Инструменты визуального моделирования для реализации проблемно-ориентированного подхода для обучения программированию старших школьников

  • Sergei Andreevich Kostousov Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена http://orcid.org/0000-0002-2588-9593
  • Irina Viсtorovna Simonova Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена http://orcid.org/0000-0002-5308-6317

Аннотация

Целью работы является разработка методики обучения школьников старших классов информатике, а именно алгоритмизации и программированию, с применением проблемно-ориентированного подхода и внедрением инструментов визуального моделирования.
Проблемно-ориентированный подход способствует преодолению роли ученика как пассивного слушателя, способствует вовлечению ученика в активных процесс продуцирования знаний. В статье рассмотрены преимущества этого подхода, выделен класс проблемных задач и представлена их типизация с разделением уровней трудности и проблемности заданий. Также выявлены методические трудности при внедрении проблемных задач в процесс обучения. Для их преодоления предлагаются инструменты визуального моделирования и методика обучения алгоритмизации и программированию с их применением.
Инструменты визуального моделирования - это тип программного обеспечения, которое позволяет создавать визуальные абстракции, которые воспроизводят концепции и объекты реального мира с их взаимосвязями, что может помочь в решении проблемы. Сформированные умения работы с такими инструментами позволят студентам самостоятельно представлять, представлять и выражать свои знания. Кроме того, эти инструменты позволяют структурировать процесс решения проблемы, оптимизируя время решения каждого этапа решения проблемной задачи.
Рассмотрены различные инструменты визуального моделирования: интеллектуальные карты, концептуальные карты, карты аргументаций, деревья решений, причинные модели, план-график выполнения, диаграммы процессов, а также использование более простых для школьников преформальных моделей, основанных на интеллектуальных и концептуальных картах. Приводятся возможности их применения на различных этапах решения проблемных заданий. В качестве примера рассматриваются MS Visio и Coggle.
В статье представлены результаты сравнения результатов обучения контрольной и экспериментальной групп, которые показывают, что предлагаемые инструменты визуального моделирования для решения проблемных задач в области алгоритмизации и программирования повышают эффективность обучения школьников.

Сведения об авторах

Sergei Andreevich Kostousov, Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена

аспирант кафедры цифрового образования, институт информационных технологий и технологического образования; педагог дополнительного образования Академии информатики для школьников Высшей инженерной школы Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого

Irina Viсtorovna Simonova, Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена

профессор кафедры цифрового образования, институт информационных технологий и технологического образования, доктор педагогических наук, профессор

Опубликована
2020-09-30
Как цитировать
KOSTOUSOV, Sergei Andreevich; SIMONOVA, Irina Viсtorovna. Инструменты визуального моделирования для реализации проблемно-ориентированного подхода для обучения программированию старших школьников. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 16, n. 2, sep. 2020. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/614>. Дата доступа: 02 dec. 2020
Раздел
Школьное образование по информатике и информационным технологиям