Етапи становлення інформатики в початкових класах. Зарубіжний досвід та навчальних закладів України

   Формування  початків інформаційної культури молодших школярів забезпечується трьома основними змістовими аспектами програмового матеріалу.

   Програмно-технологічний  компонент змісту навчання (комп'ютер та його складові частини, можливості і застосування комп'ютера, окремі елементи інтерфейсу (меню), піктограма, символ, лінійні, з розгалуженням, циклічні алгоритми, позначення алгоритмів за допомогою блок-схем, виконавець, алгоритми управління програмами, комп'ютерні програми).

   Гуманітарно-інтеграційний (світоглядно-пізнавальний) аспект підготовки учнів із зазначенням основних інваріантних способів діяльності (знак, значення мови, інформація, форми подання інформації, види інформації, інформаційний простір, об'єкти, система, уміння структурувати, планувати, систематизувати, моделювати, інтерпретувати, семантизувати, синтаксичні уміння, уміння виконувати алгоритми, конструювати алгоритми, знаходити помилки в алгоритмах, інформаційні процеси, код, кодування).

   Системно-математичний аспект змісту програмового матеріалу (множина, об'єднання, переріз множин відношення, графи, висловлення, логіко-математичні операції над висловлюваннями, квантори «Існування» і «Загальності»).

   За  основу інтеграції з усіма предметами навчального плану початкової школи  вибрано семіотичні інваріанти діяльності учнів (семантизація, моделювання, інтерпретація, синтаксичні перетворення), оскільки виконання інформаційної діяльності звичними мовними засобами та на комп'ютері, в принципі, зводиться до перелічених інваріантних умінь.

   Програмою передбачені базова і варіативні змістові частини, зорієнтовані на забезпеченість комп'ютерами певних типів та відповідних програмно-педагогічних засобів (ППЗ).

     До  варіативної частини програми належать питання, пов'язані із формуванням уявлень про оболонки операційних систем, операційні системи, файлову систему, вміння користуватися аналогами баз даних, електронних таблиць, експертних систем, оскільки можливість їх розгляду залежить від можливостей наявних комп'ютерів та відповідного програмового забезпечення. Якщо тип наявних комп'ютерів не дозволяє користуватися сучасною стандартною системою, можливо використовувати їх імітаційні моделі або вважати названу частину програми варіативною. Уміння і навички користувача відпрацьовуються на наявних ППЗ.

     2.4  Принципи  пропедевтичного курсу інформатики

     Введення  безперервного курсу інформатики  в навчальний  план неодноразово довели, що основні логічні структури  мислення формуються у віці 6-11 років  і що пізнє формування цих структур протікає з великими труднощами і  часто залишається незавершеним.

     Початковий  курс навчання інформатики найвідповідальніший  етап в загальноосвітній підготовці школярів. Його цілі  виходять за стандартні рамки формування елементів інформаційної  культури. Тут має місце проникливий  принцип інформатики. В процесі навчання мові і математиці, музиці і читанню використовуються і вивчаються поняття, методи і засоби інформатики, які природним чином переплітаються з метою і задачами початкової освіти. Уроки в першому класі визначені як уроки розвитку, що визначає їх форму, зміст і методику. Протягом останніх років в задачу   шкіл входить не тільки навчання знанням, формування умінь і навичок, необхідних в подальшій учбовій діяльності, але і формування потреби і здібностей до розвитку і навчання, усвідомленого відношення до навчального  процесу. Тому ми не використовуємо традиційну форму навчання, використовуючи і впроваджуючи технології інформаційно-розвиваючого навчання. Основний підхід, який реалізується  на заняттях - створення проблемної ситуації і умов для її успішного вирішення. Основні прийоми - граючи, розвивати логічний стиль мислення, різні види пам'яті і увагу. Досвід роботи доводить, що успіх приходить до кожної дитини.

     Цьому сприяє і тісна співпраця вчителів інформатики з шкільним психологом, який на початковому етапі опікає малюків. Ця робота ведеться з урахуванням психолого-фізіологічних особливостей молодших школярів. Досвід показав, що в період адаптації школяра, уроки розвитку можуть разом з навчальними цілями і задачами вирішувати і проблеми соціальної адаптації шляхом корекції. Це досягається шляхом глибокого моніторингу учня і вживання широкого кола розвиваючих комп'ютерних програм і психологічних тестів.

