Научная статья на тему 'Развитие познавательного интереса школьников на уроках информатики с использованием интерактивных заданий'

Развитие познавательного интереса школьников на уроках информатики с использованием интерактивных заданий Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
907
131
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
информатика / познавательный интерес / интерактивность / интерактивные задания / LearningApps. / computer science / cognitive interest / interactivity / interactive assignments / LearningApps

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Штепа Юлия Петровна, Стекольщиков Никита Сергеевич

В статье рассматривается возможность и эффективность использования интерактивных заданий по информатике для развития познавательного интереса школьников. На примере использования на уроках информатики интерактивных заданий, созданных с помощью сервиса LearningApps, рассматривается возможность повышения уровня познавательного интереса школьников. Уроки информатики непосредственно связаны с использованием и применением компьютерных технологий, но проблема развития познавательного интереса характерна и для этого предмета. Интерактивные задания, выполняемые с помощью компьютера, предполагают наличие обратной связи с учеником и возможность коррекции собственных действий по мере их выполнения. В качестве примера использования интерактивных заданий были выбраны темы курса информатики седьмого класса как первого года изучения предмета, закладывающего теоретические основы знаний. Проведённое исследование показало продуктивность разработанной серии интерактивных заданий по информатике с помощью сервиса LearningApps. В экспериментальной группе уменьшилось количество обучающихся, не проявляющих инициативности и самостоятельности в процессе выполнения заданий, утрачивающих к ним интерес при затруднениях и проявляющих отрицательные эмоции – огорчение, раздражение и т. п. Вместе с тем выросла доля учеников, проявляющих большую степень самостоятельности в принятии задачи и поиске способа её выполнения до конца, что свидетельствует об интересе школьников к данной деятельности и о желании искать способы решения задачи. Также было выявлено, что увеличилось количество детей, проявляющих упорство и настойчивость в достижении результата, которое приносит им удовлетворение, радость и гордость за достижения. Усреднённый показатель уровня познавательного интереса школьников в экспериментальной группе вырос на 27 %. Это позволяет сделать вывод, что применение интерактивных заданий на уроках информатики позволяет достичь положительных изменений в уровне сформированности познавательного интереса школьников.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INTERACTIVE ASSIGNMENTS IN COMPUTER SCIENCE CLASSES FOR PROMOTING COGNITION INTEREST AMONG SCHOOLCHILDREN

The paper touches upon an opportunity and efficient use of interactive computer science assignments for promoting cognitive interest among school students. The authors dwell on the opportunity of enhancing student cognitive interest suggesting interactive assignments that are created using LearningApps in computer science classes as an example. Computer science classes refer to the use and application of computer technology. However the point of cognitive interest development is also typical for this subject. Computer-based interactive assignments are supposed to involve feedback from students and a possibility to correct their own actions in the process of doing the tasks. As an example of using interactive assignments, the authors choose the modules of the Computer Science course for 7 grade students. It is the first year of their learning a course that provides theoretical basic knowledge. The research on the developed series of interactive assignments in computer science using LearningApps proved to be efficient. In the experimental group, the number of students who are lacking in initiative and not self-supporting while completing tasks has decreased. The students lose interest when they face challenges and consequently show negative emotions such as regret, irritation, etc. Meanwhile, the share of students showing a greater degree of autonomy in accepting a task and looking for a way to accomplish it, complete it, has increased. It indicates students’ interest in this activity and their wish to look for the ways to solve the task. It is also found out that the number of children who are persistent and perseverant in achieving the outcome they are pleased with, happy about and proud of progress has increased. The average rate of student cognitive interest level grew by 27% in the experimental group. It allows us to make a conclusion that using interactive assignments in computer science classes contributes to promoting positive changes in the level of mastering cognitive interest of students.

