Розвиток логічного мислення на уроках інформатики

    Чи можливо в початковій школі розвинути вказані здібності? Досвід цілого ряду авторів (західних та російських ) вказує на те, що не тільки можливо, а й необхідно це робити для повноцінного інтелектуального розвитку. При цьому акцент слід робити на розумовий розвиток, а не на бездумне натискання клавіш. Пропонується такі напрямки роботи по пропедевтиці основних понять інформатики:

• класифікація об'єктів за їх властивостями, знаходження властивостей об'єктів, що є спільними, об'єднання однорідних предметів у групи; знаходження спільного в складових частинах об'єктів;
• робота з графами на основі теорії множин; зображення множин з різним взаємним розміщенням (вложення, перетин) і визначення елементів, що розміщені в області перетину множин, і т.д.;
• робота з алгоритмами - визначення послідовності дій, її запис, виконання алгоритму за його записом;
• елементи комбінаторики - визначення можливих варіантів розв'язку завдань, визначення, по можливості, оптимального розв'язку
• операції з висловлюваннями, визначення їх істинності.

    Завдяки тому, що дані напрямки тісно пов'язані з програмою початкової школи, а нові знання повинні вводиться з опорою на вивчене на інших предметах (це в першу чергу стосується математики), ці питання можуть бути легко засвоєним учнями 1-4 класів. Викладання необхідно доручити вчителю початкової школи.

    На основі цих напрямків можна розробити окремий курс, який може бути реалізований в машинному або безмашинному варіанті. Головна заслуга такого пропедевтичного курсу в тому, що він створює основу для розумового розвитку дитини і до введення в середніх і старших класах основних понять інформатики.

    Приклади завдань за даними напрямками розроблені авторами і можуть бути запропоновані у вигляді зошита з друкованою основою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Реалізація ідеї розвиваючого навчання на уроках інформатики в початкових класах:

    Комп'ютер, упевнено і  надійно зайняв своє місце  в житті сучасної людини, активно  входить в шкільні будні. При  цьому віковий кордон зустрічі  з комп'ютером, його оволодінням  нестримно знижується. З простими  ігровими комп'ютерними пристроями  дитина взаємодіє вже з 3 - 4 років. До моменту вступу до школи (6-7 років) у дітей, як правило, є деякий досвід спілкування з комп'ютерними пристроями і тоді виникають питання: як працює комп'ютер; з чого він складається; що у нього усередині; чому він виконує команди. На ці та інші питання і покликаний відповісти шкільний курс інформатики. Починати навчання доцільно з молодшого шкільного віку, оскільки відомо, що найміцніші і довічні знання і навики чоловік отримує в початковій школі.

    Це пов'язано  з тим, що:

- молодший шкільний вік  більш сприятливий до навчання;

- знання і навики, отримані  в початковій школі, стають  основою і засобом всієї подальшої  пізнавальної діяльності.

    Проте методика  початкового навчання багато  років була пов'язана в основному  з теорією емпіричного мислення, що мало сприяло формуванню  у молодших школярів повноцінної  учбової діяльності і основ  теоретичного мислення. Виникла  необхідність в нових підходах  до навчання в початковій школі.  І саме таким новим підходом  є система розвиваючого початкового  навчання. Навчання, яке, забезпечує  повноцінне засвоєння знань, формує  учбову діяльність і тим самим  безпосередньо впливає на розумовий  розвиток, і є розвиваюче навчання.

    З врахуванням  особливостей учбової діяльності  в молодшому шкільному віці  була складена програма з інформатики для учнів 1-4 класів.

    У основу занять  покладені наступні принципи:

- формування основ інформаційної  культури, тобто опанування основних  понять інформатики, такими, як  команда, алгоритм, виконавець;

- розвиток логічного і  образного мислення, що можливо  завдяки широкому використанню графічних і звукових засобів;

- вживання ЕОМ для вирішення  творчих завдань конструювання і проектування;

- закладання основ алгоритмізації, структуризації діяльності, направленої  на рішення поставленої задачі;

- індивідуалізація і диференціація  навчання, наочність, доступність  подачі інформації, введення ігрового  елементу в процесі навчання.

