УДК 378

ЗАДАЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ ВУЗА

Варфоломеева Татьяна Николаевна1, Ефимова Ирина Юрьевна2
1Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры Бизнес информатики и информационных технологий
2Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры Бизнес информатики и информационных технологий

Аннотация
В статье обоснована необходимость формирования алгоритмического мышления студентов вуза на основе задачной технологии, а также приведена классификация теоретических и практических задач в основу, которой положены следующие типы задач: задачи на разработку алгоритмических предписаний, поисковые, аналитические и творческие.

Ключевые слова: алгоритмическое мышление, аналитические задачи, задачи на разработку алгоритмических предписаний, Задачная технология, информационно-поисковые задачи, логико- поисковые задачи, мышление, познавательно-поисковые задачи, поисковые задачи, творческие задачи, учебно-познавательные задачи


TASK TECHNOLOGY OF FORMATION OF ALGORITHMIC THINKING OF STUDENTS OF THE UNIVERSITY

VarfolomeevaTatiana Nikolaevna1, Efimova Irina Yurievna2
1Magnitogorsk State University named after G.I. Nosov, candidate of pedagogical Sciences, associate Professor, Department of Business Informatics and information technology
2Magnitogorsk State University named after G.I. Nosov, candidate of pedagogical Sciences, associate Professor, Department of Business Informatics and information technology

Abstract
In the article the necessity of formation of algorithmic thinking of students of the University on the basis of task technology, as well as a classification of theoretical and practical problems in the Foundation, which is based on the following types of tasks: tasks for the development of algorithmic requirements of the search, analytical and creative.

Рубрика: Педагогика

Библиографическая ссылка на статью:
Варфоломеева Т.Н., Ефимова И.Ю. Задачная технология формирования алгоритмического мышления студентов вуза // Гуманитарные научные исследования. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2015/12/13191 (дата обращения: 30.09.2017).

Российское образование все в большей степени связывается с идеями интеграции и интегративными процессами. Интеграция выступает главным принципом развития современных образовательных систем. В педагогической практике идея интеграции реализуется на мотивационном, содержательном и технологическом уровнях. При этом содержание, структура, методы управления образовательным процессом, а также технологии и методики выступают единым комплексом мер, которые при наличии соответствующей педагогической среды позволяют формировать уровень общей и информационно-компьютерной культуры.

Для нас интеграция технологического уровня, является наиболее значимой, поскольку он связанная с поиском и сочетанием в педагогическом процессе технологий, которые обеспечат эффективное формирование алгоритмического мышления студентов.

Собственные теоретико-экспериментальные исследования, анализ научной-педагогической литературы, а также исследования П.И. Пидкасистого, В.А. Сластенина, Н.М. Яковлевой, привели нас к необходимости нахождения такой формы включения студента в деятельность по формированию у них алгоритмического мышления, которая позволила бы одновременно определить его структурность, личностно-ориентированную направленность и технологичность [12-15]. С нашей точки зрения, такая возможность появится, если включить студентов в деятельность по решению системы задач, построенной и четко сориентированной на формирование у них алгоритмических умений. Такой выбор был определен также тем, что, во-первых, задача с одной стороны, это форма предъявления содержания, с другой ­ способ активизации, управления и самоуправления, организации и самоорганизации, диагностики и самодиагностики, а во-вторых, задача выступает основой различных типов деятельности (в частности, алгоритмической) студентов [1-6].

На наш взгляд, постановка студента в задачную систему обучения по­зволит, с одной стороны, придать личностно-ориентированную направлен­ность процессу формирования алгоритмического мышления, с другой стороны, обеспечит структурность и технологичность данного процесса за счет анализа, проектирования и разработки решаемых задач.

По мнению С.Л. Рубинштейна, любая учебно-познавательная задача есть модель проблемной ситуации, с которой (если она осознана), и начинается мышление. Следовательно, учебно-познавательные задачи призваны раскрывать и конкретизировать ту или иную цель педагогической деятельности, кроме того, задача проектирует шаг вперед в умственном и общем развитии студентов.

В структуре любой задачи выделяют исходные данные задачи и модель, которую необходимо построить. Процесс решения задачи в рамках концепции, разработанной А.В. Брушлинским и С.Л. Рубинштейном, имеет специфическую конкретизацию: «каждая следующая стадия процесса вырастает из предыдущей, являющейся ее внутренним условием, и потому все стадии неразрывно связаны между собой».

Для успешного решения учебно-познавательных задач требуется многоуровневая задачная система, в которой строго определено место и порядок каждого компонента, и каждый компонент такой системы имеет свою познавательную функцию [18-21].

В научно-педагогической литературе существуют различные классифи­кации задач. Например, Н.М. Яковлева, предложила четыре группы задач, в основу которых положила структуру профессионально-творческой подготовки студентов: методологические, теоретические, методические, практические. При этом она предложила внутри каждой группы выделить задачи логико-поисковые, познавательно-поисковые, исследовательские и творческие. В.А. Сластенин классифицирует задачи по условиям появления проблемы. А.М. Матюшкин проводит классификацию на основе структурных компонентов деятельности: задачи на выяснение неизвестных характеристик предмета деятельности; задачи на разработку неизвестного способа деятельности; задачи на определение новых условий действия [10].

