Case-study как метод проблемного обучения школьников
статья по информатике и икт

Case-study как метод проблемного обучения школьников

Современное образование требует разработки и внедрения все новых методов обучения. Сейчас все более часто в учебном процессе применяются проблемные методы обучения, которые гармонично дополняют традиционные методы и позволяют мотивировать обучающихся к учению в гораздо большей степени, чем скучные лекции или традиционные уроки.

Переход к новому этапу в развитии дидактики и психологии обучения обуславливает появление такой концепции как проблемное обучение. Отныне педагоги стараются не просто активизировать познавательный интерес учащихся в конкретных ситуациях, а формировать творческие способности и развивать критическое мышление.

Самой главной и определяющей функцией проблемного обучения становится развитие творческих способностей учащихся. Педагог организовывает деятельность таким образом, чтобы у учащихся была возможность раскрыть свой потенциал, подойти к решению проблемы творчески и креативно [7, c. 4].

Для разработки теории и практики данного типа обучения недостаточно просто добавить новые определения и усовершенствовать принципы и положения традиционной дидактики. В. Т. Кудрявцев давал следующее определение проблемному обучению: проблемное обучение – это целостная дидактическая система, основанная на логико-психологических закономерностях творческого усвоения знаний в процессе учебной деятельности [7].

Сущность метода case-study

Сущность методa case-study заключается в самостоятельной деятельности обучаемых в искусственно созданной среде, которая даёт возможность соединить воедино теоретическую подготовку и практические умения, необходимые для творческой деятельности в процессе обучения. Обучаемым предлагается осмыслить ситуации профессиональной деятельности, которые предусматривают необходимость решения проблемы. В процессе разрешения возникшей проблемы, обучаемые вынужденно актуализируют необходимый для этого комплекс усвоенных знаний.

Кейс-метод позволяет учитывать уровень подготовки учеников, интересы, выработанный стиль мышления и поведения, что даёт возможность широко использовать его для обучения различным предметам.

Метод case-study – это не просто методическое нововведение – это метод активного обучения на основе реальных ситуаций. Можно сказать, что этот метод направлен не столько на освоение конкретных знаний, или умений, сколько на развитие общего интеллектуального и коммуникативного потенциала учащихся и преподавателей.

 Кейс – это маленькое литературное произведение, позволяющее не только получить информацию, но и погрузиться в атмосферу происходящего. Это помогает учащимся представить себя в реальной жизненной ситуации, а не просто решать сложную задачу.

Case-study – это метод проблемного обучения, основанная на реальной действительности и реальных проблемах, требующая от учащегося целесообразного решения в предложенной ситуации. Включает в себя описание конкретной практической ситуации с постановкой проблемы, справочную и дополнительную информацию о ситуации, методические материалы и указания. Развивает умения определять проблему, рассматривать ее со всех точек зрения, осуществлять поиск недостающей информации, аргументировать свою точку зрения.

Данный метод разрабатывается для использования в педагогике в работах А.П. Панфиловой, Н.В. Бордовской, они представляют историческую справку, говорят об особенностях и разновидностях кейсов. А.П. Панфилова в своей книге «Инновационные педагогические технологии: активное обучение» выделяет следующие признаки [8]:

•        использование фактических организационных проблем;

•        участие большого количества людей, выяснение иных точек зрения и сравнение различных взглядов;

•        независимость учащихся друг от друга, взаимный обмен информацией;

•        многоальтернативность решений;

•        наличие системы группового оценивания;

•        организатор – эксперт и катализатор учебного процесса.

Поскольку основная цель школы не только дать ребенку знания, но также заинтересовать его, научить находить решение поставленной проблемы, находить необходимую информацию, уметь анализировать и синтезировать ее, работать с предположениями и делать выводы, оценивать различные альтернативы и приобрести навыки групповой работы достаточно актуально использовать в школе метод case-study.

Основные идеи метода:

•        обучение акцентируется на выработке новых знаний, на совместном творчестве ученика и учителя, принцип получения знаний демократичен, ученик имеет одинаковые права как с другими учащимися, так и с преподавателем в процессе получения и обсуждения проблемы;

•        выработка новых навыков является результатом применения метода наряду с полученными знаниями;

•        учитель выступает в роле ведущего, генерирует вопросы и поддерживает дискуссию;

•        разрабатывается интересная модель ситуации, отражающей реальность, и указывается какие знания и навыки необходимо получить учащимся;

•        данный метод позволяет создавать у учащихся систему ценностей, жизненных позиций и установок;

•        оживленность, творчество и эмоциональность поощряется при решении задачи кейса.

С помощью метода кейсов у учащихся появляется возможность применить теоретические знания по предмету при решении актуальной для них практической задачи. Метод помогает развить самостоятельное мышление, умение слушать и анализировать, выражать и аргументировать свою позицию, а также находить наиболее оптимальное решение и работать в команде.

Поскольку метод является интерактивным, он получает позитивный отклик у учеников, помогает формировать интерес и позитивную мотивацию к учебе, формирует профессиональные компетенции и способствует их взрослению.

