Вы - -й посетитель этой странички 

Введение в профессию “учитель информатики”

Лекции читает А.Г. Гейн

    На уроки информатики школьники любых классов идут с удовольствием, и связано это пока с тем, что компьютер сам по себе уже является стимулом к изучению предмета. Но проникновение компьютеров во многие сферы жизнедеятельности человека со временем притупят этот фактор, это, дорогие коллеги, надо учитывать.

И.Н. Фалина. “Современные педагогические технологии и частные методики обучения информатике”

Лекция 2. Проблема мотивации

    В предыдущей лекции мы обсуждали, какие интересы преследует общество, принуждая школьников изучать информатику. Слово “принуждая” употреблено совсем не случайно — ведь у школьника нет права выбора учить этот предмет или не учить, значит, он принужден его учить. Общество, конечно, старается всячески убедить школьника, как важно ему этот предмет изучать. В основном, правда, методом запугивания. Судите сами по тем выдержкам, которые приведены ниже.
    “Чем выше уровень развития страны, тем более интенсивно происходит процесс, получивший название “информатизация”. Его конечной целью является формирование общества, в котором живут и работают информационно грамотные люди, умело использующие компьютерные системы и технологии. Если вы не будете обладать необходимым уровнем информационной культуры, то жить в информационном обществе будет нелегко” ([4], с. 5).
    Итак, государство создает общество определенного типа и требует от его членов соответствия этому обществу, а не то, грозят авторы учебника, плохо будет.
    “Человек, не знакомый с компьютером, может оказаться совершенно не приспособленным к жизни в наш век новых информационных, компьютерных технологий” ([2], с. 5).
    Чуть мягче, но, по существу, то же самое.
    “Сегодня информатика и вычислительная техника, проникнув во многие сферы человеческой деятельности человека, постепенно становятся неотъемлемой частью практически всех профессий, прочно входят в наш быт, образование, культуру. Именно поэтому знание информатики, умение использовать компьютер совершенно необходимы любому образованному человеку в современном обществе” ([5], с. 15).
    То же, что в [2], с одной особенностью: знание компьютера нужно не каждому, а только тому, кто хочет быть образованным. Ну а кто ж не хочет? И даже если не хочет, закон об обязательном общем образовании никто не отменял.
    Все, что говорят авторы приведенных выше цитат, верно. Как и то, что человек не может жить вне общества и должен подчиняться его требованиям. Но это, повторю еще раз, принужденческая мотивация. Конечно, это не розги, которыми наказывали нерадивых учеников прошлого века, но все равно здесь нет обращения к внутренней, личной потребности учащегося изучать данный школьный предмет.
    Отметим и то, что с подобной мотивацией учащийся сталкивается при изучении практически каждой школьной дисциплины: “В современном обществе нельзя прожить без знаний физики (химии, биологии, истории, … — подставляйте сюда любой предмет из школьного расписания)”. А в реалии дети видят, что многие малообразованные люди живут куда лучше учителей и преподавателей вузов. Так что данный прием создания мотивации представляется малоэффективным.
    Однако внутренняя мотивация у школьников к изучению информатики есть. Ведь, как отмечалось в предыдущей лекции, редко можно услышать от школьника фразу “Зачем мне информатика, я не собираюсь быть тем-то и тем-то?”. Обычно такой протест у учеников по отношению к информатике возникает, когда в ее изучении есть какой-то перекос, например, в сторону математических аспектов информатики (глубокое изучение таких разделов, как теория алгоритмов, математическая логика, методы вычислений и т.п.).
    По-видимому (по крайней мере это мнение разделяется многими исследователями), мотивом к изучению информатики в первую очередь выступает интерес к компьютеру. Он завораживает детей тайной своей могущественности и демонстрацией все новых возможностей. Он готов быть другом и помощником, он способен развлечь и связать со всем миром.
    И авторы многих сегодняшних учебников хорошо знают, что привлекательность курса информатики обеспечивается именно компьютерной составляющей. Поэтому в мотивационных введениях к своим учебникам они вместо объявления целей и задач курса информатики, продиктованных социальным заказом, делают ставку именно на компьютерную компоненту. Вот соответствующие цитаты.
    “О чудесных возможностях компьютеров наслышаны все. Да и сами они уже давно не в диковинку. Конечно, вам хочется познакомиться с ними поближе. И в первую очередь научиться применять компьютер для решения разнообразных задач” ([2], с. 3).
    “Вы начинаете знакомство с новым для вас предметом — информатикой. Часто думают, что информатика — это о том, как работать на компьютере. Да, конечно, и об этом тоже, но только на первый взгляд, если не пытаться разобраться, зачем надо уметь работать на компьютере и почему компьютер стал предметом чуть ли не первой необходимости для ваших родителей, старших братьев и сестер, многих знакомых вам людей. На самом деле дисциплина эта настолько многогранна, что четко определить ее границы практически невозможно.
    Информатика — область человеческой деятельности, связанной с процессами хранения, преобразования и передачи информации.
   
