Развитие вычислительного мышления обучающихся как необходимого компонента цифровых компетенций в курсе информатики основной школы

Развитие вычислительного мышления обучающихся как необходимого компонента цифровых компетенций в курсе информатики основной школы

Аннотация: рассмотрены актуальные вопросы развития вычислительного мышления на уроках информатики, выявлено его значение в общей структуре современного образования, определены основные направления, способствующие его эффективному развитию.

Ключевые слова: вычислительное мышление, цифровая компетенция, урок информатики, обучающиеся, основная школа.

Abstract: current issues of development of computational thinking in computer science lessons are considered, its importance in the General structure of modern education is revealed, and the main directions that contribute to its effective development are determined.

Keywords: computational thinking, digital competence, computer science lesson, students, primary school.

В Российской Федерации в условиях современной системы образования вопрос формирования цифровых компетенции является ключевым. Согласно содержанию ФГОС ООО [1] и Концепции учебного предмета «Информатика» развитие вычислительного мышления (далее ВМ) выделено в качестве одного из приоритетных направлений [2].

В таких условиях необходим поиск новых методов и форм в образовании, что обуславливает актуальность данной работы. Цель исследования: выявить значение формирования ВМ на уроках информатики в основной школе и определить формы и методы, способствующие его развитию, как важнейшего компонента цифровой компетенции.

Цифровыми компетенциями стандартно называют определенный комплекс, связанный с работой в цифровом пространстве и с соответствующими продуктами. В современном обществе одним из важных компонентов формирования у обучающихся цифровых компетенций является развитие вычислительного мышления, под которым мы понимаем мыслительные процессы, принимающие участие в постановке проблем и их решения таким образом, чтобы решения эти были представлены в форме, которая может быть эффективно реализована с помощью средств обработки информации [8,с.18]. Вычислительное мышление напрямую взаимосвязано с мышлением логическим и системным и также включает в себя ряд других компонентов (алгоритмическое, параллельное мышление). Также в данном случае формируются, и другие виды мыслительных процессов – композиционное рассуждение, действие по шаблону, процедурное мышление, рекурсивное. Таким образом, мы можем сказать, что под вычислительным мышлением «computational thinking» подразумевается комплекс требований к обучающемуся, который должен понимать возможности информационных технологий и быть способен эффективно их использовать, видеть новые сферы их применения в решении сложных проблем в различных сферах деятельности [5, с.126].

В современной российской научно-педагогической литературе значение вычислительного мышления для современного человека доказал Е.К. Хеннер [8,с.18]. Отмечала значение развития вычислительного мышления Босова Л.Л. [4,с.55].

Термин «основная школа» относится к возрастной группе учащихся возраста 10-15 лет – группе детей, которых принято называть подростками

В подростковом возрасте ученик уже может эффективно оперировать данными, решать интеллектуальные задачи, выдвигать гипотезы и осуществлять системный поиск [6]. Подростки способны применять абстрактные правила при решении задачи.

Для эффективного развития и оценки уровня формирования вычислительного мышления на уроках информатики в основной школе рационально использовать ряд следующих форм и методов:

1. Проектирование (предполагается разработка структуры, внешнего вида и функциональности артефактов; включены разработка решений в виде блок-схемы, раскадровки, псевдокода, системных диаграмм и т. д.).

2. Программирование (проект переводится в кодовую форму)

3. Отладка (систематическое применение анализа и оценки с использованием ряда навыков)

4. Анализ (включается разделения на составные части (декомпозиция), уменьшение ненужной сложности (абстракция), выявление процессов (алгоритмы) и поиск общих связей и закономерностей (обобщение) [7].

При развитии ВМ в школьный курс информатики включаются: прямое взаимодействие с учителем (диалог, беседа, дискуссия); освоение математических основ информатики (используются проблемно-поисковые, продуктивные и творческие методы); методы обучения алгоритмизации и программированию, которые варьируются от игровых до эвристических

На уроках информатики рационально использовать ряд разнообразных методик: метод записной книжки Хефеле; создание мультимедийных презентаций на заданную тему (работу ведут при этом с текстовой, графической информацией, составляют диаграммы и др.); метод фокальных объектов (перенос на заданный объект новых, неожиданных свойств); тренинги (например, «Виды алгоритмов», «Составление циклических алгоритмов»); проблемные и модельные методы.

Одним из эффективных инструментов развития ВМ является блочное программирование. Данный подход понятен и доступен обучающимся основной школы. Наибольшее распространение получил язык программирования Scratch. Возможности данной среды позволяют познакомить школьников с различными парадигмами и технологиями программирования. У обучающихся формируется не только логическое и алгоритмическое мышление как составная часть ВМ, но и умение работать с приложениями, новыми компьютерными инструментами [3,с.16].

Таким образом, используя широкий спектр разнообразных инструментов, мы может развивать вычислительное мышление на уроке информатики, что является необходимым для развития в целом цифровой компетентности обучающихся. Современный школьник, овладев навыками ВМ, впоследствии становится самостоятельным в поиске информации, может осмыслить ее, принять нестандартное решение и применить творческий подход применяя навыки работы с компьютером.

Развитие вычислительного мышления на современном этапе развития образования в области формирования информационных компетенций является одной из важных задач.

Список литературы