Текст научной работы на тему «Развитие познавательного интереса школьников на уроках информатики с использованием интерактивных заданий»

УДК 37.2

Ю. П. Штепа, Н. С. Стекольщиков

РАЗВИТИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА ШКОЛЬНИКОВ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРАКТИВНЫХ ЗАДАНИЙ

В статье рассматривается возможность и эффективность использования интерактивных заданий по информатике для развития познавательного интереса школьников. На примере использования на уроках информатики интерактивных заданий, созданных с помощью сервиса LeamingApps, рассматривается возможность повышения уровня познавательного интереса школьников. Уроки информатики непосредственно связаны с использованием и применением компьютерных технологий, но проблема развития познавательного интереса характерна и для этого предмета. Интерактивные задания, выполняемые с помощью компьютера, предполагают наличие обратной связи с учеником и возможность коррекции собственных действий по мере их выполнения. В качестве примера использования интерактивных заданий были выбраны темы курса информатики седьмого класса как первого года изучения предмета, закладывающего теоретические основы знаний.

Проведённое исследование показало продуктивность разработанной серии интерактивных заданий по информатике с помощью сервиса LeamingApps. В экспериментальной группе уменьшилось количество обучающихся, не проявляющих инициативности и самостоятельности в процессе выполнения заданий, утрачивающих к ним интерес при затруднениях и проявляющих отрицательные эмоции - огорчение, раздражение и т. п. Вместе с тем выросла доля учеников, проявляющих большую степень самостоятельности в принятии задачи и поиске способа её выполнения до конца, что свидетельствует об интересе школьников к данной деятельности и о желании искать способы решения задачи. Также было выявлено, что увеличилось количество детей, проявляющих упорство и настойчивость в достижении результата, которое приносит им удовлетворение, радость и гордость за достижения. Усреднённый показатель уровня познавательного интереса школьников в экспериментальной группе вырос на 27 %. Это позволяет сделать вывод, что применение интерактивных заданий на уроках информатики позволяет достичь положительных изменений в уровне сформированности познавательного интереса школьников.

Ключевые слова: информатика, познавательный интерес, интерактивность, интерактивные задания, LeamingApps.

DOI: 10.24411 /2227-1384-2020-10016

Проблема формирования и развития интереса к учению у школьников изучается исследователями уже на протяжении многих лет, но, несмотря на это, она по-прежнему остаётся одной из актуальных и сложнейших

Штепа Юлия Петровна — кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры информационных систем, математики и правовой информатики (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: shtepa2001@mail.ru.

Стекольщиков Никита Сергеевич — магистрант (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: isida-nik@mail.ru.

© Штепа Ю. П., Стекольщиков Н. С., 2020

124

психолого-педагогических проблем. Разнообразие форм и методов — важный аспект преподавания любого учебного предмета и основа развития познавательного интереса. И на уроках информатики он обретает дополнительный смысл, ведь где, как не на уроках информатики, использовать самые современные и в то же время доступные средства обучения.

Одним из эффективных педагогических средств является использование заданий, созданных с помощью технологий интерактивного обучения, например, ресурса LearningApps [11]. Данный ресурс, основанный на технологии Web 2.0, используется для поддержки обучения и процесса преподавания с помощью интерактивных модулей.

Важность развития познавательного интереса у учащихся в современных условиях образования не вызывает сомнений [6]. Значительную роль в этом играет организация интерактивного обучения [4], интерактивного педагогического взаимодействия [7], использование интерактивного интерфейса [3]. Исследователи предпринимают попытки оценить влияние различных средств и методов на эффективность обучения информатике: взаимного и программированного обучения [9], элементов робототехники [2], средств дополненной реальности и интеграции QR-кодов [1] и др. Наряду с этим имеются доказательства эффективности применения интерактивных заданий в процессе обучения информатике на основе факторного анализа [8] и оценки в байесовской сети [5].

Вместе с тем использование интерактивных заданий как средства развития познавательного интереса при обучении информатике мало исследован.

Познавательный интерес является интегральным образованием личности и имеет сложнейшую структуру, включающую как отдельные психические процессы (интеллектуальные, эмоциональные, регулятивные), так и объективные и субъективные связи человека с миром, выраженные в отношениях. Опираясь на прошлый опыт, на специальные исследования и современную практику, можно говорить об условиях, которые способствуют формированию, развитию и упрочению познавательного интереса школьников.