Ваша задача в процессе изучения информатики — не только научиться пользоваться компьютером, но и осознать его возможности, определить роль, которую он играет в нашей жизни, понять, какую помощь он может оказать вам при исследовании окружающего мира” ([3], с. 3).
    Эти фрагменты мотивационного введения из разных учебников цитировались в задании 2 предыдущей лекции; там же отмечалось, что при такой мотивации истинные цели и задачи изучения курса информации остаются скрытыми от школьников. Вопрос в том задании собственно и состоял в том, почему это происходит. Выше мы фактически сформулировали ответ на этот вопрос: авторы хотят достичь максимального эффекта в создании мотивации, а таковой дает обращение к внутренним мотивам обучения. Для школьников сегодня таким внутренним мотивом является изучение возможностей компьютерной технологии.
    Но перечитайте еще раз эпиграф, и станет ясно, что эта мотивация не вечна.
    Впрочем, некоторые учебники, следуя, по-видимому, вузовским канонам, вообще не содержат мотивационного введения, не предпринимая никаких попыток объяснить, зачем ученику надо изучать данный предмет (для вузовских учебников это естественно — человек уже выбрал специальность и теперь без лишних вопросов обязан изучать программу, предусмотренную данной специальностью). Это означает, что решение проблемы мотивации просто перекладывается на плечи учителя.
    При этом мы пока обсуждали мотивацию курса в целом, а ведь необходимо мотивировать изучение каждого раздела, каждой темы и даже введение отдельных понятий. Но при всем этом разнообразии основными мотивообразующими элементами остаются интерес и практическая значимость предлагаемого к освоению материала. Сразу скажем, что, несмотря на то что декларации “Я не буду это учить, потому что это никогда не понадобится”, звучат в устах учеников гораздо чаще, чем “Я не буду это учить, потому что это не интересно”, в создании мотивации интерес всегда имеет приоритет над прагматикой. Каждый сам легко приведет примеры готовности любого человека тратить значительные усилия на усвоение совершенно бесполезного, но интересного, но как трудно, только осознавая необходимость того или иного дела, им заниматься (литературное описание этого феномена всем известно — история побелки забора Томом Сойером).
    Начнем с обсуждения путей создания мотивации курса в целом. Конечно, есть много разных вариантов. Вот один из них (см. [1], с. 3).
    “Вся наша жизнь — постоянное решение задач. Как починить велосипед и как вывести на орбиту космический корабль, как воспитать подаренного вам щенка и что предпринять для спасения редкой породы птиц, как организовать школьный вечер и как рационально использовать запасы нефти и газа — многообразие жизненных задач беспредельно. Конечно, каждый школьный предмет предлагает свой подход к решению задач. Скажем, проблемы охраны природы можно обсуждать и на уроках математики, и на уроках химии, и на уроках литературы. Есть свой подход к решению задач и у информатики. Суть его в использовании компьютера…”
    Если заявка на жизненную направленность не будет подтверждаться в курсе, а все применение компьютера сведется к вычислению суммы последовательности чисел и другим подобным задачам, то мотивационнаяценность подобной декларации весьма мала. Конечно, весьма непросто подбирать задачи с жизненным содержанием, которые бы допускали доступное для школьника решение, да еще и были бы направлены на достижение требуемых целей обучения. Но если такие задачи подобрать удается, то учащиеся понимают, что их в информатике учат тому, что может им потребоваться в реальной жизни. Приведем несколько примеров таких задач.

    П р и м е р 1 ([2], с. 30; автор задачи — А.И. Сенокосов)

Представьте себе, что в вашей школе организуется какая-нибудь автобусная экскурсия. Администрация школы, зная, сколько человек желает принять в ней участие, заказала соответствующее число автобусов. Естественно, суммарное количество мест в них оказалось чуть больше количества участников экскурсии. Еще более естественно, что ученики из одного класса хотели бы ехать в одном автобусе. Но количество желающих из 6-го “А” — 23 человека, из 8-го “В” — 15, а есть и такой класс, где желающих всего лишь трое. Нельзя ли использовать электронную таблицу для того, чтобы разместить участников экскурсии почти так, как им хочется?

Kласс

Едут на экскурсию

6-й “А” 23
6-й “Б” 17
6-й “В” 14
6-й “Г” 7
7-й “А” 18
7-й “Б” 6
7-й “В” 19
7-й “Г” 22
8-й “А” 21
8-й “Б” 11
8-й “В” 15
    Жизненность ситуации очевидна; учебная цель — освоение электронной таблицы — тоже прозрачна. Чтобы не было сомнений в том, что учащимся по силам решить эту задачу, приведем возможное обсуждение ее решенияс учениками.
    Прежде всего обсудим, какая информация необходима для решения задачи и как она должна быть представлена. Ясно, что для этой задачи исходная информация — это численность экскурсантов от каждого класса. Такую информацию удобнее всего иметь в виде таблицы.
    Кроме того, надо, конечно, знать вместимость автобусов. Пусть в каждый автобус входит ровно 45 пассажиров (Условность исходных данных никак не мешает учащимся воспринимать эту задачу как жизненную, все они прекрасно понимают, что не в числах дело. Так что учителю нет никакой необходимости привязывать числовые данные к конкретным условиям своей школы.). Просуммировав общее число желающих поехать на экскурсию и разделив на 45, получаем, что заказать надо 4 автобуса.
    Чтобы использовать электронную таблицу, надо решить, как исходная информация будет в ней представлена. Поскольку контролировать надо заполнение автобусов, естественно для каждого автобуса выделить столбец и в конце подсчитывать количество человек, размещаемых в данном автобусе. Вот заготовка таблицы:
  A B C D E F
1 Класс Едут
на экскурсию
Первый автобус Второй автобус Третий автобус Четвертый автобус
2 6-й "А" 23        
3 6-й "Б" 17        
4 6-й "В" 14        
5 6-й "Г" 7        
6 7-й "А" 18        
7 7-й "Б" 6        
8 7-й "В" 19        
9 7-й "Г" 22        
10 8-й "А" 21        
11 8-й "Б" 11        
12 8-й "В" 15        
13  

Итого
в автобусе:

       

    Теперь будем пытаться с помощью электронной таблицы подобрать такой вариант, чтобы было как можно меньше недовольных.
    Эта задача отнюдь не простая. Ключевой момент обсуждения с учащимися — что должно стоять в ячейках таблицы на пересечении номеров автобусов и классов? Количество человек? Но если класс целиком садится в один автобус, оно и так нам известно.
    Немного отвлечемся от автобусной экскурсии и сформулируем одно из самых главных правил информатики:
    Любая задача, связанная с обработкой информации, требует в первую очередь осмысления связи между исходными данными и результатами.
   
