Развитие логического мышления учащихся на уроках информатики

В настоящее время информатика как учебный предмет проходит этап становления, активно ведутся дискуссии по поводу её содержания вообще и на различных этапах изучения в частности. Но есть ряд вопросов, необходимость включения которых в учебные планы бесспорна.

В современных условиях особую актуальность приобретает формирование и развитие у школьников логического мышления, предполагающего, в частности, следующие умения: анализировать, сравнивать (выделять общее и особенное), проводить аналогии, классифицировать, выделять главное и обобщать, устанавливать причинно-следственные и иные связи и т.п. Это помогает ребенку осмысленно видеть окружающий мир, более успешно в нем ориентироваться, формирует основы научного мировоззрения.

Если изучить особенности развития логического мышления у учащихся, выявить эффективные методы его развития, разработать систему уроков по развитию логического мышления и применить на практике, то это будет способствовать развитию логического мышления учащихся.

Психологи по-разному определяют понятие "мышление".

Мышление - это социально-обусловленный, неразрывно связанный с речью психический процесс поисков и открытий существенно нового, процесс опосредованного и обобщенного отражения действительности в ходе ее анализа и синтеза. Мышление возникает на основе практической деятельности из чувственного познания и далеко выходит за его пределы.  А.В. Петровский [1]

Мышление - это психический процесс познания, связанный с открытием субъективно нового знания, с решением задач, с творческим преобразованием действительности. Р.С. Немов [2]

Формирование логического мышления – важная составная часть педагогического процесса. Помочь учащимся в полной мере проявить свои способности, развить инициативу, самостоятельность, творческий потенциал – одна из основных задач современной школы. Успешная реализация этой задачи во многом зависит от сформированности у учащихся познавательных интересов.

 Формирование логических приемов мышления у школьников способствует развитию у них познавательной деятельности и продуктивных мыслительных процессов.

 Логические приемы мышления результативно формируются и развиваются, если их процесс становления отвечает следующим методическим требованиям:

 -учет возрастных особенностей школьников;

 -последовательность формирования логических приемов мышления; системность;

- непрерывность и преемственность в методике формирования и развития логических приемов мышления на различных этапах обучения.

 Реальные предпосылки для развития логического мышления даёт информатика. Однако, конкретной программы логических приемов мышления, которые должны быть сформированы при изучении данного предмета, нет. В результате работа над развитием логического мышления идёт без знания системы необходимых приёмов, без знания их содержания и последовательности формирования.

 Ученик под руководством учителя, прежде всего, анализирует содержание задания, расчленяя его на числовые данные, условия и вопрос.

 При решении задач требуется применить более сложный и более тонкий анализ и синтез. Анализ содержания составной задачи, так же как и простой, сводится к расчленению его на числовые данные, условия и вопрос. Однако сами данные, условие и искомое должны подвергнуться дополнительно анализу, расчленению на составляющие их элементы.

 При объяснении учащимся новой для них по способам решения задачи с многозначными числами часто используется приём аналогии: учитель предлагает решить аналогичную задачу с небольшими числами, вычисления над которыми можно выполнить устно.

 Развитию логического мышления способствует формирование навыков построения алгоритмов. Поэтому в курс информатики включен раздел «Основы алгоритмизации». Основная цель раздела – формирование у школьников основ алгоритмического мышления.

 Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата.

 Алгоритмическое мышление, наряду с алгебраическим и геометрическим является необходимой частью научного взгляда на мир.

 Каждый человек постоянно выполняет алгоритмы. Обычно нет необходимости думать о том, какие действия и в каком порядке при этом совершаются. Если же алгоритм требуется объяснить человеку, ранее с ним незнакомому (или, скажем, ЭВМ), то алгоритм необходимо представить в виде четкой последовательности простейших действий.

 Любой формальный исполнитель (в том числе и ЭВМ) рассчитан на выполнение ограниченного набора действий (операций). При работе с ним учащиеся сталкиваются с необходимостью построения алгоритмов с использованием фиксированного набора операций (системы команд).

 Под алгоритмической культурой школьников понимается совокупность специфических представлений, умений и навыков, связанных с понятием алгоритма и средствами его записи.

