ФОРМИРОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕМЫ «КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ

Федеральный государственный образовательный стандарт второго поколения определяет в качестве основных результатов не предметные, а личностные и метапредметные результаты обучения, основу которых составляют универсальные учебные действия [6, с. 5], среди которых выделяют: личностные, регулятивные, коммуникативные и познавательные универсальные учебные действия.

Одним из направлений формирования универсальных учебных действий на уроках информатики является компьютерное моделирование [1, с. 9]. Слово «модель» произошло от латинского слова «modulus» и обозначает «мера», «образец». Модель − это такой материальный или мысленно изображаемый объект, в процессе исследования замещающий объект-оригинал таким образом, что его изучение дает новые знания об объекте-оригинале [5, с. 12].

Под моделированием подразумевается процесс разработки, исследования и применения моделей. Умение моделировать представлено как одно из надпредметных умений, которое необходимо должен формировать учитель у школьников независимо от предмета. Несомненно, что информатика и математика представляют учителю больше возможностей в формировании действий моделирования, в частности, при изучении функций [3] или при решении текстовых задач [4].

В курсе информатики становится актуальным понятие компьютерной модели. Компьютерная модель – это математическая модель, которая выражается средствами программной среды. Применяя учебные компьютерные модели, педагог представляет изучаемый материал более наглядно, демонстрирует его новые и неожиданные стороны неизвестным ранее способом, и это, в свою очередь, повышает интерес школьников к изучаемому предмету, а также содействует углубленному пониманию учебного материала [2].

Главной целью построения компьютерной модели на уроках информатики является формирование целого ряда надпредметных умений, применение которых на практике приводит к достижению метапредметных результатов основного общего образования. К данным умениям относятся целеполагание и планирование; сбор, представление, преобразование информации, ее анализ; оценка и коррекция полученных результатов; построение и преобразование модели и др.

Работа с компьютерными моделями ведется в соответствии с алгоритмом, который позволяет благоприятно справиться с заданием из любой предметной области. Наиболее важными умениями, приобретенными в процессе работы с компьютерной моделью, являются способность использовать прикладные компьютерные программы и умение выбрать подходящую программу для решения конкретной задачи.

Приведем последовательность этапов построения учебных компьютерных моделей [5, с. 25] и проанализируем возможность формирования различных учебных действий на каждом из этапов.

1 этап. Постановка задачи.

Задача – это некая проблема, требующая решения. На данном этапе следует: описать задачу, определить цели моделирования и проанализировать объект или процесс. Таким образом, на данном этапе формируются такие универсальные учебные действия, как:

• планирование своей деятельности, целеполагание, выбор способа действий в соответствии с поставленной целью (регулятивные действия);

• адекватное использование речевых средств с целью решения учебных задач (коммуникативные действия);

• обработка информации с целью анализа, выделения существенных и несущественных свойств в задаче (познавательные действия).

2 этап. Построение модели.

На этапе построения модели обучаемые разрабатывают информационную, знаковую или математическую модели, а затем преобразуют их в компьютерную.

В процессе выполнения второго этапа формируются такие познавательные универсальные учебные действия, как:

• выделение признаков объекта, существенных с точки зрения моделирования;

• анализ, сравнение, установление связей;

• построение (составление) модели;

• преобразование одной модели в другую;

• выбор наиболее эффективных способов решения задачи в зависимости от конкретных условий;

• кодирование информации;

• работа с информацией, представленной в различных формах.

3 этап. Компьютерный эксперимент.

На данном этапе проводится вычислительный эксперимент, то есть эксперимент, который осуществляется над исследуемой системой или процессом с помощью вычислительной техники.

Здесь происходит формирование познавательных универсальных учебных действий, таких как:

• преобразование и интерпретация информации;

• использование технических устройств, в частности, персонального компьютера, как инструмента для достижения своих целей

и регулятивных:

• контролирование своих действий, их коррекция в случае необходимости.

4 этап. Анализ результатов моделирования.

Завершающей задачей моделирования является принятие решения, выработанного в результате общего анализа полученных данных. Данный этап решающий - либо исследование продолжается, либо заканчивается.

На заключительном этапе, как и на первом, также формируются разнообразные универсальные учебные действия, например, такие как:

• определение, достигнут ли результат деятельности и оценивание степени успешности этого результата (регулятивные);

• построение выводов; установление соответствия имеющихся результатов и того, что должны получить; определение причинно-следственных связей; создание логической цепочки рассуждений с доказательством; построение логически обоснованных рассуждений с соблюдением правил логики; декодирование; выявление достоверности информации (познавательные);

• выражение с достаточной полнотой и точностью своих мыслей; аргументированное обоснование точки зрения (коммуникативные).

В заключение отметим, что при выборе программной среды для создания моделей учитель должен ориентироваться на те программные средства, основные понятия и умения которых рассматриваются и формируются в рамках школьного курса информатики. Создание моделей происходит в различных программных средах, таких как «Лого Миры», Pascal, VisualBasic, Delphi; в табличных средах и базах данных: Excel, Access, в статистических пакетах: SPSS, Statistica; а также в специально созданных математических платформах: Mathcad, Mathematica, Matlab и Maple.

Список литературы:

1. Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий. М.: Просвещение, 2011. 160 с.
2. Вендина А.А., Малиатаки В.В., Богомолов Е.В. Формирование информационной грамотности учащихся на уроках математики в начальной школе как средство реализации требований ФГОС // Мир педагогики и психологии. 2017. № 11 (16). С. 69-75.
3. Вендина А.А. Михоненко О.И. Различные подходы к определению функции в курсе математики средней школы //Образование и педагогические науки в XXI веке: актуальные вопросы, достижения и инновации: сборник статей Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. Г.Ю. Гуляева. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2017. С. 36-39.
4. Вендина А.А. Моделирование при решении текстовых задач в начальной школе // Проблемы и перспективы развития образования в России. Сборник материалов XLVII Всероссийской научно-практической конференции / Под общей редакцией С.С. Чернова. 2017. С. 59-63.
5. Майер Р.В. Компьютерное моделирование: учебно-методическое пособие для студентов педагогических вузов [Электронное учебное издание на компакт-диске]. Глазов: Глазов.гос. пед. ин-т, 2015. 24,3 Мб.
6. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 1897 // URL: https://минобрнауки.рф/документы/543 (дата обращения: 10.01.2018).