Итак, что общего имеют между собой первый автобус и, скажем, 6-й “А” класс? Ну конечно же 6-й “А” класс либо едет в этом автобусе, либо нет. Поскольку мы хотим, чтобы класс ехал целиком, то в клетке на пересечении строки и столбца удобно ставить 1, если класс садится в данный автобус, и 0 в противном случае. А для контроля заполняемости автобуса необходимо добавить еще одну строку. Кроме того, поскольку все дети должны быть рассажены хоть в какой-то автобус, можно в столбце последнего автобуса поручить выставлять нули и единицы самому компьютеру. Вот как будет выглядеть таблица, подготовленная к решению задачи:

  A B C D E F
1 Класс Едут
на экскурсию
Первый автобус Второй автобус Третий автобус Четвертый автобус
2 6-й "А" 23       1 — C2 — D2 — E2
3 6-й "Б" 17       1 — C3 — D3 — E3
4 6-й "В" 14       1 — C4 — D4 — E4
5 6-й "Г" 7       1 — C5 — D5 — E5
6 7-й "А" 18       1 — C6 — D6 — E6
7 7-й "Б" 6       1 — C7 — D7 — E7
8 7-й "В" 19       1 — C8 — D8 — E8
9 7-й "Г" 22       1 — C9 — D9 — E9
10 8-й "А" 21       1 — C10 — D10 — E10
11 8-й "Б" 11       1 — C11 — D11 — E11
12 8-й "В" 15       1 — C12 — D12 — E12
13  

Итого
в автобусе:

C2 * B2 + C3 * B3 +
C4 * B4 + C5 * B5 +
C6 * B6 + C7 * B7 +
C8 * B8 + C9 * B9 +
C10 * B10 + C11 *
B11 + C12 * B12

D2 * B2 + D3 * B3 +
D4 * B4 + D5 * B5 +
D6 * B6 + D7 * B7 +
D8 * B8 + D9 * B9 +
D10 * B10 + D11 *
B11 + D12 * B12

E2 * B2 + E3 * B3 +
E4 * B4 + E5 * B5 +
E6 * B6 + E7 * B7 +
E8 * B8 + E9 * B9 +
E10 * B10 + E11 *
B11 + E12 * B12

F2 * B2 + F3 * B3 +
F4 * B4 + F5 * B5 +
F6 * B6 + F7 * B7 +
F8 * B8 + F9 * B9 +
F10 * B10 + F11 *
B11 + F12 * B12

    Решение задачи сводится теперь к расстановке в клетках таблицы нулей и единиц так, чтобы в строке “Итого” во всех автобусах было бы примерно поровну, но не более 45. Для тех данных, которые приведены, ответ может выглядеть так:

  A B C D E F
1 Класс Едут
на экскурсию
Первый автобус Второй автобус Третий автобус Четвертый автобус
2 6-й "А" 23 1 0 0 0
3 6-й "Б" 17 0 0 0 1
4 6-й "В" 14 0 0 0 1
5 6-й "Г" 7 0 0 0 1
6 7-й "А" 18 0 0 1 0
7 7-й "Б" 6 0 0 0 1
8 7-й "В" 19 0 1 0 0
9 7-й "Г" 22 1 0 0 0
10 8-й "А" 21 0 1 0 0
11 8-й "Б" 11 0 0 1 0
12 8-й "В" 15 0 0 1 0
13  

Итого
в автобусе:

45 40 44 44

    Конечно, если в каждом классе число желающих оказалось не меньше 23, то целиком в автобус может входить не более одного класса. Ясно, что тогда придется все равно какие-то классы распределять между разными автобусами. Можно предложить учащимся решить данную задачу и в такой постановке: рассадить учащихся по автобусам так, чтобы каждый класс ехал либо целиком в одном автобусе, либо был разделен не более чем на две части, причем число классов, которые оказались разделенными, должно быть минимальным из возможных.
    Обсуждение этой задачи преследует еще одну важную дидактическую цель. Она демонстрирует применение электронных таблиц к эвристическому, а не алгоритмическому решению задач. Попытка записать решение этой задачи посредством алгоритма требует организации полного перебора возможных вариантов размещения  классов по автобусам. Здесь же, глядя каждый раз в итоговую строку, мы просто перемещаем 1 из столбца, где оказалось превышенным суммарное число 45, в тот столбец, где еще нет переполнения. Обучение эвристическим методам обработки информации и тем более с помощью компьютера — одна из важных, но трудно реализуемых задач преподавания курса информатики.

    П р и м е р 2 ([1], с. 142; [2], с. 186; автор задачи — В.Ф. Шолохович)

В одном районе расположены несколько населенных пунктов. По территории района проходит железная дорога. По просьбе жителей района планируется построить железнодорожную станцию и проложить дороги от нее до каждого населенного пункта. Требуется определить наиболее удобное расположение железнодорожной станции.