    Згідно програми  заняття в цих класах проходять  по 1 годині в тиждень протягом  всього навчального року. Програма  орієнтована на програмно-методичні  комплекси - це розвиваючі комп'ютерні ігри для дітей від 6 до 9 років, які добре вписуються в систему розвиваючого навчання в початковій школі.

    Освоєння комп'ютера відбувається в ігровій формі, дозволяє здійснювати зв'язок з такими предметами як українська мова (кросворди), математика (вирішення прикладів в ігровій формі), малювання, музика. Навчання мистецтву роздумувати, умінню планувати свої дії, здатність передбачати різні обставини і діяти відповідно до них - це завдання допомагає нам вирішити програмний продукт.    Таким чином, учні знайомляться з комп'ютером, вчаться спілкуватися з ЕОМ в режимі діалогу, знайомляться з поняттями меню, курсор, програмними засобами, розвивають логічне і алгоритмічне мислення.

    Але введення дисципліни «Сходинки до інформатики» у молодшому шкільному віці поряд з явними достоїнствами породило безліч проблем, в т.ч.:

- норматив роботи на  ЕОМ для молодших школярів  не більше 15 хвилин. Отже, урок розбивається  на 2 частини: теоретичну і практичну,  причому практична частина уроку  має бути продовженням теоретичної; 

- слабке уміння учнів  говорити і вести записи в  зошитах услід за поясненнями  вчителя. 

    Йдучи від простого  до складного, вирішуючи цікаві  завдання з казковими сюжетами  і героями, учень вирішує логічні  завдання, направлені на опанування  мистецтва складання алгоритмів; у ігровій формі знайомиться  з складними поняттями: комп'ютер, монітор, клавіатура; спостережливість, аналіз і синтез матеріалу  формується при виконанні завдань  на установку схожості і відмінності.

    Потім йдуть  складніші завдання, розраховані  не лише на пояснення вчителя,  виконання разом з вчителем, але  і на самостійну роботу. Завдання  вчать дітей мислити, правильно  і зв'язно викладати свої думки.  Взагалі гра - істотний компонент  пізнавальної діяльності дітей  молодшого шкільного віку. Прагнення  до гри, інтерес до ігрових  ситуацій на уроці, захопленість  ігровим сюжетом - це закономірне  явище, обумовлене психологічною  потребою дітей цього віку.

    Крім того, ефективність  організації розумової діяльності  дітей молодшого шкільного віку  в значній мірі залежить від  умов протікання навчально-пізнавального  процесу в школі, одним з  яких є стиль взаємин вчителя  і учня. Дитина повинна відчувати  радість спілкування з дорослою  людиною (вчителем) – лише в  цьому випадку її пізнавальна  праця буде ефективною, а навчання розвиваючим.

 

 

 

 

 