 Таким образом, понятие алгоритма является первым этапом формирования у учащихся представлений об автоматической обработке информации на ЭВМ.

 Алгоритмы используются при решении не только вычислительных задач, но и для решения большинства практических задач.

 При построении алгоритмов учащиеся учатся анализировать, сравнивать, описывать планы действий, делать выводы; у них вырабатываются навыки излагать свои мысли в строгой логической последовательности.

Развитие логического мышления на уроках информатики в младшем школьном возрасте

Роль информатики в развитии логического мышления исключительно велика. Причина столь исключительной роли информатики в том, что это самая практическая наука из всех изучаемых в школе, в ней высокий уровень абстракции.

Как обучать детей нахождению способа решения логической задачи? Этот вопрос – центральный в методике обучения решению задач в начальной школе. Для ответа на него можно предложить немало практических приемов, облегчающих поиск способа решения задачи.

Умение решать задачи является одним из основных показателей уровня развития, глубины освоения учебного материала.

Основное внимание при подборе задач следует уделять соединению имеющихся методических рекомендаций для достижения поставленных целей:

 Расширение кругозора учащихся, развитие памяти, внимания;

 Познавательное развитие детей - узнавание ими простых связей и зависимостей окружающего мира;

 Развитие логики мышления, пространственных представлений, воображения детей;

 Развитие умения сравнивать и классифицировать;

 Формирование творческих, исследовательских качеств учащихся;

 Формирование операционного стиля мышления;

 Подготовка к восприятию компьютерного варианта задач.

Хорошо развитое логическое мышление учащихся позволяет им применять приобретённые знания в новых условиях, решать нетиповые задачи, находить рациональные способы их решения, творчески подходить к учебной деятельности, активно, с интересом участвовать в собственном учебном процессе.

Процесс мышления динамичен и поддаётся тренировке, также как и память. А использование на уроках упражнений на внимательность и тренировку памяти создаёт платформу для успешного обучения. Несколько примеров на тренировку внимания:

Предлагается за 1 секунду запомнить числа, затем сложить и сообщить сумму, но после сообщения результата ставится вопрос: «На каких фигурах были расположены числа?».

Предлагается в течение нескольких секунд запомнить геометрические фигуры, затем ответить на вопросы учителя: «Сколько фигур? Какого цвета ромб? Сколько фигур красного цвета?».

Предлагается в течение нескольких секунд запоминать расположение кругов на экране, затем располагать круги на столах, с обязательной проверкой после выполнения задания. В последующем можно уменьшать время запоминания расположения кругов.

Учащимся в течение некоторого времени демонстрируется таблица с различными предметами. Затем проводится опрос в виде вопросов типа: «Какой предмет располагается с заданным? Какой предмет находится ниже (выше) заданного?»

Аналогичны примеры на нахождение последовательности предметов среди многих в таблице. Обоснованы и задания на нахождение закономерности чисел, букв, графических изображений, так как «в основе научного мышления лежит процесс нахождения причинно-следственных связей», ассоциации (по смежности, внешнему признаку и контрасту), задачи на обобщение.

Особую группу составляют задачи на нестандартное мышление. Например: «Два человека подошли к реке, у пустынного берега которой стояла лодка. Но на ней мог поместиться только один человек. Однако оба они переправились через реку и продолжили путь». Решением данной задачи является часто не замеченное, но возможное условие, что подойти они могли к разным берегам реки.

«Есть два одинаковых стакана, в которые налито поровну: в один – молоко, в другой – кофе. Из первого стакана переливают ложку молока в стакан с кофе. Потом размешивают, и из второго стакана обратно в первый переливают ложку смеси кофе с молоком. Чего теперь больше: молока в кофе или кофе в молоке?»

 Очень полезная задачка. Можно долго выписывать уравнения, а можно понять, что ответ очевиден.

Развитие логического мышления учащихся среднего звена на уроках информатики

В основной школе большое место должно быть отведено обучению операциям логического мышления: анализу, синтезу, сравнению, классификации, обобщению.

Умение логически обрабатывать материал часто развивается у подростков стихийно. Развитие таких умений должно стать специальной задачей учителя. От этого зависит не только, глубина и прочность знаний, но и возможность дальнейшего развития интеллекта и особенностей подростка.