    Ситуация, описываемая в этой задаче, хотя взята и не из школьной жизни, но ее жизненность вполне понятна учащимся.
    Учебные цели:
    — построение компьютерной модели и эксперименты с компьютерной моделью;
    — усвоение учащимися алгоритмов поиска максимального элемента в массиве;
    — знакомство учащихся с понятиями оптимального решения и критерия оптимизации.
    Доступность учащимся мы продемонстрируем, приведя и в этом случае возможный вариант обсуждения этой задачи с учащимися.
    К моменту решения этой задачи учащиеся уже хорошо усвоили, что для применения компьютера необходимо построить компьютерную модель задачи. И начинать надо с высказывания упрощающих предположений.
    Прежде всего допустим, что участок дороги, проходящий по территории района, прямолинеен и в любом месте участка можно построить станцию и соединить ее прямолинейными дорогами с каждым населенным пунктом (см. рисунок). Нарисуем оси координат на карте района так, чтобы ось абсцисс проходила по интересующему нас участку железной дороги, а начало координат совпадало с его левым концом. Населенные пункты будем изображать точками — тогда их положение просто задается координатами.
    Теперь надо уяснить смысл слов “наиболее удобное расположение станции”. Это можно понимать по-разному. Если стремиться к экономии средств на строительство дорог, то станцию надо расположить так, чтобы сумма длин дорог, соединяющих станцию с населенными пунктами, была наименьшей. Если же стремиться к максимальной справедливости, то место для станции надо выбрать так, чтобы наибольшее из расстояний от нее до населенных пунктов было как можно меньше. Например, если в самом дальнем от станции населенном пункте заболеет человек, то его надо доставить на станцию за самое короткое время. Мы за справедливость, поэтому изберем второй принцип.
    Определим исходные данные и результат для нашей модели. Исходными данными являются количество населенных пунктов N, их координаты и длина S отрезка, изображающего на карте участок железной дороги, пролегающий по району. Результат — абсцисса точки, где будет строиться станция.
    Остается найти соотношения между результатом и исходными данными. Исходные данные — координаты наших населенных пунктов — естественно организовать в форме массива K[N, 2].
    Возьмем любую точку на отрезке, изображающем железную дорогу. Пусть t — ее абсцисса. Через z обозначим максимальное из расстояний между этой точкой и каждым из населенных пунктов. Иначе говоря,

    Чтобы определить, где построить станцию, надо узнать, при каком t из отрезка [0; S] переменная z принимает наименьшее значение. Как же найти это t? Ведь невозможно перебрать все числа от 0 до S: их бесконечно много.
    Выход один — искать приближенное значение t. Для этого разобьем отрезок [0; S] на равные части, длину каждой из них обозначим буквой r. Затем найдем значения z при t = 0, r, 2r, ... и так далее, пока tS. Выберем из этих значений наименьшее и определим, при каком t оно достигается. Это значение t будет отличаться от искомого результата не больше, чем на r. Поэтому мы и возьмем его в качестве результата (Вообще говоря, не для каждой функции полученное таким методом значение t действительно будет отстоять от точки минимума менее чем на r (попробуйте привести пример такой функции). Однако можно строго доказать, что в данном случае это верно.).
    Итак, для решения задачи требуется из достаточно большого количества чисел найти минимальное. Это одна из стандартных задач, и мы не будем останавливаться на организации ее решения с помощью компьютера. Здесь возможно как составление алгоритма, так и использование электронной таблицы.
    Выбор другого критерия оптимальности расположения станции приведет к иному ответу для t.
    Полученные при решении этой задачи результаты должны обсуждаться не только с точки зрения правильности проведенных вычислений и построений, но с содержательной точки зрения, т.е. с позиций критериев оптимальности полученного решения. Рассматриваемая нами задача обладает тем важным достоинством, что она многокритериальна: критерием оптимальности решения могут выступать и принцип минимума суммарной длины строящихся дорог, и принцип социальной справедливости, и, быть может, еще какой-либо принцип, выдвинутый учащимися в ходе обсуждения данной задачи. К примеру, таким принципом может выступать принцип минимизации эксплуатационных расходов. Ясно ведь, что из большего по численности населенного пункта будет больше людей ездить на станцию, поэтому потребуется больше автобусов. Количество этих автобусов можно считать пропорциональным числу жителей и продолжительности поездки (т.е. длине пути). Иными словами, чтобы обойтись заданным числом автобусов, нужно, чтобы населенные пункты с большей численностью были к станции ближе других.
    Многокритериальные задачи (в том числе и предлагаемая нами) характеризуются тем, что, как правило, нельзя добиться наилучшего решения по всем критериям сразу. Приходится искать компромисс, состоящий в том, что решение, неоптимальное по каждому отдельно взятому критерию, все же оказывается приемлемым с точки зрения совокупности этих критериев. Один из путей поиска такого компромиссного решения описан в [1], с. 147, и [2], с. 190. Но здесь важно само обсуждение с учащимися необходимости компромисса, причем компромисса не политического (о каковом только и можно услышать в нашей стране), а экономического, да еще и проанализированного вычислительными средствами информатики.
    И снова учащиеся убеждаются в жизненной применимости, а значит, и важности изучения информатики.

