Розвиток творчих здібностей школярів засобами комп’ютерного моделювання

Abstract

У дисертації обґрунтовано можливість розвитку творчого мислення школярів засобами комп’ютерного моделювання. Показано доцільність уведення відповідного факультативного курсу з метою формування наукового світогляду і, зокрема, основ інформаційної культури. Експериментально підтверджено позитивний вплив такого курсу на рівень особистих творчих досягнень школярів. Відповідно до положень загальної дидактики розроблено методичну систему навчання основ комп’ютерного моделювання. Середовищем, придатним для початкового вивчення моделювання, взято вже знайомі учням на цей час електронні таблиці, що не вимагає від них зусиль і часу на створення інтерфейсу користувача. Це дає можливість розпочати вивчення курсу значно раніше, ніж основ програмування. В диссертации выполнен психолого-педагогический анализ проблемы исследования творческих способностей и на этой основе показана возможность развития творческого мышления школьников средствами компьютерного моделирования. Доказано, что систематическая и целенаправленная педагогическая деятельность, связанная с компьютерным моделированием, актуализирует и совершенствует операциональные структуры мышления, развивает его творческие компоненты, формирует стойкий познавательный интерес школьников к исследовательской деятельности в учении. В соответствии с положениями общей дидактики разработана целостная и непротиворечивая методическая система обучения основам компьютерного моделирования, построенная на концепциях теории проблемного обучения и теории поэтапного формирования умственных действий. Последняя открывает пути к управлению учебной деятельностью и созданию ориентировочной основы умственных действий. И хотя, по признанию специалистов, эта теория является неразработанной относительно именно творческого аспекта процесса обучения, мы убедились, что предлагая в качестве ориентировочной основы образцы творческого мышления, можно рассчитывать на развитие творческих способностей через механизм подражания образцу. Предлагаемая методическая система имеет целью раскрытие содержания всего школьного образования через введение понятий “модель” и “моделирование”, которые сложились как в конкретных науках, так и в методологии науки вообще. Постепенное овладение учениками философского содержания понятия “модель” при систематическом и целенаправленном изучении курса способствует формированию их научного мировоззрения и основ информационной культуры. В соответствии с методологией моделирования более общая модель должна содержать в себе более простую как частный случай при переходе к предшествующим условиям. Поэтому разработанный курс не только знакомит с многочисленными примерами моделирования, но и реализует методологию такой работы: практически каждая модель имеет 3-4 версии с постепенным усложнением в соответствии с дидактическими принципами последовательности и преемственности в обучении. Учитывая принцип наглядности, рекомендуется при минимальной возможности вместе со знаковой вводить наглядно-образную модель, так, чтобы в сознания учеников создавались соответствующие чувственные образы. В диссертации обоснована целесообразность введения соответствующего факультативного курса для старшеклассников. Экспериментально подтверждено положительное влияние изучения курса на уровень творческих способностей и личных творческих достижений учащихся. Обучение основам компьютерного моделирования осуществляется в уже знакомой школьникам к этому времени среде – электронных таблицах. Это не требует от учащихся усилий и времени на создание интерфейса пользователя и не отвлекает их от главной задачи – исследования модели. Одновременно такой подход дает возможность начать изучение курса моделирования значительно раньше основ программирования и независимо от него. Понятие “модель” рассматривается в нескольких аспектах: как центральное понятие теории познания; как способ отображения наукой познаваемой действительности; как конкретное средство человеческой деятельности; как объект изучения. Вместе с тем, выполненное исследование не охватывает всех аспектов, связанных с внедрением изучения основ компьютерного моделирования в практику работы школ. Главная проблема состоит в том, что вынесение курса в старшие классы фактически не оставляет времени для использования приобретенных школьниками знаний при изучении других базовых предметов. Поэтому необходимы дальнейшие исследования с целью поиска путей смещения начала изучения моделирования в 8-9 классы (например, на основе Лого-проектов) пусть и с некоторыми существенными, однако временными потерями в научности. Материалы исследования имеют самостоятельное значение и могут быть использованы для изучения курса компьютерного моделирования с учащимися гимназий и лицеев естественно-математического профиля, в учебном процессе педагогического вуза, а также в системе последипломного педагогического образования. The possibility of development of pupils’ creative thinking by means of computer simulation is substantiated. The expediency of introduction of the applicable optional course with the purpose of formation of the fundamentals of information culture is shown. Positive influence of such course on a level of personal creative achievements of pupils is affirmed experimentally. Methodical system of teaching fundamentals of computer simulation in accordance with positions of general didactics is worked out. Spreadsheets which do not demand efforts and time of pupils for creation of interface are taken as mean for initial studying of simulation. This allows to begin teaching the course much earlier than fundamentals of programming.