Во-первых, это максимальная опора на активную мыслительную деятельность школьника. Основой для развития познавательных сил и возможностей школьника, истинно познавательного интереса являются ситуации решения познавательных задач, активного поиска, генерирования догадок, размышления, мыслительного напряжения, противоречивости суждений, столкновений различных позиций, в которых необходимо разобраться самому, принять решение, встать на определённую точку зрения.

Во-вторых, формирование познавательных интересов и личности в целом заключается в том, чтобы строить учебный процесс на оптимальном уровне развития ребенка. Углубление и укрепление познавательного интереса личности обеспечивается тем, что обучение систематически и оптимально совершенствует деятельность познания, её способов и умений.

125

При обучении информатике и информационным технологиям процесс формирования познавательного интереса у учащихся проходит следующие этапы:

1) учащиеся первый раз работают за компьютером, который представляет для них интерес как что-то незнакомое, открывающее совершенно новые возможности. Наряду с интересом у обучающихся присутствует страх. Поэтому на данном этапе необходимо дать школьникам самые основные навыки работы на компьютере;

2) учащиеся уже обладают первичными навыками работы на компьютере, поэтому им становится интересно не только выполнять действия, но и демонстрировать другим, чему они научились. На данном этапе необходимо дать понять школьникам, что у компьютера есть ещё много различных возможностей;

3) учащиеся достаточно уверенно работают за компьютером, хорошо владеют основами. Теперь необходимо уделить внимание разнообразным методам организации обучения, повышать уровень сложности выполняемых заданий, ставить перед учащимися проблемы;

4) знакомство с дополнительными возможностями компьютера, приложениями, программирование. Благодаря новым знаниям, умениям, навыкам ребята смогут создавать сложные, интересные работы, заниматься проектной и исследовательской деятельностью, проявлять творчество, воплощать в жизнь свои идеи. Это позволит участвовать в различных конференциях, конкурсах и т. п.

Стремясь в обучении информатике к повышению эффективности обучения и развитию устойчивого познавательного интереса, педагоги недостаточно используют технологию Web 2.0, которая подразумевает активную деятельность пользователей, ориентированную на участие в создании контента различных ресурсов сети Интернет. Примером ресурса, реализующего данную технологию, является LearningApps.org — полностью бесплатный сервис для поддержки обучения и процесса преподавания с помощью интерактивных модулей [11]. Существующие модули могут быть непосредственно включены в содержание обучения, а также их можно изменять или создавать в оперативном режиме. Предлагаемые интерактивные модули служат основой для создания интерактивных заданий, предполагающих наличие обратной связи с учеником по мере выполнения им заданий, а также возможность коррекции собственных действий. Сервис поддерживает несколько языков, что обеспечивает максимальное удобство работы с ним.

LearningApps содержит 20 видов интерактивных упражнений в игровом формате. Ресурс в первую очередь создавался для преподавателей, работающих с детьми. Например, задания типа «Найди пару» или «Скачки» явно заимствованы из детских игр.

Существует два способа работы с LearningApps:

1) использование готовых работ других авторов в качестве шаблонов

126

с изменением в них данных. Трудность может состоять в том, что в галерее приложения сгруппированы не по типам, а по темам;

2) самостоятельная разработка задания по одному из 20 вариантов игровых механик. Для того, чтобы понять логику задания, предлагается ознакомиться с примерами подобных упражнений. Дальше остаётся только заполнить необходимые поля и загрузить изображения. Все формы снабжены подсказками.

Использование интерактивных заданий на уроке информатики ориентирует учащихся на активное взаимодействие с учебным содержанием. Роль учителя при этом меняется: активность педагога уступает место активности учащихся, а его задачей становится направлять познавательную деятельность учащихся на изучение нового материала и самостоятельное его закрепление в ходе диалога с информационной системой.

Для проверки гипотезы о положительном влиянии внедрения в образовательный процесс системы интерактивных заданий, созданных с помощью ресурса LearningApps, на уровень познавательного интереса школьников был проведён эксперимент, который состоял из трёх основных этапов: констатирующего, поискового и формирующего.