Пример урока, где можно использовать приемы логического мышления:

Конспект урока на тему: «Основы логики: построение таблиц истинности». – смотри документ.

Развитие логического мышления учащихся старшего звена на уроках информатики

Чтобы развивать логический стиль мышления у старшеклассников необходимо чтобы:

учащиеся умели находить как можно больше вариантов подхода к одной и той же проблеме, а также могли выбрать наиболее оптимальный, исходя из поставленных целей и задач;

учащиеся умели рассматривать собственные действия и действия других с различных точек зрения, развивая тем самым критическую и рефлексивную компоненты;

учащиеся умели, применяя ряд мыслительных операций, переформулировать задачу, подходить к ее решению и оформлению решения с различных позиций;

учащиеся смогли осуществить выбор способа саморазвития, выстраивания своей профессиональной карьеры.

     Представляю описательную модель  формирования логического мышления старшеклассников.

 Уточню, что в модели отсутствует описание необходимых действий, так как этот момент проектируется и разрабатывается учителем самостоятельно.

 Данная модель предусматривает создание педагогических условий по формированию и развитию логического мышления.

     Я предлагаю следующую систему педагогических условий:

специально разработанное содержание элективных курсов по информатике, направленных на развитие логического мышления старшеклассников;

специально предложенная типология задач направленных на развитие логического мышления старшеклассников, реализацию ближней и дальней целей ученика;

обеспечение единства содержательного, мотивационного, критического, корректирующего, контролирующего, рефлексивного, творческого компонентов;

специально разработанные модели система уроков, урока решения задач на закрепление изученного материала в своей основе предполагают основные признаки эффективности реализации условий 1-3;

развитие логического мышления старшеклассников органично соединяется с развитием предметных умений, тем самым отражаться на успеваемости по информатике;

реализация прямого (изучение операций мышления, их классификации и способов применения, основных разделов «логики») и косвенного путей (умение применять мыслительные операции, комбинаторные, логические, общенаучные методы через предмет «информатика») развития логического мышления старшеклассников;

индивидуальная педагогическая поддержка;

специальные материалы для оценки и коррекции умений (уровневые тесты);

педагогическая деятельность учителя направленная на развитие логического мышления старшеклассников.

Примеры уроков с использованием логического мышления.

Одномерные массивы. Информатика. 10 класс

Тема урока: Создание Web-страницы.

Цель урока: Разобрать основные этапы создания Web-страниц. – смотри документ.

По мере формирования логического мышления учащийся всё больше учится осознавать обобщенные закономерности явлений. Мышление начинает  переходить от единичного через особенное  к всеобщему, от случайного к необходимому, от явлений к существенному в них, от одного определения сущности к  более глубокому познанию действительности, к пониманию взаимосвязи её различных моментов. Точнее ученик не только и не столько всё глубже познаёт действительность, по мере того, как развивается его мышление, сколько  его мышление всё более развивается, по мере того как углубляется его познавательное проникновение   в действительность. Именно поэтому представляется особенно важным, выявить основные закономерности развития и диагностики мышления в каждом возрасте.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Выготский Л.С. Мышление и речь: собрание сочинений. В 6 т. Т.2. – М., 1982.
2. Возрастная и педагогическая психология. Под ред. В. Давыдова – М., 1979
3. Калмыкова З.И. Продуктивное мышление как основа обучаемости. – М., 1981
4. Крайг. Психология развития. – Питер, 2000
5. Маслов А.С. Психологические процессы – М., 1994
6. Мухина В.С. Возрастная психология: феноменология развития, детство, отрочество. – М., 1999
7. Гетманова А. Д. Занимательная логика. – М.: Владос, 1998, Ч. 1, С.171.
8. Горячев А.В., Горина К.И., Волкова Т.О. Информатика в играх и задачах. 1кл. – М.: Баласс, 2005. – С.35 - 58.
9. Горячев А.В., Горина К.И., Волкова Т.О. Информатика в играх и задачах. 4кл.  – М.: Баласс, 2005. – С.30.
10. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Юнерман Н.А. Информатика: Учебное пособие для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2000.
11. Информатика. Базовый курс для 7-9 кл. / Под ред. Е.К. Хеннера. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000.