ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ АПН УКРАЇНИ

Мельник Юрій Степанович

УДК 373.545–053.5 (048)

ДИДАКТИЧНІ УМОВИ ФОРМУВАННЯ АЛГОРИТМІЧНОЇ КУЛЬТУРИ МОЛОДШИХ ШКОЛЯРІВ

13.00.09 – теорія навчання

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті педагогіки АПН України.

Науковий керівник | кандидат педагогічних наук,

старший науковий співробітник

Мелешко Віра Василівна,

Інститут педагогіки АПН України,

завідувач лабораторії сільської школи

Офіційні опоненти: | доктор педагогічних наук, професор

Кудикіна Надія Василівна,

Інститут професійно-технічної освіти АПН України,

вчений секретар;

кандидат педагогічних наук, доцент

Шапошнікова Ірина Миколаївна,

Національний педагогічний університет імені
М.П. Драгоманова,

завідувач кафедри педагогіки та методики початкового навчання

Захист відбудеться 14 вересня 2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.452.01 в Інституті педагогіки АПН України за адресою: 04053, м. Київ, вул. Артема, 52-д.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій частині Інституту педагогіки АПН України (04053, м. Київ, вул. Артема, 52-д).

Автореферат розісланий 9 серпня 2007 року

Учений секретар

Л.Д. Березівська

спеціалізованої вченої ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Процеси, пов’язані зі становленням світового інформаційного простору, зумовили потребу вирішення завдань, спрямованих на подальше вдосконалення вітчизняної системи освіти.

У Національній доктрині розвитку освіти України визначено головну мету безперервного освітнього процесу – забезпечення умов для творчої самореалізації кожного громадянина, формування інтелектуального та духовного потенціалу особистості як найвищої цінності нації.

Одним із важливих напрямів досягнення поставленої мети є оновлення змісту навчально-виховного процесу, пошук та розроблення сучасних форм і методів формування у школярів алгоритмічної культури.

Алгоритмічна культура як цивілізаційна складова культури загалом – це сукупність специфічних уявлень, умінь і навичок, пов’язаних з поняттям “алгоритм”, типами алгоритмів, формами й способами їх запису тощо. Компоненти алгоритмічної культури належать до базових методологічних понять. Вони є об’єктом вивчення учнями різних вікових груп на всіх стадіях навчання.

Формування алгоритмічної культури – це цілеспрямований процес інтелектуального розвитку особистості, виявлення соціально значущих мотивів її діяльності (створення певної етичної матриці). Однією з визначальних умов становлення алгоритмічної культури є потреба особистості в гармонійному поєднанні інтелектуальних здібностей і духовних засад. Тому її обов’язковими компонентами мають бути, з одного боку, інтелектуальний розвиток (знання, уміння й навички, способи творчої діяльності, здатність до самоорганізації), з другого – особистісні мотиви (пізнавальні, моральні інтереси).

Враховуючи “стандартизовану” природу алгоритмічної культури, учитель за допомогою усвідомленої учнями етичної матриці, початкових естетичних уявлень навчає їх зберігати гармонію між раціональним і психоемоційним рівнями сприйняття, що унеможливлює “шаблонізацію” мислення.

У результаті школярі не просто “наповнюють” пам’ять певною кількістю інформації про алгоритмічну культуру, а й навчаються самостійно оцінювати її, нагромаджуючи власний навчальний, естетичний і культурний досвід. Успішна реалізація цього процесу сприяє утвердженню світогляду, який разом з емоційно-ціннісними орієнтирами надає знанням і вмінням особистісного характеру, трансформуючи їх у переконання, закріплюючи (парадигмізуючи) у свідомості учня.

Різнорівнева структура алгоритмічної культури дає також можливість учням використовувати основні принципи альтернативного мислення, які не суперечать їх власним судженням і прагненням. Вибір альтернативи визначається уявленнями виконавця про ймовірність досягнення результату (прогностично-евристичною функцією алгоритмічного мислення). Це озброює учнів методологією прийняття важливих рішень, максимально звільняючи їх від елементів суб’єктивізму, незалежно від кількості отриманої інформації.

Проблема формування алгоритмічної культури учнів перебуває в центрі уваги дидактів, психологів, працівників методичних служб і вчителів-практиків. Зокрема, предметом досліджень були такі аспекти:

·

·

·

·

·

Особливо актуальним є розв’язання проблеми формування алгоритмічної культури молодших школярів, коли закладаються пропедевтичні основи навчальної діяльності, всебічного розвитку та виховання особистості, здійснюється ознайомлення з основними поняттями, потрібними для розуміння навколишнього інформаційного середовища, формування цілісної системи знань.

Окремі питання, пов’язані з пропедевтикою основ інформатики, логічними діями з операторами, методикою навчання учнів початкової школи елементів алгоритмізації розкрито у працях В.О. Буцика, Т.Б. Волобуєвої, Н.І. Володіної-Панченко, А.В. Горячева, С.А. Іскандаряна, Ю.Я. Коган, М.М. Левшина, А.С. Лєснєвського, С. Пейперта, Ю.А. Первина, І.Ф. Тесленка, А.Ю. Уварова, В.А. Успенського, М.Д. Угринович, Б. Хантер та ін.

Різні рівні формалізації поведінки й мислення передбачають відповідні ступені формалізації поведінкових та інтелектуальних процедур (від нижчого рівня до вищого). Вони мають відповідати мовно-мислительним формам, що реалізуються в алгоритмічних приписах з різними дозами “алгоритмічності”.