Констатирующий этап исследования был направлен на выявление исходного уровня познавательного интереса учащихся шестых классов гимназии № 1 города Биробиджана и лицея Приамурского государственного университета имени Шолом-Алейхема.

Были определены две группы учащихся — экспериментальная и контрольная, в которых проводилось исследование. Участниками экспериментальной группы были учащиеся 6 «Б» класса гимназии (19 человек) и учащиеся 6 класса лицея университета (12 человек), контрольной группы — учащиеся 6 «А» класса (17 человек) и 6 «В» класса (14 человек). Диагностика проводилась во втором полугодии 6 класса. Учащиеся на тот момент не приступали к изучению информатики.

В работе была использована диагностическая методика Н. Г. Морозовой «Познавательный интерес» [10]. На вопросы данной методики отвечали 4 классных руководителя всех 62 обучающихся.

Уровень познавательного интереса групп во время входной диагностики отражён в таблице 1.

Таблица1

Результаты входной диагностики познавательного интереса

Уровень Экспериментальная группа Контрольная группа

Высокий 6 8

Средний 18 17

Низкий 7 6

Низкий уровень свидетельствует о том, что учащиеся не проявляют самостоятельности и инициативности в процессе выполнения заданий,

127

при затруднениях утрачивают к ним интерес и проявляют отрицательные эмоции (огорчение, раздражение), не задают познавательных вопросов.

Средний уровень указывает на более высокую степень самостоятельности в принятии задачи и поиске способа её выполнения. Учащиеся не утрачивают эмоционального отношения к задачам, испытывая трудности в решении задачи, а обращаются за помощью к учителю, задают вопросы для уточнения условий её выполнения и, получив подсказку, выполняют задание до конца. Это свидетельствует об интересе школьника к данной деятельности и о желании искать способы решения задачи.

Высокий уровень обуславливает проявление самостоятельности, инициативности, интереса и желания решать познавательные задачи. Учащиеся не отвлекаются при возникновении затруднений, проявляют настойчивость и упорство в достижении результата, которые приносят им удовлетворение, радость и гордость за полученные достижения.

Поисковый этап исследования был направлен на изучение содержательного и операционально-деятельностного компонентов обучения информатике с применением интерактивных заданий. В ходе данного периода исследования осуществлялся анализ потенциала ресурса LearnmgApps, поиск и разработка интерактивных заданий по информатике, наблюдение за процессом и результатами обучения. В качестве примера использования интерактивных заданий были выбраны темы курса информатики седьмого класса как первого года изучения предмета, закладывающего теоретические основы знаний и первичные умения.

Формирующий этап осуществлялся в течение 2018 — 2019 учебного года. В этот период продолжалась разработка системы интерактивных заданий по курсу информатики и внедрение их в учебный процесс экспериментальной группы по следующим темам:

1) человек и информация;

2) компьютер: устройство и программное обеспечение;

3) текстовая информация и компьютер;

4) графическая информация и компьютер;

5) мультимедиа и компьютерные презентации.

Разработанная система интерактивных заданий включала в себя задания следующих типов:

1) выбор: викторины с возможностью одиночного и множественного выбора; выделение слова; составление слова; игра — модель телевизионного шоу «Кто хочет стать миллионером?»;

2) распределение: игры «Найди пару», «Найди соответствие»; классификации; пазл «Угадай-ка»; сортировка картинок;

3) заполнение: викторина с вводом ответа; заполнение пропусков»; игра «Ромашка»; кроссворд;

4) последовательность: хронологическая линейка; расстановка по порядку;

128

5) онлайн-игры: многопользовательская викторина; «Где это находится?»; «Оцените»; «Скачки»; «Вызов».

В конце 7 класса была проведена повторная диагностика уровня познавательного интереса в экспериментальной и контрольной группе, результаты которой отражены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты диагностики познавательного интереса по окончании формирующего этапа

Уровень Экспериментальная группа Контрольная группа

Количество (чел.) Изменение (%) Количество (чел.) Изменение (%)

Высокий 14 133 10 25

Средний 13 -28 16 -6

Низкий 4 -43 5 -17

Анализ среднего балла диагностики уровня познавательного интереса в каждой из групп показал, что в экспериментальной группе средний балл вырос на 27 %, в то время как в контрольной всего на 7 %.

