Использование когнитивных стратегий на уроках информатики

В статье представлен материал исследовательской практики по использованию когнитивных стратегий на уроках информатики. Исследование выполнено в рамках проекта «Action research», на базе средней школы № 7. Согласно цели исследования конкретизировано понятие «когнитивные стратегии», определена структура когнитивных стратегий с учетом специфики преподавания информатики, обоснованы методические рекомендации по подбору методов для выполнения заданий и выявлено влияние использования когнитивных стратегий на результаты обучения учащихся.

Ключевые слова: когнитивная стратегия, урок, мыслительные навыки, академическая грамотность, функциональная грамотность, компетентность.

Все учителя в настоящее время, озадачены одной и той же проблемой — как научить наших учеников тому предмету, который мы им преподаём? Школьники в своём большинстве не удерживают информацию ни в оперативной и ни в долговременной памяти. С внедрением обновленного содержания среднего образования в школах Казахстана возросла потребность в изменении практики обучения и преподавания, внедрении новых подходов и стратегий, которые позволяют работать на повышение качества образования. Развитие у учащихся навыков 21 века, таких как критическое мышление, креативность, исследование, самостоятельность, инициативность и настойчивость, использование информации, системное мышление, коммуникация и рефлексия является приоритетной задачей каждого педагога.

Чтобы решить обозначенные задачи, учителю необходимо задаваться вопросами: Какие методы более эффективны в достижении целей? Как развивать навыки? Каким образом методы обучения влияют на усвоение материала? [1]

В результате поиска ответов на поставленные вопросы, в рамках реализации проекта «Action research», мною обозначен проблемный аспект практики исследования — это выявление влияния когнитивных стратегий на результативность обучения.

Актуальность проведенного исследования обусловлена тем, что результативность обучения зависит от умения использовать на уроке эффективные стратегии для достижения учащимися поставленных целей, развития не только академической, но и функциональной грамотности.

Когнитивная гибкость — это способность человека находить новые решения, умение эффективно использовать имеющийся в наличии исходный материал, а также способность человека адаптироваться к переменам и успешно преодолевать затруднения. Когнитивная гибкость играет важную роль в обучении и развитии способности решать сложные задачи. Она помогает выбрать стратегию, которой нужно следовать, чтобы адаптироваться к различным обстоятельствам, возникающим на пути. Как и любую другую способность, когнитивную гибкость можно тренировать и улучшать.

Когнитивные стратегии — целостная динамическая структура ментального опыта личности, которая определяет индивидуальную взаимосвязь действий и операций имеющихся познавательных функций (память, восприятие, представление, мышление, воображение). Когнитивные стратегии направлены на реализацию конкретной цели познания [2].

Функциональная грамотность — уровень образованности, который характеризуется способностью решать стандартные жизненные задачи в различных сферах жизнедеятельности на основе преимущественно прикладных знаний [3].

Полноценное усвоение знаний невозможно без использования общих когнитивных способностей, а решение жизненных задач невозможно без знаний и социальных навыков, поэтому развитие академической и функциональной грамотности реализуется совместно или в определенном балансе.

Проектирование уроков-исследований по предмету «Информатика» осуществлялось в логике системно-деятельностного подхода. Учитывались аспекты урока: мотивационный, когнитивный, социальный и аффективный.

На уроках информатики ученики получают задания выбрать для себя математическую задачу, имеющую несколько решений и оформить эти решения в виде разветвляющегося алгоритма при изучении блок-схем (программирование), а также оформить ее в MS PowerPoint, с решениями в виде теста с использованием гиперссылок. Дети самостоятельно выбирают задачи разного уровня сложности, что позволяет обеспечивать реализацию дифференцированного подхода с учетом сформированного уровня знаний, умений, когнитивной гибкости учащихся.

Следующим упражнением для развития когнитивной гибкости у учащихся является составление рассказа или сказок на основе некоторого списка слов. Ученику даются определенные слова, с помощью которых, ему предлагается сочинить интересную историю или сказку. Подобного рода задания формируют учебно-познавательную мотивацию обучающихся, снимают эмоциональное напряжение, страх, помогают преодолеть ситуацию затруднения в познавательной сфере.