Враховуючи різні рівні засобів представлення алгоритмів, “алгоритмічності” запису, характеру і складності завдань, на першому етапі вивчення елементів алгоритмічної культури в початковій школі формуються інтуїтивні уявлення про алгоритм і його властивості, уміння, потрібні для виконання алгоритмів, їх зміни, пошуку помилок в алгоритмах, конструювання алгоритмів різної структури.

Алгоритмічна пропедевтика в початковій школі, з одного боку, – це формування операційного стилю мислення, що передбачає планування процесу діяльності, моделювання різноманітних явищ, опрацювання інформації, з другого – загальних способів розумової діяльності: порівняння, узагальнення, аналіз, синтез, визначення головного, абстракція, аналогія, встановлення первинних зв’язків тощо. Синтезуючи методологічні процеси, перетворюючи набуті учнями знання в систему (методологізація знань), вчитель визначає єдиний підхід, найбільш адекватний в конкретних умовах навчання.

Формування алгоритмічної культури учнів початкової школи полягає в засвоєнні на інтуїтивно-практичному рівні понятійного апарату та відповідних способів поетапної діяльності. На цьому рівні провідним елементом навчання є пізнавальна діяльність учнів, у процесі якої засвоюються загальні вміння й навички, потрібні для роботи в інформаційному середовищі, формуються основні алгоритмічні уявлення (діяльнісний аспект алгоритмічної культури).

Аналіз наукової літератури з проблем формування різних компонентів алгоритмічної культури учнів початкових класів, практичного використання алгоритмічних знань, умінь і навичок свідчить про недостатній рівень їх розкриття. Водночас питання, пов’язані з визначенням та обґрунтуванням дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів, не були об’єктом спеціального вивчення. У процесі дослідження виявлено суперечності між потребами інформаційного суспільства та рівнем алгоритмічної культури особистості, вимогами до алгоритмічної діяльності учнів старших ланок навчання та їхньою алгоритмічною підготовкою, що бере початок у 1–4-х класах.

Необхідність і можливість розв’язання виявлених суперечностей, недостатній рівень розроблення досліджуваної проблеми в теорії і практиці початкової освіти, зумовили вибір теми дисертаційного дослідження: “Дидактичні умови формування алгоритмічної культури молодших школярів”. Їх визначення, теоретичне обґрунтування та експериментальна перевірка ширше розкривають значення алгоритмічної культури як складової загальної культури школяра.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційне дослідження виконувалося за планом науково-дослідної роботи лабораторії сільської школи Інституту педагогіки АПН України “Організаційно-педагогічні засади функціонування 12-річної школи в сільській місцевості” (за державною реєстрацією №0103V000366). Тему дисертації затверджено на засіданні вченої ради Інституту педагогіки (протокол №6 від 27 червня 2002 р.) та зареєстровано Радою з координації наукових досліджень у галузі педагогіки і психології в Україні (протокол №7 від 17 вересня 2002 р.).

Об’єкт дослідження: процес формування алгоритмічної культури молодших школярів.

Предмет дослідження: дидактичні умови, що сприяють формуванню алгоритмічної культури молодших школярів.

Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні сукупності дидактичних умов, що забезпечують ефективність процесу формування алгоритмічної культури учнів початкових класів.

Гіпотеза дослідження ґрунтується на припущенні, що рівень алгоритмічної культури учнів початкових класів підвищиться за таких умов:

·

·

·

Відповідно до мети й гіпотези визначено завдання дослідження:

1. Проаналізувати стан досліджуваної проблеми у науковій літературі з метою виявлення дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів.

2. Визначити структуру і зміст алгоритмічної культури особистості.

3. Розкрити сутність пропедевтики алгоритмічної культури в навчальній діяльності учнів молодшого шкільного віку.

4. Визначити принципи відбору змісту алгоритмічного матеріалу навчальних предметів початкової школи.

5. Розробити систему вправ для формування алгоритмічної культури молодших школярів.

6. Експериментально перевірити ефективність досліджуваних дидактичних умов у процесі формування алгоритмічної культури.

Методологічною основою дослідження є: філософське вчення про сутність культури; основи структурно-функціональної теорії Т. Парсонса щодо взаємодії соціальної і культурної систем; основні положення психолого-педагогічної науки про закони пізнання, організацію навчально-пізнавальної діяльності, концепції розвитку особистості, системного та діяльнісного підходу, теорії поетапного формування розумових дій; ідеї і принципи законодавчих і нормативних документів (Закони України “Про освіту”, “Про загальну середню освіту”, Державна національна програма “Освіта” (Україна ХХІ століття), Державний стандарт загальної середньої освіти, Національна доктрина розвитку освіти, Концепція загальної середньої освіти (12-річна школа), Концепція інформатизації загальноосвітніх навчальних закладів, комп’ютеризації сільських шкіл).