Для определения достоверности результатов эксперимента была проведена статистическая обработка данных путём сравнения средних двух нормальных генеральных совокупностей с неизвестными дисперсиями (зависимые выборки) (использование ^критерия Стьюдента). В качестве нулевой гипотезы было выдвинуто предположение о том, что уровень познавательного интереса на начало и конец формирующего эксперимента различается незначимо. Значимость изменения исследуемого показателя для экспериментальной группы подтвердилась для доверительной вероятности 0,95.

Таким образом, основную гипотезу нашего исследования следует считать экспериментально доказанной.

Преимущества интерактивных дидактических материалов перед традиционными очевидны: доступность, креативность, возможность использования разных типов файлов (аудио, видео, графические и т. д.), а также разных типов заданий. Всё это способствует развитию интереса, познавательной активности и в то же время ИКТ-компетентности учащихся.

Применение учителем цифровых образовательных ресурсов гармонично вписывается в образовательный процесс: каждому виду и типу используемых ресурсов определены своя роль и необходимость в обучении. Интерактивные сервисы типа LearnmgApps помогают организовать работу ученического коллектива, выстроить индивидуальные траектории изучения учебных модулей, создать собственный банк дидактических материалов. Это даёт возможность организовать и разнообразить учебную деятельность учащихся с учётом их индивидуальных особенностей, что, в конечном счёте, приводит к развитию познавательного интереса и повышению эффективности образования.

129

Дальнейшие перспективы исследования могут быть связаны с расширением области применения интерактивных заданий на уроках других предметных областей и возрастных групп школьников.

Список литературы

1. Bal E., Bicen H. Computer hardware course application through augmented reality and QR code integration: achievement levels and views of students / / Procedia Computer Science. 2016. № 102. P. 267-272.

2. Filippov S., Ten N., Shirokolobov I., Fradkov A. Teaching robotics in secondary school // FAC PapersOnLine. 2017. № 50. P. 12155-12160.

3. Golitsyna O. L., Maksimov N. V., Monankov K. V. // Focused on Cognitive Tasks Interactive Search Interface. Procedia Computer Science. 2018. № 145. P. 319 — 325.

4. Kirk J., Mininger A., Laird L. // Jearning task goals interactively with visual demonstrations. Biologically Inspired Cognitive Architectures. 2016. № 18. Р. 1—8.

5. Klerk S., Eggen T. J. H. M., Veldkamp B. P. A methodology for applying students' interactive task performance scores from a multimedia-based performance assessment in a Bayesian Network / / Computers in Human Behavior. 2016. № 60. Р. 64 — 279.

6. Lent R. W., Brown S. D., Nota L., Soresi S. Testing social cognitive interest and choice hypotheses across Holland types in Italian high school students / / Journal of Vocational Behavior. 2003. № 62. R. 101 — 118.

7. Luchaninov D. V., Bazhenov R. I., Shtepa Y. P., Kazinets V. A., Ledovskikh I. A. Student information competence under conditions of the realization of interactive pedagogical interaction // Global Media Journal. 2016. № 2016. Р. 1 — 7.

8. Scherer R., Rüdiger T. Evidence on the effects of task interactivity and grade level on thinking skills involved in complex problem solving / / Thinking Skills and Creativity. 2014. № 11. Р. 48 — 64.

9. Zendler A., Reile S. The effect of reciprocal teaching and programmed instruction on learning outcome in computer science education / / Studies in Educational Evaluation. 2018. № 58. Р. 132—144.

10. Морозова Н. Г. Формирование интересов у детей в условиях нормального и аномального развития. М.: Наука, 2007. 278 с.

11. LearningApps.org: портал-приложение для поддержки обучения и процесса преподавания [электронный ресурс]. URL: https://learningapps.org (дата обращения: 02.02.2020)

•Je -Je -Je

Shtepa Juliya P., Stekolshchikov Nikita S.