Кейс-метод ориентирован не только на приобретение знаний, а также на развитие способностей, умений и навыков. Он помогает учащимся научиться быстро перерабатывать большое количество информации, вычленять главное и находить ответы на конкретные вопросы [6, c. 4].

Использование кейсов при обучении информатике

Учебные кейсы по теме «Алгоритмизация и программирование»

Для разработки были выбраны кейсы различных видов, чтобы продемонстрировать индивидуальный и коллективный способ работы над кейсами и показать, что кейсы могут использоваться для закрепления или контроля знаний, а также использоваться для самостоятельного поиска новых. В работе представлены три кейса: структурированный кейс, сюжетный кейс и маленький набросок.

Одной из целей, которую ставит ФГОС перед учителями информатики является формирование информационной и алгоритмической культуры [1, c. 12-13].

Освоение алгоритмической культуры предполагает [3, c. 147]:

• интуитивное понимание сущности алгоритма;
• умение представить алгоритм с помощью определенных средств и методов описания;
• знание основных типов алгоритмов.

Тема «Алгоритмизация и программирование» играет основную роль в осуществлении этой цели.

В теме «Алгоритмизация и программирование» можно выделить основные понятия, приведем некоторые из них: алгоритм, переменная, типы данных, программа, базовые алгоритмические структуры, алгоритмы над простейшими типами данных.

Для обоснования актуальности использования метода кейсов в рамках школьного курса Информатики для темы «Алгоритмизация и программирование» обратимся к ожидаемым предметным результатам. В соответствии с ФГОС основного общего образования учащийся должен уметь:

• составлять алгоритмы для решения учебных задач различных типов;
• выражать алгоритм решения задачи различными способами (словесным, графическим, в том числе и в виде блок-схемы, с помощью формальных языков и др.);
• анализировать предложенный алгоритм, например, определять какие результаты возможны при заданном множестве исходных значений;
• записывать на выбранном языке программирования арифметические и логические выражения и вычислять их значения.

Данные предметные результаты удобно представить в виде дидактических целей кейсов. Это позволит определить место кейса в учебной дисциплине, сформировать его учебные цели и задачи, а также позволит развить необходимы знания, умения и навыки.

Проблемной ситуацией кейса может стать составление алгоритма для решения различных задач, представления описанного алгоритма разными способами, а также анализ алгоритма.

Для реализации всего вышесказанного были написаны три разных учебных кейса. Они отличаются по виду, своим целям, роду деятельности. Для написания были выбраны такие проблемные ситуации как составление алгоритма для решения поставленной задачи и описание алгоритма с помощью языка блок-схем.

Кейс № 1. История развития языков программирования

Тема кейса: История развития языков программирования

Вид: маленький набросок.

Выбор такого вида кейса для данной темы обусловлен тем, что такой кейс позволяет указать небольшое количество информации, направляющей учащихся на самостоятельный поиск или задействования уже имеющегося опыта. Не имеет смысла перегружать учащихся большим количеством исторической информации, стоит указать только самое главное и натолкнуть на поиск. Поэтому достаточно написания небольшого кейса, содержащего краткий, способный заинтересовать учащихся исторический сюжет. Данный кейс может не ставить какой-то конкретной задачи перед школьниками, а в качестве задания прекрасно подойдут вопросы.

Цель данного кейса посвящена способствованию усвоения и систематизации знаний о языках, истории появления и этапах их развития.

Задачи:

• закрепить понятие языки программирования;
• выделить типы языков программирования;
• сформировать у учащихся интерес к истории развития информатики;
• развить навык поиска новой информации.

Содержание данного кейса позволяет отобразить части социального опыта, рассмотреть историю развития программирования, сформировать ценностное отношение к истории, а также способствует многостороннему развитию личности ученика.

Кейс содержит короткую историческую справку о зарождении программирования, указывает на актуальность исторических знаний. История развития программирования представлена в виде схемы, на которой указаны различные языки программирования с годами их создания.

Учащимся необходимо дать определение понятию язык программирования, выделить этапы исторического развития языков программирования и указать достоинства машинно-независимых языков программирования.

В тексте кейса находится недостаточное количество информации для решения, поэтому учащимся будет необходимо привлечь уже имеющиеся знания по данной теме, а также применить навык поиска информации. Поиск предполагается в различных источниках: учащиеся могут использовать как учебники и книги, так и сеть Интернет. Поскольку поиск информации в сети Интернет является одной из тем дисциплины Информатика это позволит актуализировать уже раннее приобретенные учащимися знания на уроках.

Данный кейс подразумевает коллективную деятельность.

Время выполнения: 1 урок.

Форма представления результатов: отчет и устная презентация.

Кейс №2. Блок-схемы

Тема кейса: способы записи алгоритмов.

Вид кейса: структурированный кейс.

Данный вид кейса предполагает наличие оптимального решения и при решении необходимо использовать конкретные теоретические знания, поэтому его удобно использовать для текущего контроля знаний учащихся. Такой кейс позволит получить информацию о пробелах в знания, оценить, как была усвоена тема, выявить уровень овладения знаниями и выбрать наиболее эффективные методы и средства обучения.