    П р и м е р 3 ([1], с. 30; автор задачи — М.В. Сапир)

Поработав летом, школьник купил себе дорогой магнитофон. К сожалению, с покупкой магнитофона затраты на него не кончаются: чем старше магнитофон, тем больше денег “съест” его ремонт. Со временем ремонт может обходиться дороже, чем замена старого магнитофона на новый магнитофон той же марки. Вот и возникла у школьника задача: через сколько лет после покупки магнитофона его наиболее выгодно обменять на новый магнитофон той же марки?

    Однако “звенит звонок”, оповещающий об окончании лекции, — исчерпан объем в газете, отводимый для одной лекции, и размышления о том, какие учебные цели можно достичь, разбирая эту задачу, и как организовать обсуждение ее решения с учащимися, остаются уважаемым слушателям-читателям “на дом”.

Вопросы и задания
  
1. Как вы считаете, при изучении какой темы курса информатики могла бы использоваться приведенная выше задача о магнитофоне? Каким дидактическим целям может служить ее решение?
    2. В этой лекции в качестве основного подхода к созданию мотивации к изучению курса информатики рассматривалась жизненная направленность данного курса. Реализуется ли тот же подход в создании мотивации следующим фрагментом введения, взятым из некоторого действующего сегодня учебника информатики? Ответ постарайтесь аргументировать.
    “Содержание учебника должно помочь вам реализовать свои творческие возможности. Если вы имеете склонность к сочинительству, то учебник предоставляет прекрасную возможность научиться красиво оформлять и иллюстрировать вашу работу в программных средах Word и PageMaker. Кто-то мечтает попробовать себя в роли режиссера, художника, сценариста, звукорежиссера. Изучив среды PowerPoint и Access, вы всегда сможете воплотить любой свой замысел, создавая видеоклип или мультимедийный продукт. Кто-то другой готовит себя в менеджеры. В этом случае вам необходимо внимательно изучить раздел, в котором рассказывается о делопроизводстве. В этой книге каждый сможет найти что-то полезное для себя”.
    3. Можете ли вы предложить свой подход к созданию мотивации изучения курса информатики в целом?

Литература
   
1. Гейн А.Г., Линецкий Е.В., Сапир М.В., Шолохович В.Ф. Информатика: Учебник для 8—9-х классов общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1994, 256 с.
    2. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: Учебник для 7—9-х классов общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 1997, 224 с.
    3. Информатика: Учебник для 6—7-х классов средней школы / Под ред. Н.В. Макаровой. СПб.: Питер Ком, 1998, 256 с.
    4. Информатика: Учебник для 10—11-х классов средней школы / Под ред. Н.В. Макаровой. СПб.: Питер Ком, 1999, 304 с.
    5. Кузнецов А.А., Апатова Н.В. Основы информатики. 8—9-е классы: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 1999, 176 с.

Лекция 3. Проблема мотивации: локальный аспект

...И опыт, сын ошибок трудный,
И гений, парадоксов друг.

А.С. Пушкин

    Создание у учащихся мотивации к изучению того или иного фрагмента учебного материала и курса в целом — краеугольный камень методики преподавания любого предмета, в частности, информатики. В предыдущей лекции мы обсуждали проблему создания мотивации к изучению курса в целом. Но важно, чтобы мотивированными были изучение каждой отдельно взятой темы, введение каждого понятия, овладение каждым умением, приобретение каждого навыка. Такую мотивацию мы и назвали локальной.
    Конечно, создание локальной мотивации нередко связано с личным педагогическим талантом учителя и даже просто с его обаянием. Но это относится к той грани педагогической деятельности, которую можно назвать одним словом — искусство. Нас же интересует больше, как принято теперь говорить, технология, т.е. вполне конкретные приемы и методы создания такой мотивации. Ниже мы будем их описывать и приводить примеры ситуаций использования, взятые из преподавательской практики и школьных учебников. Сразу оговоримся, что порядок, в котором приводятся приемы создания локальной мотивации, никак не свидетельствует об их предпочтительности.