Эффективность любого учебного процесса, в конечном итоге, определяется тем, какие именно задачи, какими способами и в какой последовательности решают преподаватели и студенты.

Определим ряд требований, которым должен отвечать комплекс задач, направленный на формирование алгоритмического мышления:

  • должен строиться на принципе системности;
  • необходимо учитывать, как специфику изучаемого предмета, так и уровневый характер готовности студента;
  • основываться на принципах преемственности и последовательности, обеспечивать поэтапное включение студента в деятельность более высокого уровня;
  • обеспечивать возможность приобретения новых знаний, умений и навыков, а также способствовать активной мыслительной деятельности студента;
  • должен развивать такие качества личности – волевые, мотивационно-ценностные, организаторские и исследовательские [21].

Отбор комплекса задач с учетом предложенных требований не только повлияет на повышение уровня знаний, умений, навыков студентов, но и будет активно способствовать формированию алгоритмического мышления, а их вариативность и дифференцированность создаст благоприятные условия для эффективного использования учебного времени на занятиях [6-9].

В своем исследовании мы использовали подход к классификации задач описанный в работах Н.М. Яковлевой, внутри каждой группы мы определили следующие типы задач: задачи на разработку алгоритмических предписаний; поисковые (логико- поисковые, информационно-поисковые, познавательно-поисковые); аналитические; творческие (табл. 1).

Дадим общую характеристику каждому типу обозначенных задач.

Задачи на разработку алгоритмических предписаний – задачи низкого уровня и требуют от студентов строгого выполнения всех инструкций преподавателя, основанных на применении логических и алгоритмических структур, благодаря которым сокращается перебор вариантов и упорядочивается поиск решений.

Поисковые задачи – такие задачи, в результате решения которых студент самостоятельно на основе анализа, оценки и систематизации разнообразных источников знаний получает новые для него знания и способы решения задач в области информатики и новых информационных технологий.

Аналитические задачи – в процессе решения таких задач студенты обучаются самостоятельному формулированию выводов, на основе использования известных и осваивания новых методов и приемов исследования.

Творческие задачи – задачи в ходе решения, которых у студентов складывается система знаний, умений и интеллектуальных качеств, обеспечивающих формирование творческой направленности личности. При решении творческих задач проявляются, такие особенности как: индивидуальный стиль мышления, переформулировка структурно-компонентного состава задачи и т.д. [21].

Таблица 1. Классификация задач

Типы задач

Теоретические

Практические

Задачи на разработку алгоритмических предписаний

1. Задачи, направленные на знакомство со способами и приемами построения алгоритмических предписаний 1. Задачи на разработку алгоритмических предписаний
2. Задачи на знакомство и изучение существующих алгоритмов 2. Задачи, направленные на формирование основных навыков использования типовых алгоритмов
3. Задачи, предполагающие изучение способов модификации алгоритмов в связи с изменением условий 3. Задачи, направленные на осмысление и корректировку выбранных схем решения задач на основе алгоритмов определенного типа

Поисковые задачи

логико- поисковые 4. Задачи на определение алгоритма решения 4. Задачи на поиск оптимального способа решения
5. Задачи на определение сложности выбранного алгоритма 5. Задачи на доказательство правильности выбранного способа решения (время и емкость выполнения алгоритма)

информационно-поисковые

6. Задачи на осмысление основных понятий, связанных с предметной областью 6. Задачи на выявление особенностей проектирования в зависимости от выбранного подхода и структуры данных
7. Задачи, связанные с отбором материала необходимого для достижения поставленной цели 7. Задачи на формирование грамотного стиля учебной деятельности студента с помощью поэтапного выполнения шагов в решении задач (постановка задачи; проектирование; разработка; тестирование и отладка; сопровождение и эксплуатация)

познавательно-поисковые

8. Задачи на выявление новых связей и отношений между компонентами 8. Задачи, связанные с умением классифицировать необходимые источники знаний для поиска оптимальных путей решения
9. Задачи на комбинирование известных приемов и способов в новые способы и приемы 9. Задачи на анализ и реализацию существующих алгоритмов

Аналитические задачи

10. Задачи, связанные с осуществлением самоанализа и самооценки деятельности по теоретическому осмыслению проблем в области информатики 10. Задачи, связанные с постановкой эксперимента и обработкой результатов эксперимента с помощью компьютера
11. Задачи, на анализ и оценку созданных алгоритмов 11. Задачи, направленные на овладение умениями научной интерпретации и корректировки результатов проектирования программных комплексов

Творческие задачи

12. Задачи, ориентированные на развитие самостоятельности в компьютерно-алгоритмической деятельности 12. Задачи, формирующие нестандартность, критичность мышления студента, его способность уходить от стереотипов при решении задач по информатике и программированию
13. Задачи, ориентированные на развитие гибкости мышления и направленные на формирование алгоритмического мышления 13. Задачи, ориентирующие на самостоятельность принятия решений
14. Задачи, на формирование способностей генерировать идеи в предметной области 14. Задачи, ориентирующие на поиск новых способов решений творческих задач и заданий
15. Задачи, направленные на развитие творческого подхода при решении различных проблем в программировании 15. Задачи, направленные на разработку собственных вариантов реализации проектируемых заданий