    Розділ 2. Мислення

    2.1 Основні закономірності розвитку мислення

    Розвивальне навчання в широкому сенсі слова означає сукупне формування розумових, вольових і емоційних якостей особистості, що сприяють її самоосвіті, тісно пов'язаному з удосконаленням процесу мислення: тільки самостійно осмислюючи навчальну або життєве завдання, школяр виробляє свій власний спосіб розумової діяльності, знаходить індивідуальний стиль роботи, закріплює навички користування розумовими операціями.  
    У ряді педагогічних досліджень останніх років особлива увага приділяється спеціальному формуванню мислення, цілеспрямованому розвитку інтелектуальних умінь, інакше кажучи, навчання розумовим дій, прийомів пізнавального пошуку.  
    У завдання мислення входить правильне визначення причин і наслідків, які можуть виконувати функції один одного залежно від умов і часу.  
До прийомів розумової діяльності відносяться аналіз, синтез, порівняння, абстрагування, узагальнення, конкретизація, класифікація. Основними є аналіз і синтез. Решта ж - похідні від перших двох. Які з цих логічних операцій застосує людина, залежатиме від завдання і від характеру інформації, яку він піддає розумовій переробці.  
    Аналіз - це уявне розкладання цілого на частини або уявне виділення з цілого його сторін, дій, відносин.  
    Синтез - зворотний аналізу процес думки, це - об'єднання частин, властивостей, дій, відносин в одне ціле. Аналіз і синтез - дві взаємозв'язані логічні операції. Синтез, як і аналіз, може бути як практичним, так і розумовим.  
    Аналіз і синтез сформувалися в практичній діяльності людини. У трудовій діяльності люди постійно взаємодіють з предметами і явищами. Практичне освоєння їх і привело до формування розумових операцій аналізу і синтезу.  
    Порівняння - це встановлення схожості і відмінності предметів і явищ. Порівняння засноване на аналізі. Перш ніж порівнювати об'єкти, необхідно виділити один або декілька ознак їх, по яких буде зроблене порівняння.  
Порівняння може бути одностороннім, або неповним, і багатобічним, або більш повним. Порівняння, як аналіз і синтез, може бути різних рівнів - поверхневе і глибше. У цьому випадку думка людини йде від зовнішніх ознак схожості і відмінності до внутрішніх, від видимого до прихованого, від явища до сутності.  
    Абстрагування - це процес уявного відволікання від деяких ознак, сторін конкретного з метою кращого пізнання його. Людина подумки виділяє яку-небудь ознаку предмета і розглядає її ізольовано від всіх інших ознак, тимчасово відволікаючись від них. Ізольоване вивчення окремих ознак об'єкту при одночасному відверненні від всіх інших допомагає людині глибше зрозуміти сутність речей і явищ. Завдяки абстракції людина змогла відірватися від одиничного, конкретного і піднятися на найвищу ступінь пізнання - наукового теоретичного мислення.  
    Конкретизація - процес, зворотний абстрагування і нерозривно пов'язаний з ним. Конкретизація є повернення думки від загального і абстрактного до конкретного з метою розкриття змісту.  
    Розумова діяльність завжди спрямована на одержання будь-якого результату. Людина аналізує предмети, порівнює їх, абстрагує окремі властивості з тим, щоб виявити загальне в них, щоб розкрити закономірності, що управляють їх розвитком, щоб оволодіти ними.  
    Узагальнення, таким чином, є виділення в предметах і явищах загального, яке виражається у вигляді поняття, закону, правила, формули і т.п.  
    Кожен акт мислення є процесом вирішення якої-небудь задачі, яка виникає в ході пізнання або практичної діяльності. Результатом цього процесу може бути поняття - форма мислення, яка відображає істотні властивості, зв'язки і відносини предметів і явищ, виражена словом або групою слів.  
    Засвоєння понять і розвиток психіки учнів у навчанні - класична проблема педагогічної психології. Справжнє засвоєння понять, тобто вільний і творчий оперування ними, досягається управлінням розумовою діяльністю учнів.  
Істотно, що вітчизняні і зарубіжні педагоги і психологи одностайні в тому, що для формування правильних понять учнів треба спеціально навчати прийомам і способам розумової діяльності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Види мислення 

    Система прийомів і способів розумової діяльності допомагає учням виявити, виділити, об'єднати істотні ознаки предметів, що вивчаються і явищ.  
У психології розглядають наступні види мислення (табл.1).  

Таблиця 1

Організація   розумової діяльності	Види мислення
За формою	- наочно-образне (конкретно - образне) - наочно-дійове (конкретно-дійове)   - абстрактне (словесно-логічне)
За характером вирішуваних завдань	- теоретичне   - практичне.
За ступенем розгорнення	- аналітичне (логічне)   - інтуїтивне
За ступенем новизни і оригінальності	- репродуктивне (відтворююче)   - продуктивне (творче)

 

