На чтение: ≈ 13 мин.За двадцать лет своего существования в школе информатика как предмет претерпела значительные изменения. Первоначальный лозунг «Программирование – вторая грамотность», настолько широко подхваченный прессой, что в некоторых газетах и журналах публиковались настоящие уроки программирования, предполагал, что каждый выпускник средней школы, независимо от общей подготовленности и оценок по другим школьным предметам, будет свободно владеть искусством составления программ на каком-либо алгоритмическом языке. Из этого постулата логически вытекало умение проходить весь путь решения задач на компьютере – от неформальной постановки к формализации задачи, составлению и проверке правильности алгоритма, реализации его на языке программирования с последующим поиском и исправлением возможных ошибок.
С высоты сегодняшнего дня вполне очевидна иллюзорность попыток сделать каждого ученика классным специалистом по составлению программ. Ведь многие ученики старших классов средней школы слабо знают таблицу умножения, как, впрочем, и орфографию, и синтаксис родного языка.
Однако, учитывая тогдашнее состояние с компьютерной техникой в нашей стране, и особенно в сельской местности, иного лозунга на тот момент просто не могло быть. Да, компьютерных инструментов в то время не хватало, ибо практически единственным широкодоступным таким инструментом был язык программирования.
Нынешнее состояние дел, когда созданы разнообразные компьютерные инструменты, позволяющие без слишком специальной подготовки набирать и редактировать тексты в текстовых редакторах, создавать рисунки в графических редакторах, производить разнообразные расчеты в электронных таблицах, формулировать запросы в базах данных, практически делает искусство программирования уделом немногочисленной прослойки узких специалистов.
Важна и другая сторона вопроса. На момент появления информатики в школе как предмета сами компьютеры воспринимались как некое чудо XX века, и великим счастьем для каждого школьника была сама возможность посидеть рядом с этим чудом и пообщаться с ним посредством клавиатуры и дисплея. Говоря языком педагогики, мотивация в изучении информатики в те годы была весьма сильной, ибо позволяла лишний раз прикоснуться к некой компьютерной магии.
Сейчас, когда компьютер из разряда чудес перекочевал в общество бытовых приборов, доступ к которому во многих семьях практически неограничен, подобная мотивация находится уже внутри самого предмета. В частности, поощрять изучение информатики можно с помощью творческих заданий или нестандартных задач. При этом подобные задания не обязательно должны быть глобальными и определять весь урок, они могут просто играть роль фона при отработке каких-то технических умений и навыков. Тем не менее даже в таком фоновом виде творчество заметно оживляет и стимулирует процесс обучения.
Не секрет, что одни ученики, преуспевая в области точных наук, пренебрежительно относятся к «общественно-сумбурным» наукам, в которых явно просматривается зависимость оценки того или иного события от политической конъюнктуры.
Другие же, напротив, эти самые точные науки молча или вслух ненавидят, сознаваясь, что ничего в них не понимают, зато успешны именно в «говорильных» областях школьных знаний.
Оба эти направления по-своему интересны и позволяют ученикам проявить свои лучшие качества – умение мыслить, фантазировать, планировать действия и предвидеть результаты своей работы, показывать при этом степень владения тем или иным компьютерным инструментом. Успешность же в выполнении того или иного творческого задания дает ученикам точку опоры и позволяет без прежнего неприятия взглянуть на смежную область приложения сил и таланта.
Логико-алгоритмическое направление представлено ниже в работе задачами «Рыбаки и рыбки», «Рыцарь и Дракон». Образно-художественное – в разработках по темам «Фольклор на уроках информатики» и «Старая сказка на новый лад».
Своеобразным пересечением этих двух направлений работы – логико-алгоритмического и образно-художественного – является, на мой взгляд, использование на уроках информатики такой предметной области, как шахматы. Местом рождения шахмат традиционно считается Индия, откуда эта игра постепенно распространилась по всему миру. К реформам правил игры приложили руку и арабские математики, и испанские поэты. В частности, арабские математики использовали шахматную доску как своеобразный калькулятор. Быть может, самая большая проблема в интеграции информатики и шахмат – неудачность попыток втиснуть все богатство шахмат в ложе чистой информатики.
Вот примерное содержание авторской программы «Шахматы как предметная область информатики», которую я использую в качестве некого симбиоза самых разнообразных областей наук:
Легенда о создании шахмат. Задача о зернах пшеницы как прообраз вычислений в электронных таблицах. Шахматная доска как вычислительный прибор арабских математиков. Кодирование информации и шахматная нотация. Виды шахматной нотации. Алгебраическая. Описательная. Телеграфный код. Система знаков шахматного журнала «Информатор». Головоломки и комбинаторные задачи на шахматной доске. Дружественная и враждебная расстановки фигур на шахматной доске. Задачи о пяти и восьми ферзях.