Теоретичну основу дослідження становлять фундаментальні положення про сутність культури як системи інтелектуальних і духовних цінностей (будь-який зовнішній прояв культури є свідченням відповідного рівня розвитку людини); усвідомлення культури не лише як системи матеріальних, ідейних, духовних цінностей, а як процесу її створення, динаміки й розвитку (П.С. Гуревич, М.М. Злобін, М.С. Каган, В.В. Келлє, В.М. Межуєв, Т. Парсонс); про системний (В.В. Афанасьєв, Н.А. Кузьміна, В.А. Семиченко) та діяльнісний підходи (Б.Г. Ананьєв, Л.С. Виготський, О.М. Леонтьєв); теорії пізнання про роль особистості в засвоєнні наукових понять, оволодінні загальнонавчальними і спеціальними вміннями (Ю.К. Бабанський, Г.О. Балл, І.А. Зязюн, І.Я. Лернер, Н.Г. Ничкало, В.Ф. Паламарчук, О.Я. Савченко, А.В. Усова); теоретико-методологічні засади формування основ інформаційної культури (А.Ф. Верлань, А.П. Єршов, М.І. Жалдак, О.А. Кузнєцов, Ю.І. Машбиць, В.М. Монахов, Ю.А. Первин, С. Пейперт).

Для розв’язання поставлених завдань, отримання вірогідних результатів, перевірки гіпотези на різних етапах роботи використано теоретичні, емпіричні, статистичні методи дослідження:

· теоретичні: аналіз філософської, психолого-педагогічної літератури, нормативної документації під час вивчення теоретичних основ досліджуваної проблеми; метод теоретичного моделювання та системного аналізу і синтезу на етапах визначення мети, предмета, гіпотези, завдань дослідження, виявлення дидактичних умов формування алгоритмічної культури в учнів школи першого ступеня; узагальнення результатів експерименту, визначення їх наукової новизни;

· емпіричні: діагностичні (спостереження, бесіда, анкетування, тестування); експериментальні (констатувальний, пошуковий і формувальний експерименти);

· статистичні: кількісне оброблення та якісний аналіз результатів дослідження; графічні форми унаочнення одержаної інформації (таблиці, діаграми).

Організація дослідження

Дослідно-експериментальна робота проводилася поетапно.

На першому етапі (1996–2000 рр.) здійснено вибір та обґрунтування теми дослідження; проаналізовано філософську, психологічну та педагогічну літературу щодо сутності алгоритмічної культури; розроблено програму експериментального дослідження, вивчено стан досліджуваної проблеми у педагогічній практиці.

На другому етапі (2001–2004 рр.) уточнено понятійний апарат дослідження; визначено сутність, структуру і зміст алгоритмічної культури; обґрунтовано дидактичні умови її формування у молодших школярів; розроблено систему вправ для формування алгоритмічної культури в учнів початкової школи; визначено й охарактеризовано рівні її сформованості; здійснено експериментальну перевірку ефективності досліджуваних дидактичних умов.

На третьому етапі (2005–2007 рр.) систематизовано й узагальнено результати дослідження, сформульовано основні положення та висновки. Визначено критерії, на основі яких перевірено ефективність запровадженої методики формування алгоритмічної культури молодших школярів.

Наукова новизна результатів дослідження:

· уперше теоретично обґрунтовано принципи відбору змісту алгоритмічного матеріалу навчальних предметів початкової школи, вимоги до конструювання системи вправ, в основу якої покладено закономірності процесу набуття алгоритмічних знань, умінь і навичок, загальнодидактичні принципи цілісності, наступності, науковості, систематичності, міжпредметності, психолого-фізіологічні особливості дітей обраної вікової групи; розроблено критерії визначення рівнів сформованості алгоритмічної культури учнів початкової школи.

· уточнено зміст поняття “алгоритмічна культура”, розкрито сутність і визначено структуру алгоритмічної культури молодших школярів; виокремлено компоненти, засвоєння яких сприяє розвитку творчих здібностей особистості; встановлено взаємозв’язки між елементами процесу формування алгоритмічної культури молодших школярів: засвоєння на інтуїтивно-практичному рівні понять “алгоритм”, “виконавець”, набуття алгоритмічних умінь, їх практичне застосування;

· подальшого розвитку набули окремі аспекти методики навчання молодших школярів елементів алгоритмізації, виконання логічних дій з операторами, пропедевтики основ інформатики, підготовки вчителя до формування інформаційної культури учнів початкової школи, управління навчально-пізнавальною діяльністю учнів з використанням алгоритмічних приписів різного рівня складності.

Практичне значення дослідження полягає в тому, що:

· на основі принципів відбору алгоритмічного матеріалу у змісті початкової освіти, вимог до конструювання системи вправ розроблено, апробовано та впроваджено в навчальний процес методику формування алгоритмічної культури молодших школярів;

· розроблено тестові завдання для діагностування ефективності дидактичних умов формування алгоритмічної культури учнів початкової школи, інструкції щодо навчально-методичного забезпечення уроків.

Ідеї і висновки дисертаційного дослідження можуть бути використані у процесі розроблення навчальних курсів з підготовки вчителів початкових класів, спецкурсів для студентів вищих педагогічних навчальних закладів, методичних рекомендацій для вчителів загальноосвітніх шкіл.

Основні положення, рекомендації і результати дослідження впроваджувалися в навчальний процес Копачівської ЗОШ І–ІІ (довідка № 127 від 15 березня 2006 року), Семенівської ЗОШ І–ІІІ ступенів (довідка № 131 від 14 квітня 2006 року) Обухівського району Київської області, НВК “Домінанта” (дошкільний навчальний заклад – спеціалізована школа І ступеня – суспільно-гуманітарна гімназія) м. Києва (довідка № 03–17/187 від 11 травня 2006 року), ЗОШ І–ІІІ ступенів № 15 (довідка № 85 від 29 грудня 2005 року), № 17 (довідка № 54 від 16 березня 2006 року) м. Кам’янця-Подільського Хмельницької області, ЗОШ І–ІІІ ступенів № 5 (довідка № 145 від 31 травня 2005 року), № 6 (довідка № 49 від 31 травня 2005 року) м. Здолбуніва Рівненської області, ЗОШ І–ІІІ ступенів № 13 (довідка № 135 від 4 квітня 2006 року), № 34 (довідка № 18 від 12 січня 2004 року) м. Кіровограда (довідка Міністерства освіти і науки України № 2/2–15–2539 від 5 грудня 2006 року).

