Введение 3
Глава 1. Теоретике - методический подход к формированию вычислительной культуры учащихся начальной школы с использованием алгоритмов 6
1.1. Алгоритмический подход в обучении младших школьников 6
1.1.1 Понятие «алгоритм», виды алгоритмов 6
1.1.2 Психологические особенности и приемы реализации
алгоритмического подхода в обучении 10
1.1.3 Использование алгоритмов при реализации метапредметных
УУД 17
1.1.4 Виды алгоритмов в начальной школе на уроках математики 21
1.2. Методика формирования вычислительных умений учащихся
начальной школы с использованием алгоритмов 25
1.2.1 Алгоритмический аспект формирования вычислительной
культуры младших школьников 25
1.2.2 Методика ведения алгоритмов при письменных вычислениях 30
1.2.3 Анализ подхода образовательных программ, реализующих
требования ФГОС НОО к алгоритмизации знаний учащихся начальной школы 36
Глава 2 Опытно - экспериментальная работа по формированию умения использовать алгоритмы на уроках математики в 3 классе 42
2.1 Начальный уровень сформированности умения использовать алгоритмы при письменных вычислениях у учащихся третьего класса 42
2.2 Формирование умения письменных вычислений с использованием
разных видов алгоритмов 49
2.3 Динамика сформированности умения выполнять вычисления с использованием алгоритмов 59
Заключение 67
Список литературы 70
Приложения
Актуальность исследования. В повседневной жизни человек использует алгоритмы постоянно: завести машину, приготовить обед - все это выполняется в определенной последовательности. Ежедневно каждым из нас используются сотни различных алгоритмов. Например, правила сложения, вычитания, деления, умножения чисел при покупках в магазине; грамматические правила правописания слов и предложений в электронной переписке с кем-либо, а также различные инструкции и правила - все это алгоритмы. Из приведенных примеров ясно, что алгоритмы, алгоритмические процессы являются составной частью нашей повседневной жизни. Почти все сферы жизнедеятельности человека связаны с алгоритмами.
Важнейшей задачей педагогической науки является совершенствование планирования процесса обучения в целом и повышение эффективности управления познавательной деятельностью учащихся.
Поиски оптимальных путей управления обучением вылились в создание новой системы учебной работы, названной программированным обучением, одной из составляющих которого является алгоритмизация.
Немало ученых занимались разработкой программирования и алгоритмизации в обучении. Среди них психологи Л. Н. Ланда, П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина, и педагоги В. М. Заварыкин, В. Г. Житомирский, а также методисты Н. Я. Виленкин, Л. Г. Петерсон, Т. Е. Демидова, С. А. Козлова, Н. Б. Истомина и другие. В своих научных работах и исследованиях они показывают возможности и необходимость повышения качества обучения младших школьников посредством формирования и развития их алгоритмической культуры. Отмечается, что алгоритмические умения являются метапредметными. Алгоритмы применяются не только на уроках математики, но и на всех остальных предметах школьного курса.
Однако в данных исследованиях недостаточно внимания уделяется развивающим возможностям алгоритмов и предписаний алгоритмического типа, не обоснованы дидактические условия, обеспечивающие повышение эффективности учебной деятельности учащихся начальных классов средствами ее алгоритмизации, отсутствует система алгоритмов и предписаний и технология ее реализации в обучении младших школьников, особенно с учетом современных требований к организации образовательного процесса. Поэтому вопрос о целесообразности и эффективности алгоритмизации учебной деятельности в начальной школе до настоящего времени остается дискуссионным. А значит тема исследования «Формирование вычислительных умений с использованием алгоритмов у учащихся третьего класса» является актуальной.
Проблема исследования: как включение алгоритмического подхода в обучение младших школьников влияет на сформированность вычислительной культуры.
Объект исследования: процесс формирования вычислительных умений на уроках математики в начальной школе.
Предмет исследования: методические условия применения алгоритмов на уроках математики в начальной школе при формировании вычислительных умений.
Цель работы: выявить наиболее эффективные методические условия применения алгоритмов в начальной школе при формировании разных видов вычислительных умений и навыков.
Гипотеза: использование алгоритмов повысит уровень сформированности вычислительных умений и навыков учащихся третьего класса, если младшие школьники:
- будут работать с различными видами алгоритмов (линейный, разветвляющийся, циклический) при выполнении заданий из разных разделов математики;
- научатся описывать алгоритмы вычислений по заданному примеру;
- будут восстанавливать вычисления по известному алгоритму, но с заданными пропусками в вычислениях;
- на основании знания алгоритма научатся находить и устранять ошибки в вычислениях;
- овладеют умением составлять алгоритм своих действий по заданным условиям и конечному результату.
Поставленная гипотеза определила следующие задачи исследования:
1. определить сущность понятия «алгоритм», виды алгоритмов и выявить основные виды алгоритмов, используемые на уроках математики в начальной школе;
2. исследовать алгоритмический подход в обучении с точки зрения психологии и педагогики;
3. определить роль использования алгоритмов в формировании метапредметных УУД;
4. изучить алгоритмический аспект формирования вычислительной культуры младших школьников и методику введения алгоритмов при письменных вычислениях;
5. проанализировать методику введения алгоритмов в разных образовательных программах;
6. провести педагогический эксперимент.
Методы исследования: анализ психолого-педагогической, методической и учебной литературы по теме исследования, проведение тестирования учащихся, количественный и качественный анализ полученных результатов.
Экспериментальная база исследования. Исследовательская работа осуществлялась в МБОУ «Гимназия №133» г. Уссурийска в 3 «Б» и 3 «В» классах.
Структура работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.
В настоящее время в современной школе по-прежнему достаточно остро стоит задача повышения эффективности обучения и формирование всесторонне развитой личности. Это связано в первую очередь с тем, что год от года растет объем информации, которую ученики должны освоить, а количество отведенных часов не меняется. Образовательный процесс требует использовать не только традиционные способы обучения, но и внедрять новые. А значит, проблема заключается в поиске эффективных приемов обучения младших школьников. В качестве одного из таких приемов, следует, рассматривать использование алгоритмов разного типа. Алгоритмы на уроках математики используются не только в качестве подсказок для младших школьников, но и являются средством развития их мыслительных операций, которые, в свою очередь, играют огромную роль в самостоятельной познавательной деятельности.
Итак, алгоритм - предписание, которое определяет содержание и последовательность операций, превращающих исходные данные в искомый результат. Для того, чтобы программу действий можно было назвать алгоритмом, она должна обладать свойствами дискретности, точности, понятности, результативности, массовости. Алгоритмы можно задать следующими способами: словесным, графическим, табличным, операторным, схемным. В зависимости от порядка выполнения действий различают следующие виды алгоритмических процессов: линейные, разветвляющиеся, циклические.
Обучение элементам алгоритмизации в начальных классах очень важно. Составление алгоритма позволяет детям не только научиться решать примеры, но и контролировать свои действия. Успешное применение метода алгоритмов зависит от ряда условий, а обучение алгоритмам состоит из трех этапов: подготовительного, основного и этапа сокращения операций. Работа с алгоритмами - эффективный способ формирования ряда метапредметных результатов, основу которых и составляют универсальные учебные действия. Эта работа проводится комплексно на всех предметах школьного курса. Алгоритмизация может быть прекрасным средством формирования младшего школьника как личности, гармонично развитой со всех сторон. Поэтому очень важно учителям в свой учебный процесс включать алгоритмы не только уже известных видов, но и не бояться новых. Формирование вычислительной культуры младших школьников обеспечивает достижение личностных, метапредметных, предметных (математических) результатов начального образования и вносит свой вклад в математическую культуру учащихся, формирующуюся в рамках культуры достоинства.
Проанализировав методику введения алгоритмов в разных образовательных программах мы выяснили, что современные УМК соответствуют требованиям ФГОС НОО и включают задания на умение действовать в соответствии с алгоритмом и строить простейшие алгоритмы в явном и неявном виде. УМК «Школа 2100», в свою очередь, дает более глубокие знания по данной теме.
Целью нашей работы было выявить наиболее эффективные методические условия применения алгоритмов в начальной школе при формировании разных видов вычислительных умений и навыков. На констатирующем этапе мы поставили перед собой задачу проверить сформированность умения действовать по алгоритму у учащихся 3классов. Тест показал, что процент учащихся с низким уровнем сформированности алгоритмических умений в обоих классах (экспериментальном и контрольном) одинаков и составляет 38%. Поэтому на формирующем этапе исследования мы поставили перед собой цель выявить как умение:
1) работать с различными видами алгоритмов (линейным и разветвляющимся) при выполнении заданий из разных разделов математики влияет на усвоение алгоритмов письменных вычислений;
2) описывать алгоритм сложения по заданному примеру влияет на усвоение письменного вычитания;
3) восстанавливать вычисления с заданными пропусками влияет на умение выполнять проверку указанных действий;
4) находить и устранять ошибки в вычислениях, действуя по алгоритму, влияет на сформированность конкретных вычислительных умений;
5) составлять алгоритм своих действий по заданным условиям и конечному результату формирует представление о разных видах алгоритмов.
На основании поставленных целей и положений гипотезы была разработана программа формирующего эксперимента, состоящая из 15 фрагментов уроков. Отдельные цели реализовывались на конкретных уроках, на других уроках реализовывались сразу несколько целей. Эффективность данной программы была проверена на контрольном этапе исследования. Контрольный тест показал, что уровень знаний в экспериментальном 3 «В» стал гораздо выше, чем в контрольном классе. Учащихся с высоким уровнем сформированности умений и навыков в 3 «В» 29%, а в 3 «Б» всего 17%.
Средний уровень у 62% учащихся экспериментального класса и 46% контрольного. Учащихся с низким уровнем сформированности в 3 «В» всего 9%, а 3 «Б» 37%.
Из представленных данных мы можем сделать вывод, что уровень сформированности алгоритмических умений и вычислительных навыков учащихся экспериментального 3 «В» класса возрос после проведения комплекса занятий. Следовательно, методические приемы формирования вычислительных навыков через алгоритмическую деятельность учащихся, использованные в фрагментах уроков являются эффективными.
Таким образом, выдвинутая нами гипотеза подтвердилась, цель работы достигнута, задачи, определенные в эксперименте выполнены.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