На уроках информатики нужно использовать морфологический анализ. Учащимся предлагать объект, который нужно разложить на компоненты, выбрать из них несколько существенных характеристик, изменить их и попытаться соединить снова. На выходе получается новый объект. Например, ученикам нужно придумать визитную карточку для парфюмерной компании. Если изменить классическую прямоугольную форму и воздействие на органы чувств, может получится визитка в форме цветка или флакона духов с запахом парфюма. Применения морфологического анализа при обучении информатике способствует актуализации познавательного потенциала учащихся, развитию коммуникативных способностей.

При выборе методов активного обучения на различных этапах урока необходимо четко понимать, что если вы предлагаете обучающимся, например, работу с информацией, то необходимо выбирать стратегии работы с информацией, например, схемы: «Карта памяти», «Картография», «Луковица» и т. д.

Большой интерес представляет использование метода case-studio, т. е. метода конкретных ситуаций — активного проблемного ситуационного анализа, основанного на обучении путём решения конкретных задач-ситуаций.

Для достижения поставленных целей на уроках использовались различные способы дифференциации с учетом потребностей учащихся. Например, дифференциация по ресурсам — учащиеся получали тест с подсказкой и без неё, дифференциация по способу выполнения задания — предлагались шаблоны, словесные инструкции. Учащиеся с низкими учебными возможностями получали дозированную помощь учителя в виде письменных подсказок — вопросы для составления устного высказывания, полезные фразы для аргументирования.

Использование дифференциации заданий по уровню сложности обеспечивало создание образовательной среды, в которой учащиеся с разными способностями могли двигаться от простого к сложному, работать в меру своих сил и возможностей, достигая поставленных целей.

Формативное оценивание с использованием критериев и дескрипторов проводилось в течение урока. Критерии соотносились с целями обучения, дескрипторы — с заданиями.

Дескрипторы оценивания помогали ученику выявить пробелы при изучении темы и уровень достижения цели. Для учителя — это возможность предоставить ученику конструктивную обратную связь и внести в последующий план урока корректировку.

При таком подходе к проектированию и проведению уроков информатики наблюдался 100 % результат достижения цели обучающимися. Предлагаемая практика была сознательной и повторяющейся, направлена на улучшение выполнения заданий и результатов обучения.

В ходе проведения анализа серии проведенных уроков были разработаны следующие рекомендации :

1) процесс обучения должен опираться на принцип сознательности и учет использования когнитивных стратегий;

2) обучающийся должен быть мотивирован для выполнения заданий и должен приложить усилия для улучшения качества его выполнения;

3) при разработке заданий необходимо учитывать имеющиеся знания учащегося, чтобы он мог правильно их понять, переработать, дополнить, расширить.

4) обучающийся должен своевременно получать обратную связь об уровне выполнения предлагаемых заданий;

5) обучающемуся необходимо предлагать выполнять похожие задания, для развития мыслительных навыков высокого порядка.

Литература:

1. Из опыта внедрения проекта Action Research. Методическое пособие/Сост.: Ермуханова Г. К., Жаксылыкова Г. К., Калиева З. С. и др. — Астана: АОО «Назарбаев Интеллектуальные школы» Центр педагогического мастерства, 2015. — 82 с.
2. Современный образовательный процесс: основные понятия и термины: [краткий терминологический словарь]/ [Олешков М. Ю., Уваров В. М.]. — Москва: Компания Спутник+, 2006. — с189.
3. Универсальные компетентности и новая грамотность: от лозунгов У59 к реальности / под ред. М. С. Добряковой, И. Д. Фрумина; при участии К. А. Баранникова, Н. Зиила, Дж. Мосс, И. М. Реморенко, Я. Хаутамяки; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». — М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2020. — 472 c.
4. Стратегия развития компетенций ОЭСР в Казахстане Оценка и рекомендации © OECD 2021, Стратегия развития компетенций ОЭСР в Казахстане, оценка и рекомендации, ОЭСР — Исследование компетенций взрослых, OECD, Paris, https://www.oecd.org/skills/centre-for-skills/OECD-Skills-StrategyKazakhstan_Russian.pdf