INTERACTIVE ASSIGNMENTS IN COMPUTER SCIENCE CLASSES FOR PROMOTING COGNITION INTEREST AMONG SCHOOLCHILDREN (Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia)

The paper touches upon an opportunity and efficient use of interactive computer science assignments for promoting cognitive interest among school students. The authors dwell on the opportunity of enhancing student cognitive interest suggesting interactive assignments that are created using LearningApps in computer science classes as an example. Computer science classes refer to the use and application of computer technology. However the point of cognitive interest development is also typical for this subject. Computer-based interactive assignments are supposed to involve feedback from students and a possibility to correct their own actions in the process of doing the tasks. As an example of using interactive assignments, the authors choose the

130

modules of the Computer Science course for 7 grade students. It is the first year of their learning a course that provides theoretical basic knowledge.

The research on the developed series of interactive assignments in computer science using LearningApps proved to be efficient. In the experimental group, the number of students who are lacking in initiative and not self-supporting while completing tasks has decreased. The students lose interest when they face challenges and consequently show negative emotions such as regret, irritation, etc. Meanwhile, the share of students showing a greater degree of autonomy in accepting a task and looking for a way to accomplish it, complete it, has increased. It indicates students' interest in this activity and their wish to look for the ways to solve the task. It is also found out that the number of children who are persistent and perseverant in achieving the outcome they are pleased with, happy about and proud of progress has increased. The average rate of student cognitive interest level grew by 27% in the experimental group. It allows us to make a conclusion that using interactive assignments in computer science classes contributes to promoting positive changes in the level of mastering cognitive interest of students.

Keywords: computer science, cognitive interest, interactivity, interactive assignments, LearningApps DOI: 10.24411/2227-1384-2020-10016

References

1. Bal E., Bicen H. Computer hardware course application through augmented reality and QR code integration: achievement levels and views of students, Procedia Computer Science, 2016, vol. 102, pp. 267-272.

2. Filippov S., Ten N., Shirokolobov I., Fradkov A. Teaching robotics in secondary school, FAC PapersOnLine, 2017, vol. 50, pp. 12155-12160.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Golitsyna O. L., Maksimov N. V., Monankov K. V., Focused on Cognitive Tasks Interactive Search Interface, Procedia Computer Science, 2018, vol. 145, pp. 319 — 325.

4. Kirk J., Mininger A., Laird L., Jearning task goals interactively with visual demonstrations, Biologically Inspired Cognitive Architectures, 2016, vol. 18, pp. 1 — 8.

5. Klerk S., Eggen T. J. H. M., Veldkamp B. P. A methodology for applying students' interactive task performance scores from a multimedia-based performance assessment in a Bayesian Network, Computers in Human Behavior, 2016, vol. 60, pp. 64 — 279.

6. Lent R. W., Brown S. D., Nota L., Soresi S. Testing social cognitive interest and choice hypotheses across Holland types in Italian high school students, Journal of Vocational Behavior, 2003, vol. 62. R. 101 — 118.

7. Luchaninov D. V., Bazhenov R. I., Shtepa Y. P., Kazinets V. A., Ledovskikh I. A. Student information competence under conditions of the realization of interactive pedagogical interaction, Global Media Journal, 2016, vol. 2016, pp. 1— 7.

8. Scherer R., Rüdiger T. Evidence on the effects of task interactivity and grade level on thinking skills involved in complex problem solving, Thinking Skills and Creativity, 2014, vol. 11, pp. 48 — 64.

9. Zendler A., Reile S. The effect of reciprocal teaching and programmed instruction on learning outcome in computer science education, Studies in Educational Evaluation, 2018, vol. 58, pp. 132—144.

10. Morozova N. G. Formirovanie interesov u detej v usloviyah normal'nogo i anomal'nogo razvitiya (The formation of interests in children in conditions of normal and abnormal development), Moscow, Nauka Publ., 2007. 278 p.

11. LearningApps.org. Available at: https://learningapps.org (accessed 2 February 2020).

* * *

131

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.