Прием первый: апелляция к жизненному опыту учащихся
   
Этот прием заключается в том, что учитель обращает внимание учащихся на хорошо знакомые учащимся ситуации, понимание сути которых возможно лишь при условии изучения предлагаемого материала. Вот иллюстрирующий пример (мы, естественно, приводим тот фрагмент урока, который касается объяснения нового материала; кроме того, в приводимых ниже примерах диалогов учителя с классом мы не будем персонифицировать учащихся, указывая везде “Ученики”, подразумевая, что отвечает кто-то один из учащихся).
    Тема урока. Понятие информационной модели и ее структура.
    Цель урока. Ввести понятие информационной модели. Обосновать необходимость этого понятия. Указать ситуации применения этого понятия. Выявить общую структуру информационной модели.
    Учитель. Каждому из вас наверняка приходилось делать подарки: другу на день рождения, или родителям, или еще кому-нибудь. Как вы этот подарок организовывали? Пусть, скажем, речь идет о подарке другу.
    Ученики. Шли в магазин и покупали (Ответы здесь, конечно, могут быть самыми разными. Например, “делали своими руками”. Но на существо диалога это почти не влияет.).
    Учитель. Как, в первый попавшийся магазин?
    Ученики. Ну почему же? В общем-то обычно знаешь, что хотел бы иметь твой друг. Вот то и даришь.
    Учитель. Стоп! Остановимся и подумаем, что происходит. Чтобы решить жизненную задачу, в данном случае “Купить подарок другу”, нам потребовалась информация, в данном случае о том, что бы ему хотелось иметь. Можно сказать, что эта информация — существенный фактор для решения нашей задачи. Никто не возражает против этого? Тогда пойдем дальше. Предположим, что ваш друг горит желанием иметь собственный автомобиль “Мерседес”. Вы ему подарите?
    (В классе оживление.)
    Учащиеся: Неплохо бы, да где ж деньги взять?
    Учитель. Правильно ли я понимаю, что у нас появился второй существенный фактор — финансовые возможности дарителя (Здесь очень важно не дать классу увести на обсуждение другой жизненной задачи — где взять деньги? Это тоже интересная задача, но обсуждение интересных жизненных задач не является целью урока, а лишь служит средством достижения поставленных целей.)?
    Ученики. Ну конечно.
    Учитель. Хорошо. А если ваш друг мечтает о трубке, чтобы выглядеть как настоящий морской волк? Неужели вы ему подарите трубку, хотя знаете, что курить вредно?
    (Возникает дискуссия. Одни утверждают, что забота о здоровье — личное дело каждого, другие высказывают мнение, что такой подарок не простят родители, третьи категорически выступают за то, что подарок не должен приносить вред.)
    Учитель. Остановились. Посмотрим, какие факторы у нас еще появились. Я понял, что их по крайней мере два: мнение родителей о подарке и полезность подарка для вашего друга. Правда, кое-кто считает, что ни один из этих факторов или какой-то один из них не является существенным для решения задачи.
    Подведем первые итоги решения жизненной задачи “Купить подарок другу”. Первый шаг на пути к решению — выделение существенных факторов. Но ясно, что этого недостаточно. Надо каждый фактор описать тем или иным образом. Финансовый фактор описать легко — это число, показывающее стоимость предполагаемого подарка. А как описать фактор “желание друга”? (Здесь, конечно, снова возможно (и даже весьма желательно) подключение класса к обсуждению способа задания этого фактора. Мы для экономии места приводим готовый ответ.) Это можно сделать, например, так: в списке предполагаемых подарков указывать “Да” или “Нет”. Вот какое описание нашей задачи тогда получится:

Предполагаемый подарок Фактор
Желание друга Стоимость Полезность Одобрение родителей
А / м "Мерседес" Да 30 000 у.е. Да ?
Мотоцикл "Харлей" Да 20 000 у.е. Да Нет
Аквариум с рыбками Да 1050 руб. Нет Да
Книга о вкусной и здоровой пище Нет 130 руб. Да Да

    Что же у нас получилось?
    Далее обсуждается, что мы заменили не вполне ясный объект “подарок другу” информационным описанием в виде набора существенных факторов и их значений. Такое описание — это и есть информационная модель объекта. Делается обобщающий вывод, что решение любой жизненной задачи начинается с построения информационной модели. Структура информационной модели — это набор существенных факторов и связи между ними. Но это уже собственно изложение нового материала, мотивационно опирающееся, как видно из примера, на жизненный опыт учащихся.
    Учитель, чувствующий себя абсолютно уверенно в данной теме, может пойти на еще более эффектное мотивационное введение, предложив учащимся самим выбрать жизненную задачу для обсуждения того, с чего начинается процесс ее решения. В этом случае надо быть готовым к весьма остро звучащим постановкам, например, “Как удачно выйти замуж?”. И уклониться от обсуждения этой задачи уже нельзя, поскольку объявлено, что решение любой задачи начинается с построения информационной модели. Вот и здесь надо ставить перед учащимися вопрос, какими существенными факторами определяется удачность замужества. Богатством избранника? А если богатый, но старый? Красотой кандидата в женихи? А если красивый, но жестокий? Еще чем-то? Кстати, практика показывает, что в таких обсуждениях ученики далеко не первым называют, пожалуй, один из главных факторов — любить и быть любимым. Но, по счастью, все же до него дело, как правило, доходит.
    Отметим, что апелляция к собственному опыту учащихся всегда сопровождается, как говорят психологи, рефлексией, т.е. анализом собственных действий, собственного состояния, своих ощущений. Это накладывает определенные ограничения на выбор того, что может использоваться для создания мотивации, в частности, уже потому, что такая рефлексия должна вызывать положительные эмоции.

Прием второй: ссылка на то, что приобретаемое сегодня знание понадобится при изучении какогото последующего материала, важность овладения которым сомнения не вызывает
   
Этот прием применяется настолько часто и широко, что мы не будем на нем подробно останавливаться, а лишь приведем один пример его использования в учебнике [1] (см. с. 41).
    Созданием модели завершается первый этап решения задачи с помощью ЭВМ. Для того чтобы ЭВМ произвела необходимые вычисления и получила ответ, нужно составить для нее четкую инструкцию, строго указать необходимую последовательность действий. Такая инструкция называется алгоритмом решения задачи. Составление алгоритма — второй этап решения задач с помощью ЭВМ. Значит, теперь нужно научиться составлять алгоритмы для ЭВМ. О том, как составлять алгоритмы, и рассказывается в этой главе.
    Как мы видим, учащимся объявляется: чтобы научиться применять компьютер к решению задач, придется познакомиться с понятием алгоритма и овладеть умениями создавать алгоритмы.