Особистий внесок здобувача полягає у з’ясуванні сутності, структури, уточненні та доповненні змісту поняття “алгоритмічна культура молодшого школяра”, визначенні та обґрунтуванні дидактичних умов її формування.

В опублікованих у співавторстві з В.В. Мелешко, Л.В. Осіпою працях автору належить розроблення методики формування логічних умінь як компонента алгоритмічної культури та визначення структури і форм алгоритмічної діяльності молодших школярів у комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі.

Вірогідність здобутих результатів і висновків забезпечено методологічною обґрунтованістю вихідних положень, адекватністю методів дослідження меті й завданням, репрезентативністю вибірки учнів, які брали участь в експериментальному навчанні, єдністю кількісного та якісного аналізу експериментальних матеріалів, коректним математичним обробленням кількісних показників.

Апробація результатів дослідження. Основні положення, висновки, рекомендації і результати дослідження обговорювалися та отримали схвалення на міжнародних і всеукраїнських науково-практичних конференціях “Сучасна початкова школа: проблеми, пошуки, знахідки (м. Тернопіль, 1996 р.), “Златопільська гімназія: минуле, сучасне, майбутнє” (м. Кіровоград, 1996 р.), “Комп’ютери в навчальному процесі” (м. Умань, 1999 р., 2002 р.), “Інформаційні технології в науці та освіті” (м. Черкаси, 2000 р.), “Сільська школа: проблеми, пошуки, перспективи” (м. Черкаси, 2000 р.), “Інформатика та комп’ютерно орієнтовані технології навчання” (м. Хмельницький, 2001 р.), “Сільська школа: проблеми, пошуки, перспективи” (м. Умань, 2002–2004 рр.), “В.О. Сухомлинський і сучасність” (м. Тернопіль, 2002 р., м. Кіровоград, 2003 р., м. Полтава, 2005 р.), “Теоретико-практичні засади реформування системи управління закладами освіти сільських регіонів в умовах модернізації галузі” (м. Дніпропетровськ, 2005–2006 рр.), на звітних наукових конференціях Інституту педагогіки АПН України “Зміст і технології шкільної освіти” (м. Київ, 2000–2006 рр.), перед учителями початкових класів у Кіровоградському обласному інституті післядипломної педагогічної освіти, на семінарах, “круглих столах”.

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 16 праць, з яких
14 – одноосібно: 7 наукових статей у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 3 статті у наукових журналах, 6 тез доповідей у збірниках матеріалів науково-практичних конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел (266 найменувань обсягом 20 сторінок) та 10 додатків обсягом 15 сторінок. Основний зміст викладено на 203 сторінках. Робота містить 15 таблиць, 20 рисунків. Загальний обсяг дисертації –238 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано вибір і актуальність теми дослідження, визначено теоретико-методологічні основи, об’єкт, предмет, мету, гіпотезу, завдання, розкрито наукову новизну, практичну значущість роботи, подано відомості про експериментальну базу, указано шляхи апробації та впровадження здобутих результатів.

У першому розділі “Теорія і практика формування алгоритмічної культури молодших школярів” проаналізовано стан досліджуваної проблеми у філософській і психолого-педагогічній літературі, розкрито структуру і зміст понять “алгоритм”, “виконавець”, “алгоритмічна культура”, “комп’ютерно орієнтоване навчальне середовище” тощо.

У розділі висвітлено різні підходи до визначення змісту і структури алгоритмічної культури, оволодіння якою передбачає розуміння сутності алгоритму та його властивостей, уявлення про можливості автоматизації практичної сфери діяльності людини, вміння описати алгоритм за допомогою певних засобів і методів, знання основних типів алгоритмів.

Згідно теорії Т. Парсонса алгоритмічна культура характеризується такими рівнями: високий (навчально-виховні цінності) – усвідомлення цінності алгоритмічної освіти; інтелектуальний і духовний розвиток учнів, включаючи становлення операційного стилю мислення, адекватного вимогам сучасного інформаційного суспільства, розвиток мотивації, творчості, дослідницьких умінь; формування інтелектуальної чесності, об’єктивності, наполегливості, спроможності до праці тощо; середній (етичні норми поведінки) – прийняття правильних рішень у різних життєвих ситуаціях; вміння планувати власну діяльність, досягати поставленої мети; виховання таких якостей, як акуратність, аргументованість, принциповість, толерантність; низький (спеціальні алгоритмічні знання) – розуміння сутності алгоритму, його властивостей, типів і форм представлення; розуміння сутності поняття “виконавець”, системи команд виконавця, режимів його роботи тощо (рис. 1).

Сутність алгоритмічної культури розкривається за допомогою визначення й змістового наповнення її основних компонентів.