     Раннє залучення учня до інформаційних  технологій дозволяє надалі використовувати  обчислювальну техніку, як засіб пошуку інформації і її обробки, використовуючи принципи інформатизації знань.

      В даний час діти не просто повинні  знати про існування комп'ютера, не просто мати уявлення про нього, а уміти на ньому працювати, уміти  користуватися цією технікою.

     Введення  предмету інформатики в молодшій школі надає можливості розказати  дітям про комп'ютер, показати весь спектр його можливостей, підготувати  дітей до роботи на ЕОМ.

     Для школи найприйнятнішим є пропедевтичний курс "Вступ в інформатику і інформаційні технології", що грунтується на таких принципах як:

• принцип безперервності і цілісності - пропедевтичний етап є важливою ланкою єдиної загальношкільної підготовки по інформатиці і інформаційним технологіям. В ньому розкриваються ті питання, які в більш старшому віці здаються школярам дуже дитячими (роботи, виконавці, "чорні ящики" і ін.), хоча вони мають для інформатики важливе значення; науковість в поєднанні з доступністю, строгість і систематичність викладу (включення в зміст фундаментальних положень сучасної науки з урахуванням вікових особливостей учнів);
• принцип інтегративності курсу - представлення всіх основних можливостей вживання засобів і методів інформатики, інформаційних технологій;
• принцип дидактичної спіралі - спочатку загальне знайомство з поняттям з урахуванням наявного досвіду учнів, потім його подальший розвиток і збагачення, що створює передумови для наукового узагальнення в старших класах;
• принцип внутрішньої диференціації - освоєння учбового матеріалу на різних рівнях залежно від підготовленості школяра
• принцип розвиваючого навчання - навчання орієнтовано не тільки на отримання нових знань в області інформатики і інформаційних технологій, але і на активізацію розумових процесів, формування і розвиток у школярів загальний учбових умінь засвоєння учбового матеріалу, формування навиків самостійної роботи.

   Використання комп'ютера, створює ряд переваг, як для вчителя, так і для учня.  
Для вчителя:

·  економія часу на підготовку до уроку (не потрібно готувати роздаточний матеріал); 
·   поліпшення організації уроку (роздатковий матеріал завжди є в достатній кількості, його не можна упустити, втратити, пом'яти і т.д.);

· можливість у будь-який момент відредагувати  пропонований учню матеріал; 
·    можливість включити учнів в колективну діяльність в парах, трійках.

Для  учня: 
· кожний може працювати самостійно з оптимальною для нього швидкістю; 
·  дії вчиться є матеріалізованими, він наочно бачить процес і результат своєї роботи; 
·     як наслідок - підвищення інтересу до роботи;

·    робота в мікроколективах: оскільки дітей вчиться, як правило, більше, ніж  комп'ютерів в класі, часто потрібне утворення груп вчаться, вирішуючих спільну задачу.

   Всі уявлення, передбачені програмою, формуються на інтуїтивно-практичній основі з  використанням інтенсивних (показу, ілюстрації) означень. Протягом чотирьох років навчання учні поступово оволодівають суттєвими ознаками понять, з опорою на них вчаться підводити об'єкти піддане поняття. Введення терміна «алгоритм» не передбачається. Рівень узагальненого оволодіння кожним уявленням визначається вимогами до результатів навчання у певному класі. Що стосується мови, читання, математики, образотворчого мистецтва, художньої праці, знання, вміння і навички, передбачені цією програмою, находяться в основному у відношенні підрядності, тобто для порівняння і узагальнень залучається матеріал, який достатньо засвоєний під час вивчення перелічених предметів. Звідси випливає принцип узгодженості використання інформаційних технологій з календарними планами початкової школи та інтеграції двох інформаційних культур, звичайної та комп'ютерної.