    Самим раннім (властивим дітям у віці до 3 років) є наочно-дієве мислення - вид мислення, що спирається на безпосереднє сприйняття предметів, реальне перетворення ситуації в процесі дій з предметами.  
    Конкретно-дійове мислення спрямоване на вирішення конкретних завдань в умовах виробничої, конструктивної, організаторської і іншої практичної діяльності людей.Практичне мислення - це, перш за все технічне, конструктивне мислення. Воно полягає в розумінні техніки і в умінні людини самостійно вирішувати технічні завдання. Саме в цьому виді мислення в найбільшій мірі виявляється єдність думки і волі.  
    У 4-7 років у дитини розвивається наочно-образне мислення - вид мислення, що характеризується опорою на уявлення і образи; функції образного мислення пов'язані з наданням ситуацій і змін до них, які людина хоче отримати в результаті своєї діяльності, перетворюючої ситуацію.  
    Конкретно-образне, або художнє, мислення характеризується тим, що абстрактні думки, узагальнення людина втілює в конкретні образи.  
    У перші роки навчання в школі відбувається розвиток абстрактно-логічного (понятійного) мислення - вид мислення, здійснюваний за допомогою логічних операцій з поняттями. У школярів середнього і старшого віку цей вид мислення стає особливо важливим.  
    Абстрактне, або словесно-логічне, мислення спрямоване в основному на знаходження загальних закономірностей в природі і людському суспільстві. Абстрактне, теоретичне мислення відображає загальні зв'язки і відносини. Воно оперує головним чином поняттями, широкими категоріями, а образи, уявлення в ньому відіграють допоміжну роль.  
    Воно відображає такі факти, закономірності та причинно-наслідкові зв'язки, які не піддаються наочно-дієвого і образному способу пізнання. На цьому етапі школярі вчаться формулювати завдання у словесній формі, оперувати теоретичними поняттями, створюють і засвоюють різні алгоритми вирішення завдань і діяльності тощо  
    Всі три види мислення тісно пов'язані один з одним. У багатьох людей в однаковій мірі розвинені конкретно-дієве, конкретно-образне і теоретичне мислення, але залежно від характеру завдань, які людина вирішує, на перший план виступає то один, то інший, то третій вид мислення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Вимоги до знань і умінь (логіка)

Учні  повинні мати уявлення:

 

3 клас

• про ознаки предметів (суттєві, характерні);
• про те, що таке рід, вид;
• про основні поняття формальної логіки;
• про поняття «множина», «елемент множини», «рівність, перетинання, відображення, упорядкування множин»;
• про різні способи рішення логічних задач;
• про правила розгадування ребусів і кросвордів;

 

Учні  повинні знати і вміти:

 

3 клас

• знати, що вивчає наука  Логіка;
• знати основні логічні поняття: «судження», «міркування», «логічний зв'язок», «заперечення», «істина», «неправда», «невизначеність», «рід», «вид»,  «слова - квантори»;
• уміти виявляти істинні і хибні (неправдиві) висловлення;
• вміти аналізувати, перевіряти правильність висновку;
• уміти виділяти прості і складені висловлення і використовувати слова-зв'язки для побудови складених висловлень;
• уміти логічно мислити;
• уміти знаходити предмети по заданих ознаках;
• уміти відносити предмети до родової ознаки;
• уміти визначати приналежність елемента множині;
• уміти порівнювати множини по числу елементів у них, ставити у відповідність елементам однієї множини елементи іншої множини;
• уміти вирішувати логічні задачі на порівняння, узагальнення, задачі-жарти, задачі на використання кіл Эйлера;
• уміти розгадувати анаграми, ребуси, кросворди;

(див. Додаток 1)

 

 

 

 

 

 