Теория графов и расчет вариантов в шахматной партии. Дерево расчета. Евклидова геометрия шахматной доски. Правило квадрата. Правило треугольника. Коневое колесо. Неевклидова геометрия шахматной доски. Траектории движения короля. Равенство пути при движении по прямой линии и разным видам ломаных линий.
Техника и фантазия. «Давид» и «Голиаф» на шахматной доске. Алгоритмы достижения выигрыша в «точных» позициях. Шахматы как полигон искусственного интеллекта. Шахматный автомат Кемпелена – точный механизм при «встроенном» игроке и отсутствии машинного интеллекта. Ткацкий станок Эдмунда Картрайта как продолжение шахматного автомата Кемпелена. Шахматные выкладки Клода Шеннона по теории искусственного интеллекта.
Современные шахматные программы для практической игры, анализа позиций и ведения баз данных шахматных партий.
А вот примеры творческих заданий, с помощью которых я развиваю мотивацию к изучению предмета у своих учеников.
Три друга – Вася, Петя и Коля – пошли на рыбалку. Пока спускались несколько километров вниз по реке, договорились, что улов вне зависимости от капризов фортуны поделят поровну. Придя к месту дислокации, разбили лагерь, весь день ловили рыбу, к вечеру сварили уху, поужинали и легли спать. Ночью первым от холода проснулся Вася и, не будя остальных, решил забрать свою долю и идти домой. Сказано – сделано. Вася пересчитал весь улов, увидел, что получившееся число пойманных рыб не делится на три, отпустил «лишнюю» рыбку обратно в реку, забрав свою долю – третью часть от оставшейся рыбы, сложил в ящик и пошел домой.
Следом за Васей, с некоторым временным интервалом, просыпались Петя и Коля и в полном неведении об уходе Васи поступали в точности так же, как и он:
пересчитывали улов;
выбрасывали по одной – «лишней» – рыбке;
забирали треть от оставшегося рыбьего поголовья;
откладывали свою долю и шли домой.
Требуется определить, как распределился весь улов, то есть:
Каким было общее число пойманных рыб?
Какой оказалась доля каждого рыбака?
Сколько рыб вернулось обратно в реку?
Сколько рыб осталось бесхозными?
У страшного Дракона с планеты Китбай 19 голов. Отважный Рыцарь, знакомый со школьным курсом информатики, придумал аппарат, с помощью которого можно одним ударом отрубить ровно 12, 14, 21 или 340 голов, но после этого у Дракона отрастают взамен соответственно 33, 1988, 0 или 4 головы. Если все головы отрублены, новые не вырастают. Сможет ли Рыцарь победить Дракона?
***
Использование в рамках решения одной задачи разных компьютерных инструментов (калькулятора, текстового редактора, электронных таблиц, сред программирования) позволяет:
понять, что одна и та же задача может быть решена с помощью разных компьютерных инструментов;
оценить собственные трудозатраты при разных вариантах решения;
научиться для каждой задачи выбирать наиболее приемлемый вариант решения;
показать взаимосвязь соседних терминологических пластов информатики и связать их воедино с практической реализацией.
Заключение
Одна из задач человечества – успеть за бурным развитием компьютерной техники, чтобы не допустить превращения человека в биологический придаток умной машины. Использование шахмат в качестве предметной области при изучении курса информатики способствует развитию человеческого интеллекта, помогая при этом понять преимущества и недостатки интеллекта компьютерного.
Говоря непосредственно о самом предмете изучения, необходимо сказать, что информатика – наука «компанейская», она легко вступает во взаимодействие с различными школьными предметами, и для ее изучения можно использовать разные понятийные области.
При этом очень перспективно, на мой взгляд, использовать в качестве понятийной области фольклора пословиц, поговорок, сказок и так далее, а также такой предметной области, как шахматы.
Очень важно учитывать, что при использовании на уроках творческих заданий крайне необходимы:
уважение желания ученика работать самостоятельно;
умение воздержаться от вмешательства в процесс его творческой деятельности;
предоставление ребенку свободы выбора области приложения сил и методов достижения цели;
поощрение работы над проектами, предложенными самими учениками.
Компьютерные инструменты не отменяют и не заменяют творческих способностей человека, в том числе в области принятия решений, а лишь позволяют более продуктивно их использовать.
Виталий НЕИЗВЕСТНЫХ, учитель информатики Байкитской школы, Красноярский край
Выбор читателей
Комментарии