Прием третий: создание проблемной ситуации
   
В педагогической литературе этот прием рассматривается едва ли не как самый главный и универсальный. Состоит он в том, что перед учащимся ставится некоторая проблема, и, преодолевая ее, ученик осваивает те знания, умения и навыки, которые ему и надлежит усвоить согласно программе курса. Но все дело в том, что ученик должен хотеть решать поставленную перед ним проблему, она должна быть ему интересна. А само по себе создание проблемной ситуации такого интереса вовсе не гарантирует. Интерес же может возникать, например, в силу парадоксальности описываемой в этой проблеме ситуации. Вот соответствующий пример.
    Тема урока. Компьютерное моделирование физических процессов.
    Цель урока. Ввести понятия компьютерной модели и компьютерного эксперимента. Подготовить компьютерный эксперимент с моделью движения тела в среде с сопротивлением.
    Учитель. Каждый из вас не раз, наверно, попадал под теплый веселый летний дождь. Или под осенний моросящий дождь. Давайте прикинем, какую скорость имеет около поверхности Земли капля, сорвавшаяся, скажем, с высоты 8 км. На уроках физики вы получали формулу для скорости тела при его движении в поле силы тяжести, если начальная скорость была нулевая:

v = √(2gh),

где h — высота, с которой тело начинает движение к поверхности Земли. Поскольку мы только хотим прикинуть скорость, будем считать g 10 м/с2.
    (Ученики подсчитывают скорость и получают значение v 400 м/с.)
    Учитель. Но капля, летящая с такой скоростью, подобна пуле, ее удар пробивал бы насквозь оконное стекло. А этого, однако, не происходит. В чем же дело?
    Парадокс налицо. Как его разрешить, обычно интересно всем. Но рассказ об этом — не тема данной лекции (Данный пример — несколько измененное введение к одному из параграфов нового учебника “Информатика для 10—11-х классов естественно-научного профиля” (авторы: А.Г. Гейн, А.Б. Ливчак, Н.А. Юнерман), готовящегося в настоящее время к изданию. В нем подробно описываются построение соответствующей компьютерной модели и проведение компьютерного эксперимента.).

Прием четвертый: использование занимательного сюжета
   
Занимательность (но не развлекательность!) — это сильный прием. Повторим то, что уже говорилось в предыдущей лекции: в создании мотивации интерес всегда имеет приоритет над прагматикой — человек готов тратить значительные усилия на усвоение совершенно интересного, хотя, быть может, и бесполезного знания, но как трудно заниматься каким-либо делом только из осознания его необходимости!
    Иллюстрирующий пример, который приведен ниже, в свое время лег в основу изложения соответствующего вопроса в учебнике [1], с. 32—34.
    Тема урока. Соотношение между моделью и прототипом. Проблема адекватности модели.
    Цель урока. Указать на неоднозначность модели для одного и того же прототипа. Ввести понятие адекватности модели.
    Учитель. В одном сборнике старинных задач я нашел такую задачу:
    Двумя ударами топора разрубить подкову на наибольшее число частей, не перекладывая части после удара.
    Ученики. Это легкая задача: ответ — 5 частей.
    (В обоснование приводят следующий рисунок.)

    Учитель. Это, конечно, не подкова, а ее модель — дуга окружности. А удары топора, по-видимому, моделируются двумя прямыми линиями. Все согласны, что мы построили модель объекта и процесса “разрубания” подковы?
    Ученики. Да, конечно.
    Учитель. А вот ответ в сборнике дан другой: 6 частей! В чем тут дело?
    (В классе оживление.)
    Ученики: Так ведь подкова не так выглядит!
    (Делают новый рисунок.)

    Учитель. Что же произошло? Ответ поменялся, потому что изменилась модель объекта. Она стала учитывать еще один фактор — наличие у подковы ширины. Но ведь у подковы есть еще и толщина. Она не может сказаться на результате?
    (Ученики строят “объемную” модель подковы.)

    Учитель. Вот видите: ответ уже стал равен 7. Может, можно учесть еще какой-нибудь фактор? Что еще есть у подковы?
    Ученики. Дырки.
    Учитель. Замечательно. Дома опробуете модель с дырками (сообщим читателю, что ответ в этом случае 11). А мы постараемся сделать выводы из того, что уже имеем...
    Мы же прервем обсуждение, поскольку к проблеме мотивации оно отношения не имеет.

Прием пятый: ролевой подход
   
В этом случае ученику (или группе учащихся) предлагается выступить в роли того или иного действующего лица, например, формального исполнителя алгоритма. Исполнение роли заставляет сосредоточиться именно на тех существенных условиях, усвоение которых и является учебной целью. Если, скажем, речь идет об усвоении конструкции “цикл”, то это точное исполнение команд, посредством которых данная конструкция реализована. Да и при изучении просто понятия формального исполнения алгоритма ученик в роли исполнителя должен сосредоточиться именно на точном и совершенно формальном, т.е. без вопросов, относящихся к цели действия, исполнении каждого действия в алгоритме.
    Впрочем, ролевой подход мотивационно используется и во многих других ситуациях. Вот примеры из разных учебников.
    “Представьте себе, что у вас есть небольшая фирма по выдаче напрокат видеофильмов. К вам постоянно обращаются клиенты в надежде получить интересующую их запись. Кому-то требуется последний хит сезона, у когото есть любимый актер, другие испытывают ностальгию по музыке давно прошедших лет. Вы, скажем, не бедствуете. Одно удручает вас: все-таки медленно обслуживаются клиенты, поскольку нелегко в длинных списках отыскать нужное название. Мало помогают и выложенные на прилавок списки записей” ([2], с. 31).
    Это начало параграфа, посвященного рассказу о базах данных.
    “Представьте, что вы стали директором завода и, изучив спрос, решили организовать участок для производства двух видов товаров повышенного спроса — мясорубки и скороварки. Для краткости обозначим эти товары буквами “A” и “Б”. Допустим, что вам удалось заключить договоры с другими предприятиями на поставку ресурсов (металла, электроэнергии и т.п.) и выделить определенное число рабочих. Изучение рыночной конъюнктуры позволило определить минимальные объемы производства для каждого изделия. Всякий хороший директор стремится к тому, чтобы прибыль была наибольшей. Будем считать это и вашей задачей” ([1], с. 169—170).
    По этому вступлению даже не скажешь, что речь пойдет об использовании табличной формы представления данных.