У дослідженні обґрунтовано найсуттєвіші компоненти алгоритмічної пропедевтики молодших школярів, зокрема: формування уявлень про алгоритм, його типи та властивості; набуття елементарних прийомів і засобів для запису алгоритмів; розуміння сутності операції “присвоювання”; ознайомлення з типами алгоритмів (лінійний, з розгалуженням та циклічний); розуміння на інтуїтивно-практичному рівні алгоритмічного характеру змісту математики, мови, інформатики та інших навчальних дисциплін початкової школи; засвоєння алгоритмів обчислювальних і необчислювальних процесів; формування уявлень про виконавця, систему команд виконавця, режими його роботи, а також способи запису даних; оволодіння навичками алгоритмічної діяльності у процесі використання ППЗ та певним спектром логічних умінь; набуття умінь аналізувати різноманітні процеси та явища, приймати правильні рішення в різних життєвих ситуаціях.

Рис. 1. Структура алгоритмічної культури

Зазначені вище компоненти алгоритмічної пропедевтики представляють підмножину алгоритмічної культури молодшого школяра й конкретизуються мовою понять, що утворюють її ядро і потребують формування на інтуїтивно-практичному рівні.

Для визначення фактичного стану сформованості алгоритмічної культури учнів у якості критеріїв використано рівні засвоєння знань, набуття вмінь і навичок. Мета першого етапу констатувального експерименту – визначення початкового рівня сформованості алгоритмічної культури молодших школярів, параметричні характеристики якого – інтелектуальні та практичні вміння, потрібні для відтворення навчальних алгоритмів (за зразком), виконання алгоритмів (за зразком, інструкцією, завданням), знаходження помилок в алгоритмах, зміни алгоритмів, здійснення логіко-математичних операцій, визначення логічної структури алгоритмів, конструювання алгоритмів, застосування їх у нових дидактичних умовах.

На другому етапі констатувального експерименту виявлено чотири групи критеріїв визначення рівнів сформованості алгоритмічної культури учнів початкової школи, що відповідають низькому, задовільному, достатньому та високому показникам розумового розвитку. На основі результатів констатувального етапу педагогічного експерименту визначено кількісні показники вказаних вище рівнів, охарактеризовано вимоги до алгоритмічних умінь та з’ясовано стан сформованості алгоритмічної культури молодших школярів за встановленими рівнями.

Порівняння кількісних показників експерименту свідчить, що молодші школярі найкраще виконують надані алгоритми (з урахуванням правильних і частково правильних відповідей) – 65,3%. Уміють відтворювати навчальні алгоритми в середньому 17,3% учнів. Правильно будують змінені алгоритми – 12,3%. Значні ускладнення в учнів початкових класів викликають завдання з конструювання алгоритмів та пошуку помилок у них (у середньому 4,3% і 8,2% правильних відповідей відповідно).

На констатувальному етапі експерименту встановлено, що значна частина учнів (71,3% першого, 61,4% другого, 51,7% третього, 43,2% четвертого класів) мають низький рівень сформованості алгоритмічної культури. Такі показники засвідчують, що існує суперечність між вимогами до алгоритмічної діяльності молодших школярів та їхньою алгоритмічною підготовкою.

На основі аналізу результатів експерименту зроблено висновок, що для здійснення пропедевтики алгоритмічної культури у навчальній діяльності молодших школярів потрібно визначити сукупність взаємопов’язаних дидактичних умов, які забезпечують ефективність процесу її формування.

У другому розділі “Експериментальне дослідження дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів” розроблено концепцію експериментального дослідження; обґрунтовано сукупність дидактичних умов, що забезпечують ефективність досліджуваного процесу; на основі визначених критеріїв охарактеризовано показники рівнів сформованості алгоритмічної культури учнів початкової школи; проаналізовано та узагальнено результати дослідно-експериментальної роботи.

З метою розроблення навчальних алгоритмів для різних предметів початкової школи, представлення змістового матеріалу у вигляді правил-алгоритмів, визначення меж алгоритмізації навчального матеріалу, виділення підмножини загальнонавчальних алгоритмів для формування узагальнюючих схем мисленнєвої діяльності, підвищення ефективності засвоєння навчального матеріалу шляхом алгоритмічного представлення правил, формування уявлень про алгоритм, його властивості, способи представлення та типи у другому розділі здійснено системно-структурний аналіз алгоритмічного матеріалу у змісті початкової освіти.

Визначено принципи та розроблено критерії відбору змісту алгоритмічного матеріалу навчальних предметів початкової школи.

Виявлено, що алгоритмічна діяльність молодшого школяра у комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі має таку структуру: потреби й мотиви; дидактичні завдання; навчальні дії й операції; контроль; оцінка досягнутих результатів. Її організація передбачає застосування педагогічного програмного забезпечення, спрямованого на розвиток універсальних видів діяльності (рахунок, письмо, малювання, пошук, збір і збереження інформації), врахування вікових особливостей та індивідуальних здібностей молодших школярів, вибір раціональних методів і прийомів навчання, розв’язування завдань, що сприяють формуванню навичок конструювання алгоритмічних приписів різних типів і структур, розвитку творчого потенціалу дитини.

Результативність навчального процесу молодших школярів у комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі залежить від способів його організації й досягається узгодженням окремих елементів, раціональним поєднанням комп’ютерних і традиційних видів діяльності.

У другому розділі обґрунтовано вимоги до конструювання системи вправ з формування алгоритмічної культури, серед яких: мета застосування; цілісність системи; наявність різних типів завдань та зв’язків між ними для формування алгоритмічних уявлень і вмінь; врахування змістової основи пропедевтичних знань, психолого-педагогічних закономірностей формування елементів алгоритмічної культури, особливостей критичного мислення молодших школярів; застосування алгоритмічних знань під час розв’язання пошукових завдань.