   Фундаментальність умінь і навичок інформатики  полягає в тому, що вони мають  загальнонавчальний (інваріантний) характер, тобто належать до загальнопізнавальних. Враховуючи те, що критеріями сформованості пізнавальних дій є «звання суті даного способу і вміння ним самостійно користуватися», формування їх здійснюється з опорою на операційний склад дій.

   Семантичні  вміння ґрунтуються на дії семантизації мовних одиниць (співвіднесення учнями знака та його значення) і складаються з таких умінь: розпізнання об'єктів за їх термінами та символами серед інших об'єктів чи їх зображень; виділення суттєвих ознак понять; відтворення понять; оцінка відповідності словесного (символічного) виразу предметно-матеріальній або матеріалізованій ситуації; підведення об'єкта під поняття; заперечення понять; виявлення взаємозв'язків між поняттями; відтворення об'єктних ситуацій у словесно-символічній формі; мислене оперування термінами й символами.

   Синтаксичні вміння характеризуються такими діями: читання і запис символічних виразів; побудова і перетворення виразів відповідно до встановлених правил.

   Уміння  моделювати виявляється у виділенні  основних змістових частин задачі, виявленні зв'язків між ними, побудові шуканої моделі.

   Уміння  інтерпретувати виявляється у визначенні особливості даної синтаксичної структури, виділенні об'єктної сфери з урахуванням відповідностей між об'єктами та елементарними символами, встановленні взаємозв'язків між об'єктами, які задовольняють задану синтаксичну структуру.

   Алгоритмічна  культура молодших школярів виявляється в усвідомленні деяких властивостей алгоритмів та принципів їх виконання, а також уміння виконувати, змінювати, конструювати алгоритми різної структури, знаходити помилки в них.

   Вміння  планувати (за О. Я. Савченко) має такий  операційний склад: визначити мету роботи; усвідомити, що треба для  її виконання; з чого краще почати; що зробити потім; як завершити; які  і скільки дій необхідно для досягнення мети; чи можна передбачити результат роботи.

   Вміння  системно мислити складається з  операцій розбиття складних об'єктів на більш прості; визначення функцій кожного простого об'єкта та головних їх зв'язків, а також системних властивостей,

   Вміння  структуризувати полягає у виділенні множини об'єктів; визначенні зв'язків між ними; представленні об'єктів у нових взаємозв'язках.

   Організаційною  формою проведення занять є урок. Клас ділиться на підгрупи. Кожний урок складається  з двох частин: безмашинної, певна частина завдань якої готує до роботи на комп'ютері, та комп'ютерної, спрямованої на формування комп'ютерної грамотності та закріплення операцій і дій безмашинної частини уроку. Основними засобами навчання у запропонованій нами методичній системі є підручник та комп'ютер з відповідним програмним забезпеченням. За відсутності комп'ютера за допомогою підручника можливо сформувати основні інваріанти діяльності, окрім комп'ютерної грамотності. Підручник і комп'ютер становлять інформаційне середовище, навчальний матеріал якого представлено у вигляді спірально-циліндричної структури.

   Розташування  матеріалу нагадує пружину, кожен  виток якої становить зміст уроку (на кожний рік навчання випадає 34 витки  спіралі, на весь період навчання — 136 витків), а перетин твірних з витками спіралі ілюструє наявність на кожному уроці відповідних змістових елементів (уявлень інформатики та вмінь).

   Відпрацювання на кожному уроці максимальної кількості операційного складу дій сприяє міцності засвоюваного матеріалу, допомагає запобігти його забуванню. Змістова насиченість матеріалу забезпечується багатофункціональністю вправ підручника та комп'ютерних дидактичних ігор, коли на основі однієї вправи відпрацьовується кілька дій (операцій).

   Зростання рівня знань, умінь та навичок учнів по спіралі відбувається за такими напрямками: поступового розкриття суттєвих ознак засвоюваних понять; залучення об'єктної сфери з інших навчальних предметів (виділення їх знаково-інформаційних особливостей);поетапного забезпечення становлення предметно-матеріальних дій та операцій; переходу до предметно-ідеальних і знаково-матеріальних дій; реалізації предметно-ідеальних і знаково-матеріальних дій; посилення рівня творчості виконуваної діяльності.