Прием шестой: деловая игра
   
Деловую игру можно рассматривать как развитие ролевого метода: в деловой игре у каждого участника своя вполне определенная роль. Однако организация деловой игры требует многосторонней и тщательной подготовки, рассмотрение которой никак не относится к теме данной лекции. Отметим только, что две компьютерные деловые игры описаны в [3].
    Приведенный список приемов создания локальной мотивации вовсе не претендует на полноту и завершенность. Да и каждый из этих приемов мог бы быть подвергнут еще большей детализации. Но нам представляется, что это каждый читатель сделает уже сам, руководствуясь своим педагогическим вкусом.

Вопросы и задания
   
1. Перед вами фрагменты первого урока по теме “Язык как средство хранения, передачи и обработки информации”. Для каждого из фрагментов укажите, какой способ создания мотивации был выбран учителем (отметьте соответствующие фрагменты указанными далее цифрами):
    1 — апелляция к необходимости знания материала при изучении других тем;
    2 — апелляция к опыту учащихся;
    3 — создание проблемной ситуации;
    0 — мотивация в данном фрагменте не создавалась.
    а) Учитель (в 5-м классе): Ребята, вы все знаете, что компьютер изобрели прежде всего для того, чтобы освободить человека от решения громоздких вычислительных задач. Давайте попросим наш компьютер найти сумму 2 + 2. Вы, конечно, ответ знаете, поэтому мы как бы устроим нашему компьютеру проверку. Как нам это сделать?
    Ученица: Надо на клавиатуре набрать 2 + 2.
    Учитель: Что ж, попробуйте.
    Ученики набирают, компьютер никак не реагирует.
    Ученик: Компьютер ведь не знает, что ему делать с этим выражением. Надо, как в учебнике математики, написать задание: вычислить значение 2 + 2.
    Учитель: Хорошо, попробуем так.
    Ученики пробуют, компьютер не реагирует.
    Кто-то из учеников: Ну и глупый же этот компьютер! Ему русским языком объясняют, что надо делать, а он и не шевелится.
    Учитель: Ну почему же глупый? А представьте себе, что кто-нибудь обратится к вам на незнакомом языке и предложит что-то сделать. Вы будете знать, что именно надо делать?
    Ученик: А, так он русского языка не понимает!
    Учитель: Конечно. Ведь у компьютеров свой язык, и, чтобы они вас понимали, этот язык надо выучить и хорошо знать свойства этого языка. Вот мы и займемся изучением свойств языка...
    б) Учитель (в 10-м классе): Люди постоянно обмениваются информацией. Скажите, как это происходит?
    Ученик 1: Разговаривают друг с другом, пишут письма...
    Учитель: А еще?
    Ученик 2: Смотрят телик.
    Учащиеся приводят еще несколько примеров обмена информацией.
    Учитель: Хватит, хватит примеров. Теперь проанализируйте их и ответьте все-таки на мой вопрос: как, с помощью чего происходит обмен информацией?
    После нескольких попыток учитель добивается нужного ответа и резюмирует: “Значит, для обмена информацией нужен язык, который был бы понятен как источнику информации, так и ее приемнику. Вот давайте и займемся изучением вопроса, каким должен быть язык, чтобы служить средством для передачи информации”.
    в) Учитель (9-й класс): Все вы помните, что информатика — это наука о способах получения, хранения, передачи и обработки информации. Но любой из этих процессов возможен лишь тогда, когда информация представлена в виде сообщения на том или ином языке. Поэтому, чтобы изучать свойства информации и процессы ее обработки, надо знать свойства языка, посредством которого эта информация фиксируется.
    2. Проанализируйте с психолого-педагогической точки зрения удачность выбора подхода к созданию мотивации во фрагментах, приведенных в пунктах а) — в) задания 1 (наиболее удачный отметьте слева цифрой 3, далее по убыванию 2 и 1).
    3. Автор этой лекции убежден, что для любой темы, изучаемой в общеобразовательном курсе информатики, может быть использован любой из перечисленных выше приемов создания мотивации (кроме, быть может, деловой игры, поскольку ее проведение требует выполнения еще целого ряда условий). Выберите какую-либо тему и попытайтесь подтвердить этот тезис, придумав для каждого из приемов создания мотивации соответствующий план педагогических действий для учителя.

Литература
  
1. Гейн А.Г., Линецкий Е.В., Сапир М.В., Шолохович В.Ф. Информатика: Учебник для 8—9-х классов общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1994, 256 с.
    2. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: Учебник для 7—9-х классов общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 1997, 224 с.
    3. Основы экологии и природопользования. Компьютерный курс: Учебное пособие для 9—10-х классов общеобразовательных учреждений / Шолохович В.Ф., Гейн А.Г., Комов С.В. и др. М.: Просвещение, 1995, 127 с.