У дослідженні перевірено, що ефективність упровадження системи вправ з формування алгоритмічної культури значно підвищується за умови опори на суттєві ознаки поняття “алгоритм” та “алгоритмічний припис”, рефлексії учнями структури алгоритмічної діяльності, яка досягається завдяки використанню різних форм представлення алгоритмів та алгоритмічних приписів, різноманітних способів структурування дій.

Перевірка ефективності дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів здійснювалася на основі визначених критеріїв (табл. 1) за чотирма групами параметричних характеристик алгоритмічних умінь, що відповідають певним рівням розумового розвитку: низькому – репродуктивні; задовільному – операційні; достатньому – аналітико-синтетичні; високому – творчі.

Відповідно до визначених рівнів у розділі представлено вимоги до алгоритмічних знань, умінь і навичок учнів початкової школи.

Таблиця 1

Критерії визначення рівнів сформованості алгоритмічної культури
молодших школярів

Уміння | Рівень засвоєння

Відтворювати навчальні алгоритми | Репродуктивний

Виконувати алгоритми
(за зразком, інструкцією, завданням) | Операційний

Знаходити помилки в алгоритмах

Змінювати алгоритми

Визначати їх логічну структуру | Аналітико-синтетичний

Здійснювати логіко-математичні операції

Конструювати алгоритми різної структури

Застосовувати алгоритми в нових дидактичних умовах | Творчий

Кількісне оброблення і якісний аналіз результатів навчального експерименту свідчить про те, що дотримання розроблених дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів забезпечує підвищення рівня алгоритмічних знань, умінь і навичок, створює умови для розвитку їхніх творчих здібностей. Це підтверджено результатами формувального експерименту (табл. 2).

На основі узагальнення кількісно-якісних характеристик відповідей нами визначено рівні сформованості алгоритмічної культури учнів 1–4-х класів (рис. 2, 3).

Аналіз таблиці і діаграм свідчить, що на початку формувального експерименту показники рівнів сформованості алгоритмічної культури учнів 1–4-х класів вищі за результати констатувального етапу. Параметричні характеристики низького рівня збільшилися (учнів першого класу – приблизно на 4,9%, другого – 4,3%, третього – 4,2%, четвертого – 3,4%). Рівень алгоритмічних знань молодших школярів (достатній, задовільний, високий) підвищився (в середньому на 2,0%).

На завершальному етапі формувального експерименту кількість учнів з низьким рівнем сформованості алгоритмічної культури зменшилася приблизно в 2,5 рази (у середньому з 48,2% до 17,0%). Збільшилося число респондентів, що мають задовільний і достатній рівень (перші класи – з 17,2% до 23,2%, з 15,1% до 33,3%; другі – з 18,6% до 27,4%, з 18,6% до 31,4%; треті – з 19,8% до 27,7%, з 16,8% до 28,8%; четверті – з 20,4% до 28,2%; з 21,4% до 30,1% відповідно).

Таблиця 2

Узагальнені показники рівнів сформованості алгоритмічної культури
молодших школярів

Групи | Кла- | Всьо- | Рівень

си | го | Низький | Задовільний | Достатній | Високий

осіб | осіб | % | осіб | % | осіб | % | осіб | %

Дані констатувального експерименту | І | 451 | 322 | 71,3 | 49 | 10,8 | 41 | 9,2 | 39 | 8,7

Контрольні | І | 99 | 56 | 56,6 | 17 | 17,2 | 15 | 15,1 | 11 | 11,1

Експериментальні | І | 99 | 23 | 23,2 | 23 | 23,2 | 33 | 33,3 | 20 | 20,3

Дані констатувального експерименту | ІІ | 543 | 333 | 61,4 | 78 | 14,3 | 66 | 12,1 | 66 | 12,2

Контрольні | ІІ | 102 | 50 | 49,1 | 19 | 18,6 | 19 | 18,6 | 14 | 13,7

Експериментальні | ІІ | 102 | 17 | 16,7 | 28 | 27,4 | 32 | 31,4 | 25 | 24,5

Дані констатувального експерименту | ІІІ | 400 | 207 | 51,7 | 70 | 17,5 | 61 | 15,2 | 62 | 15,6

Контрольні | ІІІ | 101 | 48 | 47,5 | 20 | 19,8 | 17 | 16,8 | 16 | 15,9

Експериментальні | ІІІ | 101 | 16 | 15,8 | 28 | 27,7 | 29 | 28,8 | 28 | 27,7

Дані констатувального експерименту | IV | 409 | 177 | 43,2 | 81 | 19,9 | 76 | 18,6 | 75 | 18,3

Контрольні | IV | 103 | 41 | 39,8 | 21 | 20,4 | 22 | 21,4 | 19 | 18,4

Експериментальні | IV | 103 | 13 | 12,6 | 29 | 28,2 | 31 | 30,1 | 30 | 29,1

1 – низький; 2 – задовільний; 3 – достатній; 4 – високий

Рис. 2. Рівні сформованості алгоритмічної культури учнів 1–2-х класів

1 – низький; 2 – задовільний; 3 – достатній; 4 – високий

Рис. 3. Рівні сформованості алгоритмічної культури учнів 3–4-х класів

Дані статистичного аналізу свідчать про ефективність запровадженої методики експериментального дослідження (понад 30% учнів експериментальних класів мають достатній, близько 25% – задовільний рівень сформованості алгоритмічної культури, що в середньому на 15% більше порівняно з контрольними групами). На 10% зросла кількість учнів з високим показником сформованості алгоритмічної культури.