Библиографический список
  1. Варфоломеева Т.Н., Гусева Т.Н. Применение имитационных моделей для решения экономических задач оптимизации [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6. URL: http://www.science-education.ru/120-16305
  2. Варфоломеева Т.Н., Овчинникова И.Г., Платонова О.И. Методологии программирования. [Текст]: учеб. пособие / Магнитогорск: МаГУ, 2007. – 204  с.
  3. Варфоломеева, Т.Н Учебное пособие по программированию [Текст]: учеб. пособие / Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова. Магнитогорск: МаГУ, 2005. – 104 с. Под грифом УМО.
  4. Варфоломеева, Т.Н. Задачник- практикум по программированию на Паскале [Текст]: учеб. пособие, 2-е изд., переработ и доп. / Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова. – Магнитогорск: МаГУ, 2001. – 85 с.
  5. Варфоломеева, Т.Н. Лабораторный практикум по структурному программированию на примере языка PASCAL [Текст]: учеб. пособие / Т.Н. Варфоломеева, С.А. Повитухин. – Магнитогорск: МаГУ, 2013. – 123 с.
  6. Варфоломеева, Т.Н. Учебное пособие для подготовки к централизованному тестированию по информатике [Текст]: учеб. пособие / Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова, Н.Г. Корнещук Магнитогорск: МаГУ, 2002. – 205 с.
  7. Варфоломеева, Т.Н. Учебно-методическое пособие для подготовки к вступительным экзаменам по информатике [Текст]: учеб. пособие / Т.Н. Варфоломеева, И.Г. Овчинникова, Е.Н. Гусева Магнитогорск: МаГУ, 2002. – 116 с.
  8. Гусева Е.Н. Информатика [Текст]: учебное пособие (3-е издание, стереотипное) / Е.Н. Гусева, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, И.Н. Мовчан, Л.А. Савельева – Москва, 2011. – 260 с.
  9. Гусева Е.Н. Математика и информатика [Электронный ресурс]: учебное пособие (3-е издание, стереотипное) / Е.Н. Гусева, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, Т.В. Ильина, И.Н. Мовчан, Л.А. Савельева – Москва, 2011.
  10. Ефимова, И.Ю. Организационно-педагогические условия формирования информационной культуры учащихся в учреждениях дополнительного образования по профилю «информатика» [Текст]: дис. …канд. пед. наук: 13.00.08 / И.Ю. Ефимова. – Магнитогорск, 2003.
  11. Методика и технологии преподавания информатики в учебных заведениях профессионального образования [Текст]: учебно-метод. пособие 2-е издание, стереотипное / И.Ю. Ефимова, Т.Н. Варфоломеева. – Москва: ООО «Флинта», 2014. – 41 с. ISBN 978-5-9765-2040-0
  12. Мовчан И.Н. Инновационные подходы в преподавании информатики в вузе // Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 5-2 (37). – С. 45.
  13. Мовчан И.Н. Некоторые аспекты информационной подготовки студентов вуза // Сборник научных трудов Sworld. – 2008. Т.18. – № 1. – С. 34-36.
  14. Мовчан И.Н. Цифровые образовательные ресурсы: современные возможности и тенденции развития // Сборник научных трудов Sworld. – 2010. Т. 26. – № 4. – С. 36-38.
  15. Мовчан, И.Н. Инновационные подходы в преподавании информатики в вузе // Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 5-2 (37). – С. 45.
  16. Мовчан, И.Н. Педагогический контроль информационной деятельности студента вуза в процессе профессиональной подготовки: автореф. дис. … канд. пед. наук / И.Н. Мовчан. – Магнитогорский, 2009. – 24 с.
  17. Мовчан, И.Н. Структура и содержание информационной деятельности студентов вуза // Информатика и образование. – 2009. – № 6. – С. 112-114.
  18. Сахнова, Т.Н. Основы алгоритмизации [Текст]: учеб. пособие, 2-е изд., перерабо. и доп. / Т.Н. Сахнова, И.Г. Овчинникова. – Магнитогорск: МаГУ, 2002. под грифом УМО. – 131 с.
  19. Сахнова, Т.Н. Педагогические условия формирования профессионального информационного мышления студентов университета [Текст] : дис. …канд. пед. наук: 13.00.08 / Т.Н. Сахнова. – Магнитогорск, 2003.
  20. Сахнова Т.Н., Овчинникова И.Г. Формирование навыков использования циклов при решении задач целочисленной арифметики [Текст] // Информатика и образование. – 2006. – № 4 – С. 55-61.
  21. Сахнова, Т.Н. Пособие для подготовки к ЕГЭ и ЦТ по информатике [Текст]: учеб. пособие в 2-х частях, Том. Часть 2. Базовый курс / Т.Н. Сахнова, И.Г. Овчинникова. – Магнитогорск: МаГУ, 2006. – 128 с.


Все статьи автора «Варфоломеева Татьяна Николаевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: