Как готовиться к тестированию по проверке ИКТ-компетенции школьников

В.Ф. Бурмакина, И.Н. Фалина

Лекция 4.

Описание познавательных деятельностей, составляющих компетентность “управление”. Примеры заданий на выработку этой компетентности

Всем знакома шутка, что людей беспокоят две проблемы: где взять еду и как похудеть. К сожалению, подобная ситуация возникает и в отношении информации. Как недостаток информации, так и ее избыток грозят человеку неприятностями в школе, на работе и, что хуже, неприятностями со здоровьем. Очень часто причиной всех этих неприятностей является недостаточное структурирование информации.

Вот что можно прочитать в Википедии относительно термина “структура”. “Структура (от лат. structura — строение) имеет целый спектр значений, встречающихся как в научной, так и в повседневной лексике. В своем основном значении структура есть внутреннее устройство чего-либо”.

В “Словаре иностранных слов” относительно этого термина дается следующее определение: “Структура (лат. structura) — взаиморасположение и связь составных частей чего-либо; строение”.

В определении ИКТ-компетентности когнитивная деятельность “управление” состоит из следующих действий (умений):

· создание схемы классификации для структурирования информации;

· использование предложенных классификационных схем для структурирования информации.

Исходя из определения деятельности “управление”, можно сделать заключение, что вся деятельность по управлению информацией состоит в ее классификации. Однако это не совсем так. Данная трактовка термина “управление” привязана к определению ИКТ-компетентности [3], с которым мы работаем. Следует учитывать, что в соответствии с данным содержанием этого термина строятся и тестовые вопросы.

Далее разумно посмотреть, как термин “классификация” трактуется в энциклопедиях. Например, в Википедии можно прочитать: “Классификация — система группировки субъектов исследования или наблюдения в соответствии с их общими признаками”. “Словарь иностранных слов” дает следующее определение термина “классификация”: “Классификация (лат.) — распределение тех или иных объектов по классам (разделам, разрядам) в зависимости от их общих признаков”.

Прежде чем мы подробно рассмотрим когнитивную деятельность “управление”, отметим, что:

· структурирование информации невозможно без определения (или узнавания) информации;

· создание схемы классификации невозможно без анализа и выделения общих параметров-характеристик объектов рассматриваемого множества.

В тест по оценке ИКТ-компетентности девятиклассников, проводившийся в апреле—мае 2006 года в семи пилотных регионах, были включены три пятиминутных вопроса на умение структурировать информацию.
В лекции 1 была приведена диаграмма с результатами тестирования по всем когнитивным умениям. Структурирование информации — умение, которым наши школьники владеют лучше всего: 63% девятиклассников получили высшую оценку. И это неудивительно — умению структурировать информацию учат и на уроках истории, и на уроках биологии, и на уроках информатики, вспомните, например, курс А.В. Горячева “Информатика в играх и задачах”. Однако 19% протестированных девятиклассников, т.е. каждый пятый, получили низшую оценку. Поэтому успокаиваться рано.

Классификация как структурирование

Очень часто информацию, содержащуюся в тексте, можно структурировать различными способами в зависимости от поставленной цели. Структурирование в смысле классификации подразумевает, что информация содержит описания группы объектов, которые надо соотнести друг с другом, сравнить и т.д.

Рассматривая классификацию как структурирование информации, можно выделить несколько вариантов классификации:

· параллельная классификация — деление объектов на непересекающиеся равнозначные множества;

· многоуровневая иерархия — деление объектов на непересекающиеся подчиненные множества, например, компьютерные файловые системы с каталогами, подкаталогами и т.д.;

· множественная классификация — деление объектов на пересекающиеся множества.

Предположим, учащимся требуется структурировать информацию в соответствии с предложенным вариантом классификации. Тогда учащиеся должны (1) воспользоваться описанием параметров классификации, если таковые есть, или (2) самостоятельно выделить (описать) признаки-параметры, которым должен удовлетворять объект для того, чтобы его можно было отнести к конкретному множеству. В первом случае для успешного выполнения задания от учащихся требуется владение навыком “определения” (идентификации) информации. Во втором, более сложном случае, кроме навыка определения, учащийся должен владеть еще и навыком формального анализа, т.е. он должен уметь выделять и описывать для каждого объекта наиболее характерные признаки. Сложность состоит в том, что признаков, определяющих объект, как правило, бывает несколько, и надо выделить общие признаки для группы объектов.

Перечисляемые умения относятся к общеучебным, они формируются на протяжении всего периода обучения в школе. Однако следует обратить внимание на то, что в первую очередь формирование и развитие навыка структурирования текста через классификацию связано с навыком грамотной работы с текстом. Формирование у школьников ИКТ-компетентности на уроках требует от учителей использования специальных методов и приемов. Очевидно, что учитель должен быть настроен на формирование этой компетентности, т.е. помнить о данной задаче всегда. От учителя потребуется изменение дидактических целей типовых заданий, которые он дает своим учащимся (целей будет как минимум две: освоение конкретного учебного материала и формирование ИКТ-компетентности). Но успешность формирования ИКТ-компетентности будет зависеть и от методов и приемов, которые учитель использует в своей практике. На первое место среди “болевых” точек в педагогических методиках выходит владение учителем методики обучения функциональному чтению.

Рекомендации по работе с текстом

В нашей стране уже около десяти лет успешно работает общественная организация “Русская ассоциация чтения” (РАЧ), президентом которой является кандидат психологических наук, профессор Наталья Николаевна Сметанникова1. РАЧ объединяет специалистов в разных областях знаний: педагогов и библиотекарей, психологов и социологов чтения, журналистов, студентов и родителей, ставящих своей целью продвижение чтения в России. В 1967 году ЮНЕСКО объявил день 8 сентября Международным днем распространения чтения и грамотности. “Сегодня быть грамотным — это иметь образование на уровне средней школы,
уметь работать на компьютере, уметь общаться на родном и иностранном языках, уметь быстро и качественно работать с информацией. Всемирная организация здравоохранения включает показатель грамотности в 12 наиважнейших показателей, определяющих здоровье нации. ООН считает грамотность и продолжительность жизни одинаково важными характеристиками жизни народа. Международный валютный фонд подсчитал, что экономическое развитие страны начинается тогда, когда уровень грамотности населения превышает 40%” [1].

Одним из направлений деятельности, в котором работают специалисты РАЧ, является разработка инновационных технологий и стратегий обучения чтению2. Специалисты по чтению рекомендуют разные стратегии работы с текстом в зависимости от типа текста: научный, учебный, художественный, рекламный
и т.д. [2]. К общим рекомендациям по работе с учебным текстом можно отнести следующее.

1. Работа с текстом начинается с его “сканирования”. Одна из задач “сканирования” — просмотреть текст и мысленно зафиксировать те места в тексте, в которых содержится информация, необходимая для ответа на вопросы задания. Фиксирование мест в тексте на бумажных носителях часто привязывается к физическому расположению отрывка текста относительно листа бумаги (внизу, вверху, после рисунка и т.д.). При работе с электронным текстом фиксировать такие места несколько сложнее, особенно если текст представляет собой непрерывный поток слов (без выделений, картинок, диаграмм и т.п.). При работе с источниками большого объема сканирование позволяет выделить фрагменты текста, требующие наиболее внимательного прочтения.

2. Далее ученик должен прочитать текст второй раз более внимательно, выделить (найти, сформулировать) ответы на поставленные вопросы.

Кроме того, специалисты РАЧ при работе с учебным текстом в классе советуют учителям употреблять словосочетание “работа с текстом” вместо “чтение текста”: это один из косвенных приемов, помогающих настроить учащихся на действительно продуманную работу.

1. Задание “История вычислительной техники”

Общее замечание к заданию. В школьном курсе информатики в 7–9-х классах изучается тема “История развития вычислительной техники”. Предлагаемое задание по этой теме содержит малоизвестные сведения: об ученых-исследователях Цузе и Атанасове школьники практически ничего не знают. Поэтому данная информация им будет интересна, тем более что текст содержит бытовые и исторические факты. Задание направлено на выработку умения выделять основные характеристики объекта, в частности, ЭВМ в соответствии с заданной классификацией.

Каждому учащемуся выдается лист с заданием или, если есть возможность работать в компьютерном классе, текст должен находиться в файле, например, формата doc.

Конрад Цузе3

Создателем первого действующего компьютера с программным управлением считают немецкого инженера Конрада Цузе (1910–1995), который с детства любил изобретать и, еще когда учился в школе, сконструировал модель машины для размена денег.

О машине, способной выполнять вместо человека утомительные вычисления, он стал мечтать, будучи еще студентом. Не зная о работе Чарльза Бэббиджа, Цузе вскоре приступил к созданию устройства, во многом подобного Аналитической машине английского математика. В 1936 году, чтобы отдавать больше времени постройке компьютера, Цузе уволился из фирмы, где работал. На маленьком столе в доме родителей он устроил “мастерскую”. Примерно через два года компьютер, который занимал уже площадь около 4 м² и представлял собой хитросплетение реле и проводов, был готов.

Машина, названная им Z1 (от Zuse — фамилия Цузе, написанная по-немецки), имела клавиатуру для ввода данных. Результат вычислений появлялся на панели, для чего использовалось множество маленьких лампочек. В целом Цузе был доволен аппаратом, но считал ввод с клавиатуры неудобным и медленным, и спустя какое-то время появилась машина Z2, работавшая с перфолентой. В 1941 году Цузе построил релейный компьютер Z3, который также использовал двоичную систему счисления. К сожалению, эти образцы машин были уничтожены при бомбардировках во время войны.

Джон Винсент Атанасов

В 1973 году через суд было установлено, что патентные права на основные идеи цифровых электронных машин принадлежат Джону Атанасову. Болгарин по происхождению, Джон Винсент Атанасов (1903–1995) стал американцем во втором поколении. Поиски путей к автоматизации вычислений Атанасов начал в 1933 году, когда руководил аспирантами, занимавшимися теорией упругости, квантовой физикой и физикой кристаллов. В большинстве задач, с которыми приходилось сталкиваться, фигурировали дифференциальные уравнения в частных производных. Для их решения приходилось использовать приближенные методы решения, они же, в свою очередь, требовали решения больших систем алгебраических уравнений. Ученый стал предпринимать попытки применения технических средств для ускорения вычислений: Атанасов задумал сконструировать компьютер, основанный на новых принципах, взяв при этом в качестве элементной базы электронные лампы.

Осенью 1939 года Джон Атанасов и его ассистент Клиффорд Берри приступили к постройке машины — специализированной ЭВМ, предназначенной для решения алгебраических уравнений с 30 неизвестными. Было решено назвать ее ABC (Atanasoff Berry Computer).

Задание. Прочитайте текст о двух выдающихся ученых, создателях первых вычислительных машин, и определите, к какому поколению ЭВМ относятся вычислительные устройства Z1, Z3, ABC. Для этого

1) заполните табл. 1: если вычислительное устройство обладает указанной характеристикой, то в соответствующей клетке поставьте (+), нет — (–), ответа в тексте нет — (?);

2) проанализируйте таблицу и на основе характеристик, определяющих поколение ЭВМ, обоснуйте свой ответ.

Таблица 1

Ответ к заданию. Можно утверждать, что к первому поколению ЭВМ эти машины не относятся. Деление (классификация) ЭВМ по поколениям выполняется по типу элементной базы и по структуре. Вычислительные машины Z1 и Z3 были чисто механическими, а ЭВМ, относящиеся к I поколению, строились на основе электронно-вакуумных ламп. Вычислительная машина ABC была специализированной ЭВМ, поэтому, к сожалению, в данную классификацию мы ее включать не должны.

Замечание 1. Для выполнения задания предложите учащимся прочитать текст два раза (сканирование и пристальное чтение).

Замечание 2. При выполнении этого задания учащиеся должны использовать умение “определения” информации, в частности, находить в тексте информацию, заданную в неявном виде. Например, год создания Z1 явно в тексте не указан, его надо вычислить. В явном виде не указано, какая система счисления использовалась для ввода информации в Z1, поэтому ответ “?” допустим. Для установления этой характеристики учащиеся могут вспомнить, что Аналитическая машина Бэббиджа работала в десятичной системе счисления, но это очень сложное умозаключение. Также в явном виде для Z1 не указана внутренняя система счисления, эта характеристика устанавливается только на сопоставлении с машиной Z3.

Замечание 3. Для ответа на поставленный вопрос (для классификационного деления) учащиеся должны вспомнить, по каким признакам происходит деление ЭВМ на поколения, это, во-первых. А во-вторых, они должны четко понимать, какие объекты можно классифицировать по поколениям ЭВМ (для этого объекты должны быть универсальными вычислительными машинами).

Замечание 4. Сложность задания станет выше, если школьникам будет предложено самим составить таблицу характеристик вычислительных машин. Задание может быть сформулировано в таком виде: “Прочитайте текст о двух выдающихся ученых, создателях первых вычислительных машин. Составьте таблицу, в которой столбцами будут названия вычислительных устройств, о которых рассказывается в тексте, а строками — характеристики этих машин. Заполните сделанную вами таблицу. На основе анализа таблицы дайте ответ, к какому поколению ЭВМ относятся перечисленные вычислительные устройства”.

Для успешного выполнения этого задания учащийся должен выполнить следующие действия:

· определить, о каких вычислительных машинах рассказывается в тексте;

· определить, о каких существенных для сравнения характеристиках рассказывается в тексте. Например, хотя характеристика “размер” (4 м² для Z1) сама по себе важна, она не включена в таблицу, т.к. мы ничего не знаем о размерах остальных машин;

· составить таблицу в соответствии с выбранными характеристиками (параметрами), т.е. дать названия строкам и столбцам;

· заполнить таблицу;

· сделать вывод по основному вопросу задания.

Замечание 5. Задание построено в необычной для российской школы форме. Задания такого вида учащимся давать полезно, но их обязательно надо обсуждать в классе. Как правило, школьники при ответе на вопрос: “К какому поколению относятся данные вычислительные устройства?” — концентрируют свое внимание на слове “каком”. И, соответственно, пытаются подобрать и обосновать ответ, исходя из того, что всего известно 5 поколений ЭВМ. Критичного отношения к вопросам мы у них не воспитываем. Поэтому они даже не допускают мысли, что вопрос-то “заковыристый”.

Замечание 6. Для некоторых школьников задание может оказаться “пустым”. Если они четко знают критерии классификации ЭВМ по поколениям, то сразу выделят тип элементной базы. Но далеко не все девятиклассники смогут это сделать. А постепенное решение задания (через заполнение таблицы) формирует общий подход к решению задач на классификацию.

2. Пример тестового задания “Квартирный переезд”

Время выполнения задания — 5 минут. Проверяется умение структурировать информацию по предложенной схеме классификации.

Экзаменующийся должен:

· прочитать сценарий и задание;

· прочитать список книг и структурировать его в соответствии с предложенной схемой классификации;

· перетащить выбранные позиции списка в папки согласно предложенной схеме классификации.

Полный сценарий. Ваша семья собирается переезжать на новую квартиру. Дома не пройти, везде горы коробок. Вам досталось упаковывать семейную библиотеку. Чтобы проще было разбирать вещи на новой квартире, родители попросили вас разложить книги и периодику в коробки по направлениям (тематике). Вам нужно поместить в 1-ю коробку художественную литературу, во 2-ю коробку — учебники и справочную литературу, а в 3-ю коробку — периодическую печать.

Краткий сценарий

1. Прочитайте список книг вашей библиотеки.

2. Определите, к какому направлению (тематике) относится каждая из них.

3. Перетащите (перетяните) выбранные вами позиции (книги) из списка в соответствующие папки (коробки).

Вам нужно поместить в 1-ю папку (коробку) художественную литературу, во 2-ю папку (коробку) — учебники и справочную литературу, а в 3-ю папку (коробку) — периодическую печать.

Рабочее поле

Пояснение

· При нажатии мышкой на любую часть из списка вся строка выделяется другим цветом.

· После перетаскивания позиции из списка в папку она удаляется из списка.

Ответы к заданию

Таблица 2

Таблица оценки выполнения задания “Квартирный переезд”

Замечание. Как ни странно, при выполнении этого задания наиболее часто возникающий вопрос у школьников был следующий: “А что такое периодическая печать?”

Вопросы и задания

1. По каким еще параметрам (характеристикам) можно структурировать информацию в тексте о создателях первых ЭВМ? Выделите как минимум три характеристики. Являются ли выделенные вами характеристики общими для любых компьютеров?

2. Опишите параметры классификации объектов из тестового задания “Квартирный переезд”.

Литература

1. 8 сентября. Международный день распространения чтения и грамотности. М.: Материалы Русской ассоциации чтения, 2006.

2. Сметанникова Н.Н. Стратегиальный подход к обучению чтению (междисциплинарные проблемы чтения и грамотности). М.: Школьная библиотека, 2005.

3. Отчет “ИКТ-компетентность в мировой практике. Показатель ИКТ-компетентности учащихся и работников образования как индикатор результативности Проекта ИСО”. М.: НФПК, 2005.

4. Гецов Г. Рациональные приемы работы с книгой. М.: Книга, 1975.

5. Колесова А.М. Научная организация труда учащихся. Л.: Знание, 1975.

Продолжение в след. номере

¹ “Русская ассоциация чтения” имеет отделения в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и Новороссийске. Вице-президенты РАЧ: профессор Б.В. Бирюкова, профессор Е.Л. Гончарова, доцент В.П. Чудинова, О.А. Борисова, Е.Н. Овчинникова. Секретарь РАЧ — Д.В. Дмитриева. Контакты: тел. (495) 790-69-25,
e-mail: usrredorg@gmail.com, www.rusreadorg.ru.

² Заметим, что под чтением понимается не только и не столько собственно чтение, сколько функциональное чтение.

³ Текст взят из брошюры “Информатика в лицах: исторические зарисовки к урокам информатики”. М.: Чистые пруды, 2005.