ВИСНОВКИ

У дисертаційному дослідженні здійснено аналіз проблеми становлення алгоритмічної культури особистості, апробовано новий підхід до процесу її формування.

Теоретично обґрунтовано сукупність дидактичних умов, що забезпечують ефективність процесу формування алгоритмічної культури молодших школярів, розроблено методику його реалізації у початковій школі.

Аналіз теоретико-методичних досліджень засвідчив, що формування алгоритмічної культури передбачає не лише розвиток розумового потенціалу особистості, а і її психічних якостей. Однією з визначальних умов становлення алгоритмічної культури є потреба особистості в гармонійному поєднанні інтелектуальних здібностей і духовних засад. Тому її обов’язковими компонентами мають бути, з одного боку, інтелектуальний розвиток, з другого – особистісні мотиви.

Формування алгоритмічної культури у контексті проведеного дослідження розглядається як цілеспрямований процес розвитку особистості й формування соціально значущих мотивів її діяльності. Вона охоплює загальні риси духовної культури, тому її поетапне формування здійснюється протягом тривалого часу і передбачає застосування різноманітних дидактичних прийомів: добір ефективних засобів навчання, відповідної інформації, засвоєння знань і набуття практичних навичок, використання соціокультурного досвіду тощо.

Застосування системного підходу як одного з методологічних напрямів пізнання дає можливість стверджувати, що алгоритмічна культура – це сукупність специфічних уявлень, умінь і навичок, пов’язаних з поняттям “алгоритм” (розуміння сутності алгоритму та його властивостей, знання основних типів алгоритмів, варіативні усвідомлені способи діяльності, уявлення про можливості їх автоматизації, вміння описати алгоритм за допомогою певних засобів і методів); особистісні та соціально значущі мотиви діяльності; переконання; світоглядна позиція; духовні цінності; імперативи тощо.

Сукупність і характер внутрішніх та зовнішніх відношень і взаємозв’язків між елементами алгоритмічної культури обумовлюють її багаторівневу ієрархічну побудову: від поняття “алгоритм” до наукової сфери загальної культури та системи знань. Система алгоритмічних уявлень та альтернативних способів діяльності – це фундамент ґрунтовних алгоритмічних знань.

Процес формування алгоритмічної культури молодших школярів треба розглядати як розвиток певного системного об’єкта, тому що алгоритмічні знання, вміння, навички та освітні потреби особистості складають функціональну динамічну систему з різноманітними взаємозв’язками. Становлення алгоритмічної культури як цілісної системи призводить до появи нової якості – утвердження світогляду, який разом з емоційно-ціннісними орієнтирами надає знанням і вмінням особистісного характеру, трансформуючи їх у переконання, та засвоєння нових технологій діяльності.

Сутність пропедевтики алгоритмічної культури у навчальній діяльності молодших школярів полягає у формуванні операційного стилю мислення, розвитку загальних способів розумової діяльності, оволодінні вміннями самостійного здобуття і практичного використання системи алгоритмічних знань, забезпеченні умов для засвоєння фундаментальних алгоритмічних понять і розвитку творчого мислення особистості.

Формування алгоритмічної культури учнів початкової школи здійснюється шляхом засвоєння на інтуїтивно-практичному рівні понятійного апарату та набуття відповідних способів поетапної діяльності.

Результати дослідження свідчать про те, що рівень алгоритмічної культури учнів початкових класів підвищується за таких умов:

· здійснення системно-структурного аналізу алгоритмічного матеріалу у змісті початкової освіти;

· організації алгоритмічної діяльності молодших школярів у комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі;

· конструювання системи вправ на основі принципів цілісності, ієрархічності, дотримання субординаційних зв’язків.

Відбір змісту алгоритмічного матеріалу навчальних предметів початкової школи здійснено на основі принципів цілісності, системності, пізнавальної й практичної значущості, можливості вивчення елементів алгоритмічної культури, доступності для самостійного розв’язання пізнавальних завдань за такими критеріями: рівень відображення основних понять; відповідність методів пізнання системі алгоритмічних знань; систематизація алгоритмічних понять; рівень складності пізнавальних завдань.

В основу системи вправ для формування алгоритмічної культури покладено загальнодидактичні (цілісності, наступності, науковості, доступності, систематичності, міжпредметності) та психологічні (неявності, протидії виробленню стереотипу мислення) принципи.

Розв’язування завдань, спрямованих на виконання, зміну та конструювання алгоритмів, сприяє не лише ефективному засвоєнню загальнонавчальних знань, умінь і навичок, а й вільному оперуванню алгоритмами, поступовому усвідомленню їх властивостей.

Розроблено критерії для перевірки ефективності дидактичних умов формування алгоритмічної культури молодших школярів.

На етапі формувального експерименту простежено динаміку формування алгоритмічної культури молодших школярів, виявлено позитивні зміни в репродуктивному, операційному, аналітико-синтетичному, творчому рівнях її сформованості в учнів експериментальних груп порівняно з контрольними.

На основі даних статистичного аналізу можна з імовірністю 0,95 стверджувати, що отримала підтвердження гіпотеза дослідження. Значна частина учнів експериментальних класів розв’язує завдання, пов’язані з відтворенням, зміною, конструюванням алгоритмів різної структури; уміє застосовувати їх у нових дидактичних умовах; виконує логіко-математичні операції тощо.