Цель: проверить умение учащихся выражать алгоритм решения задачи с помощью языка блок-схем.

Задачи:

• развить алгоритмическое мышление;
• научится анализировать алгоритмы;
• проверка уровня умений учащихся.

Содержание представленного кейса позволяет соблюдать принцип структурного единства, связывая между собой две темы в одной дисциплине. Учащиеся учатся строить блок-схемы отталкиваясь от алгоритмического языка, потом приобретают знания о написании алгоритмов с использованием языков программирования и в данном случае объединяют эти знания и умения.

В кейсе находится алгоритм решения задачи нахождения площади трапеции, реализованный с помощью языка программирования Pascal. Задачей учащихся является составление блок-схемы к представленному алгоритму.

Проблемная ситуация этой задачи состоит в том, что учащимся необходимо проанализировать представленный алгоритм, перевести его на алгоритмический язык, а затем перевести на язык блок-схем. Учащимся необходимо применить свои знания алгоритмических конструкций и основных понятий в языке Pascal для перевода алгоритма с одного языка на другой.

Данный кейс подразумевает индивидуальную деятельность, на его выполнение отводится часть урока. При решении учащиеся могут использовать только свои знания, обращение к учебникам и сети Интернет запрещено.

Форма представления результатов: отчет.

Кейс №3. Циклические алгоритмы

Вид кейса: сюжетный кейс.

Данный вид кейса подразумевает написание кейса большого объема, содержащего определенный сюжет. Благодаря созданию сюжета кейс способствует развитию интереса и мотивации у школьников, позволяет погрузится в предложенную ситуацию и перенести ее на свой опыт. Такой подход делает ситуацию не просто учебной, а личностно значимой, что повышает желание решить проблему и побуждает к дальнейшей деятельности.

Использование кейсов такого вида целесообразно использовать, когда задание кейса не конкретизировано. Например, дается задание составить программу, но не указывается как именно это необходимо сделать. Цель учеников предоставить наиболее эффективное решение кейса, поэтому им необходимо найти данное решение самостоятельно.

Цель кейса: развить умение применять циклические алгоритмы.

Задачи:

• развить алгоритмическое мышление;
• научиться составлять программу по заданным требования;
• усвоить отличие циклических алгоритмов;
• определить роль циклических алгоритмов.

Содержание данного кейса позволяет отобразить многообразие социального опыта, содержит знания о культуре, обществе, человеке и технике, позволяет отметить наиболее существенные моменты в учебном материале, соотносится с возрастными особенностями учеников и побуждает к многостороннему развитию личности учащихся.

Текс кейса содержит небольшую историческую справку по развитию социальных сетей, данный материал предназначен для объяснения актуальности проблемы стоящей перед героиней кейса. Далее идет описание самой проблемной ситуации. Героиней кейса выбрана учащаяся 8 класса, создание такого персонажа позволит учащимся примерить ситуацию на себя. Заданием кейса является написание программы на языке Pascal.

Расчетные данные указаны не готовыми числами, а содержат дроби и проценты, что позволяет продемонстрировать важность межпредметных связей.

В кейсе находятся вопросы для обсуждения, которые помогут учащимся найти правильный путь поиска. Обсуждение может проводится как со всем классом, так и отдельно в каждой группе.

Также представлены вспомогательные материалы по основным понятиям в языке Pascal, но данных понятий недостаточно для решения кейса, в связи с чем учащимся придется применять свои знания по теме или же применять навык поиска информации. В приложении находятся виды циклических конструкций, отображенные на языке блок-схем. Такой способ предоставления информации направлен на развитие учащимися навыка чтения алгоритмов, написанных на разных языках, а также анализ информации, представленной в разных формах.

Для решения кейса учащиеся разбиваются на группы, подразумевается коллективное решение.

Решение кейса может быть заданием на дом или проходить во время урока. На решение и презентацию отводится по одному уроку.

Форма представления результатов: отчет и устная презентация.

Список литературы

Источники

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования от 17 декабря 2010 г. № 1897. – 2010. – 41 с.

2. Федеральный закон "Об образовании в Российской Федерации" N 273-ФЗ от 29 декабря 2012 года с изменениями 2020 года. URL: http://zakon-ob-obrazovanii.ru/ (дата обращения: 15.02.2020).

Учебная и методическая литература

3. Бороненко Т. А. Методика обучения информатике/ Т. А. Бороненко – СПб.: ЛГУ им. А. С. Пушкина. – 245 с.

4. Босова Л. Л. Информатика: методическое пособие для 7-9 классов/ Л. Л. Босова. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2015. – 472 с.

5. Босова Л. Л. Информатика: учебник для 8 класса/ Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2013. – 155 с.

6. Гладких И. В. Разработка учебных кейсов. Методические рекомендации. 5-е издание/ И.  В.  Гладких.  – Санкт-Петербург: Высшая школа менеджмента, 2010.  – 96 с.

7. Кудрявцев В.  Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы.  — М.: Знание, 1991. — 80 с.

8. Современные образовательные технологии: учебное пособие / коллектив авторов; под ред. Н. В. Бордовской. – 2 изд. стер. – М.: КНОРУС, 2011. – 432 с.