2.4 Етапи розумової діяльності  і ознаки її розвитку 

    Не дивлячись на різноманіття конкретних розумових завдань, яку з них можна розглядати як процес поетапного руху до її дозволу. (Додаток 1).  
    У конкретних випадках окремі етапи розумового дії можуть бути відсутніми або перекривати один інший, але в основному ця структура зберігається.  
      Психологія встановила, що просте повідомлення знань, проста передача прийомів і способів розумових дій шляхом показу зразка та тренування не розвиває мислення.  
    Під розвитком мислення учнів у процесі навчання розуміється формування та вдосконалення всіх видів, форм і операцій мислення, вироблення умінь і навичок щодо застосування законів мислення в пізнавальній та навчальної діяльності, а також умінь здійснювати перенесення прийомів розумової діяльності з однієї галузі знань в іншу.  
    Таким чином, розвиток мислення включає в себе:  
1. Розвиток усіх видів мислення і одночасно стимуляцію процесу переростання їх з одного виду в інший.  
2. Формування та вдосконалення розумових операцій.  
3. Розвиток умінь:  
· Виділяти суттєві властивості предметів і абстрагувати їх від несуттєвих;  
· Знаходити головні зв'язку і відношення предметів і явищ реального світу;  
· Робити правильні висновки з фактів і перевіряти їх;  
· Доводити істинність суджень і спростовувати хибні умовиводи;  
· Розкривати суть основних форм правильних висновків (індукції, дедукції і за аналогією);  
· Викладати свої думки точно, послідовно, несуперечливо і обгрунтовано.  
4. Вироблення вміння здійснювати перенесення операцій та прийомів мислення з однієї області знання до іншої; прогнозування розвитку явищ і вміння робити висновки.  
5. Удосконалення умінь і навичок щодо застосування законів і вимог формальної і діалектичної логіки у навчальній та позакласній пізнавальної діяльності учнів.  
     Педагогічна практика показує, що зазначені компоненти тісно взаємопов'язані.   Особливо велике значення розумових операцій (аналізу, синтезу, порівняння, узагальнення тощо), що лежать в основі будь-якого з них. Формуючи і вдосконалюючи їх в учнів, ми тим самим сприяємо розвитку мислення взагалі і теоретичного мислення зокрема.   В якості критеріїв розвитку мислення використовуються показники (суттєві ознаки), що свідчать про досягнення того чи іншого рівня розвитку мислення учнів.  
    Критерій 1 - ступінь усвідомленості операцій і прийомів розумової діяльності.     Під цим слід розуміти, що вчитель повинен не тільки розвивати в учнів уміння мислити, що опосередковано робиться на уроці з будь-якого шкільного предмету, але й демонструвати їм в явній форі сам процес цієї специфічної діяльності та його результати.  
   Критерій 2 - ступінь оволодіння операціями, уміннями і прийомами розумової діяльності, вміння виробляти раціональні дії щодо застосування їх у навчальних і позанавчальних пізнавальних процесах.  
   Критерій 3 - ступінь уміння здійснювати перенесення розумових операцій та прийомів мислення, а також навичок користувань ними на інші ситуації і предмети.  
    Уміння здійснювати перенесення - це, на думку ряду психологів (Л. С. Виготського, С. Л. Рубінштейна, А. Н. Леонтьєва, С. Еріксона, В. Браунелла та ін), важлива ознака розвитку мислення.  
    Критерій 4 - ступінь сформованості різних видів мислення.  
    Критерій 5-запас знань, їх системність, а також поява нових способів засвоєння знань.  
    Критерій 6 - ступінь уміння творчо вирішувати завдання, орієнтуватися в нових умовах, діяти оперативно.  
    Критерій 7 - здатність засвоювати логічні судження і використовувати їх у навчальній діяльності.  
    Всі критерії нерозривно пов'язані один з одним, представляючи єдине ціле.  
    В даний час приділяється особлива увага розвитку мислення старшокласників.  
    По-перше, тому, що до цього віку у дитини:  
1) виробляється активна життєва позиція;  
2) ставлення до вибору майбутньої професії стає більш свідомим;  
3) різко зростає потреба в самоконтролі і самооцінці;  
4) самооцінка і самосвідомість стає більш вираженими;  
5) мислення робиться більш абстрактним, глибоким і різнобічним;  
6) виникає потреба в інтелектуальній діяльності.  
    По-друге, в силу своїх вікових особливостей, учні старших класів мають такі якості, які дозволяють цілеспрямовано розвивати у них мислення. До них можна віднести високий рівень узагальнення й абстракції, прагнення до встановлення причинно-наслідкових зв'язків та інших закономірностей між предметами і явищами, критичність мислення, здатність аргументувати свої судження.  
    По-третє, самосвідомість старшокласників переходить на більш високий рівень, що виражається у поглибленні самоконтролю, самооцінки, прагненні до самостійності та вдосконалення і в кінцевому підсумку сприяє формуванню навичок самоосвіти і самовиховання.