Перспективи подальшого дослідження окресленої проблеми пов’язані з поглибленим вивченням закономірностей формування алгоритмічної культури учнів основної і старшої школи, засвоєнням ними алгоритмічних знань, умінь і навичок у процесі вивчення окремих навчальних дисциплін, застосуванням алгоритмічних приписів різного рівня складності для управління навчально-пізнавальною діяльністю учнів.

Список опублікованих праць здобувача за темою дисертації

1. Мельник Ю.С. Формування алгоритмічної складової інформаційної культури особистості // Рідна школа. – 2002. – № 12. – С. 50–52. 7.

2. Мельник Ю.С. Формування інтелектуального компонента культури розумової праці молодших школярів засобами нових інформаційних технологій // Наукові записки Тернопільського педагогічного університету. Серія: Педагогіка. – 2002. – № 5.– С. 44 – 50.

3. Мельник Ю.С. Формування алгоритмічної культури особистості молодшого школяра // Наукові записки. – Випуск 52. Частина 2. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2003. – С. 142–146.

4. Мельник Ю.С. Сучасні підходи до формування алгоритмічної культури особистості. Психолого-педагогічні проблеми сільської школи: Зб. наук. праць Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини / Редкол. Н. С. Побірченко (голов. ред.) та ін. – К.: Наук. світ, 2004. – Випуск 8. – С. 65 – 74.

5. Мельник Ю.С. Формування алгоритмічної культури школярів у процесі мовленнєвої діяльності // Початкова школа. – 2004. – № 1. – С. 25–27; 2004. – № 2. – С. 12– 15.

6. Мельник Ю.С. Психолого-педагогічні особливості розвитку особистості молодшого школяра / Збірник наукових праць Полтавського педагогічного університету ім. В.Г. Короленка. Серія “Педагогічні науки”. – Випуск 6 (45). – Полтава, 2005. – С. 267–274.

7. Мелешко В.В., Мельник Ю.С. Формування логічних умінь як компонента алгоритмічної культури молодшого школяра // Початкова школа. – 2006. – № 11. – С. 55–57. (Розроблення дидактичного забезпечення для оволодіння молодшими школярами елементами логічних знань і вмінь як компонента алгоритмічної культури).

8. Мельник Ю.С. Методика формування в учнів 1–4-х класів уявлень про інтерфейс користувача та вміння використовувати його у навчальній діяльності // Психолого-педагогічні проблеми сільської школи: Зб. наук. праць Уманського держ. пед. університету імені П. Тичини / Редкол. Н. С. Побірченко (голов. ред.) та ін. – К.: Наук. світ, 2002. – Випуск 2. – С. 65–74.

9. Мельник Ю.С. Формування алгоритмічної культури учнів у процесі вивчення шкільного курсу математики / Управління системою освіти сільських адміністративних районів в умовах формування інноваційної моделі розвитку галузі: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції. – Дніпропетровськ: ТОВ “Інновація”, 2005. – С. 68–71.

10. Мельник Ю.С. Пропедевтика алгоритмічної культури молодших школярів / Теоретико-практичні засади реформування системи управління закладами освіти сільських регіонів в умовах модернізації галузі: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції. – Дніпропетровськ: ТОВ “Інновація”, 2006. – С. 139–145.

11. Мельник Ю.С. Про рівень алгоритмічної культури молодших школярів / Сучасна початкова школа: проблеми, пошуки, знахідки. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. – Ч. І. – Тернопіль, 1996. – С. 70–71.

12. Мельник Ю.С. Формування алгоритмічної культури особистості / Комп’ютери в навчальному процесі: Матеріали 2-ої Всеукраїнської науково-практичної конференції 29–30 жовтня 2002 року / Збірник під ред. М. В. Дудика. – Умань: Алмі, 2002. – С. 50.

13. Мельник Ю.С. Сутність алгоритмічної культури особистості / Зміст і технології шкільної освіти: Матеріали звітної наукової конференції Інституту педагогіки АПН України 2004 року. – К.: Пед. думка, 2004 – С. 50–51.

14. Мельник Ю.С. Особливості формування алгоритмічної культури молодших школярів / Зміст і технології шкільної освіти: Матеріали звітної наукової конференції Інституту педагогіки АПН України. – К.: Пед. думка, 2005 – С. 36–37.

15. Мельник Ю.С., Осіпа Л.В. Організація алгоритмічної діяльності в комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі / Матеріали міжнародної науково-практичної конференції: модернізація освіти: пошуки, проблеми, перспективи. – Київ – Переяслав-Хмельницький, 22–25 травня 2006 року. – С. 165–166. (Визначення структури та форм організації алгоритмічної діяльності в комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі).

16. Мельник Ю.С. Педагогічні чинники формування алгоритмічної культури молодших школярів / Зміст і технології шкільної освіти: Матеріали звітної наукової конференції Інституту педагогіки АПН України: Редкол.: В.М. Мадзігон (голов. ред.) та ін. – К.: Пед. думка, 2006. – С. 51–52.

АНОТАЦІЇ

Мельник Ю.С. Дидактичні умови формування алгоритмічної культури молодших школярів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.09 – теорія навчання. – Інститут педагогіки АПН України. – Київ, 2007.

У дисертаційному дослідженні здійснено аналіз проблеми становлення алгоритмічної культури, апробовано новий підхід до процесу її формування в учнів початкової школи.

У