутова. - Донецьк: ДонНУ, 2013. - 399 с.
7. Тутова О. В. Информационные технологии: учебно-методическое пособие / О.В. Тутова, Л.Е. Шведова. - Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского», Таврическая академия (структурное подразделение), 2017. - 108 с.
8. Тутова О. В. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности: учебно-методическое пособие / О. В. Тутова. - Симферополь: Крымский филиал Краснодарского университета МВД России, 2018. - 120 с.
METHODICAL SYSTEM OF HEURISTIC TEACHING OF COMPUTER SCIENCE IN A HIGHER SCHOOL
Tutova O. V.
Crimean affiliate of the Krasnodar University of the Ministry of Internal Affairs of Russia,
Simferopol, Republic of Crimea, Russian Federation
E-mail: tutova-ov@yandex.ru
Educational activity is more successful if students have a positive attitude to learning. If students have cognitive interest and need for cognitive activity they effectively master skills and ways of activities. The task of the teacher is to provide such conditions under which heuristic cognitive activity of students will be organized. The methodical system of heuristic teaching of Informatics in high school are considered in the article. It will allow to realize the theoretical and methodological foundations of the formation the methods of educational and cognitive heuristic activity of students in the course of computer science.
The problem of organization of the Informatics heuristic teaching of police employees was not given enough attention.
The purpose of the article is to describe the methodical system of heuristic training in Informatics in higher school on the example of the course "Informatics and information technologies in professional activity". This course is studied by students of the Crimean affiliate of the Krasnodar University of the Ministry of Internal Affairs of Russia.
The methodical system of heuristic teaching expands the possibilities of traditional training, as it orients the teacher and students to achieve an unknown result. The structure of any methodical system consists of five components: learning objectives, learning
45
content, methods of organization of the educational process, tools and forms of training. But unlike traditional training each of these parts has heuristic components. The article analyzes each of them and highlights the methodological requirements that must be presented in the process of heuristic training of the discipline.
In addition to the formation of General cultural competence, an important purpose of teaching is the formation of methods of heuristic activity in the process of studying computer science by students.
The content of the course "Informatics and information technologies in professional activity" for police officers is supplemented by a system of professionally-oriented heuristic tasks. The purpose of these tasks is to promote the process of managing the formation of heuristic activity of students.
In addition to traditional methods of training, heuristic training methods are used, for example, the method of heuristic observation, error method, brainstorming, heuristic research method, self-organization of training, reviews, projects, etc.
Means of training of the course "Informatics and information technologies in professional activity" are supplemented by the programs which called the heuristic-didactic constructions. Their purpose is to form the methods of heuristic activity of students in the course "Informatics and information technologies in professional activity".
Keywords: higher school, police officer, computer science and information technologies in professional activity, methodical system, heuristic teaching of computer science.
References
1. Khutorskoy A., Didactic heuristics: Theory and technology of creative learning, 416 p. (Moscow state University Publ., Moscow, 2003).
2. The Ministry of education of Russia from 19.12.2016 № 1614 "On approval of Federal state educational standard of higher education in the specialty 40.05.01 Security of national security (specialist degree) [Electronic resource] - Mode of access: http://www.consultant.ru free.
3. The program of the discipline "Informatics and information technologies in professional activity" in the specialty 40.05.01 Security of national security, specialization "Criminal law", narrow specialization "Preliminary investigation in the internal of Internal Affairs", comp. I. Ivanov, 15 p. (Krasnodar University of the Ministry of Internal Affairs of Russia, 2018).
4. Skafa E., Heuristic training in mathematics: theory, methodology, technology, Monography, 439 p. Publishing House of DonNU, Donetsk, 2004).
5. Baranov S., Demakov V. and Nurgalieva E., Information technology in legal practice: educational and methodical manual, 44 p. (FGKOU VPO VSI, the Ministry of internal Affairs of Russia, Irkutsk, 2014).
6. Skafa E. and Tutova O., Heuristic training in mathematics: computer-oriented lessons: educational and methodical manual, 399 p. (DonNU, Donetsk, 2013).
7. Tutova O. and Shvedova L., Information technologies: educational and methodical manual, 108 p. (Federal state Autonomous educational institution of higher education "Crimean Federal University named after V. Vernadsky", Taurida Academy (structural unit), 2017).
8. Tutova O. Informatics and information technologies in professional activity: educational and methodical manual, 120 p. (Crimean affiliate of the Krasnodar University of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Simferopol 2018).
46
