Наглядные образы как средство решения задач

Анализ школьной практики обучения информатике показывает, что основной упор учителя делают на логическое мышление учащихся, акцентируют внимание на использование формально-логических средств, на оперировании знаковыми системами без необходимой опоры на образные компоненты. По исследованиям же психологов до 80% информации человек получает через зрительный канал.

Как сделать обучение информатике таким, чтобы оно строилось на разумном сочетании логического и наглядного — образного мышления?

В настоящее время широкое распространение получил термин «визуальное мышление «, т. е. «мышление по средствам визуальных (зрительных) операции «. Визуальное мышление есть деятельность, обеспечивающая создание образов, оперирование ими, перекодирования их в заданном или произвольном направлении, использование разных систем отчета для построения образа, выявление в нем различных признаков и свойств объекта, значимых для человека. Продуктом этой деятельности «является «порождение новых образов, создание новых визуальных форм, несущих определенную смысловую нагрузку и делающих знание видимым «.

В основе принципа визуализации лежит когнитивная графика, цель которой состоит в создании комбинированных когнитивных моделей представлении знаний, сочетающих в себе символический и геометрический способы мышления и способствующих активизации процессов познания.

Попытки визуализировать информатику, сделать информатические знания наглядными предпринимались давно. Еще древние греки пытались представить элементарные алгебраические тождества и теоремы в геометрическом виде. Позже сторонниками разумной визуализации информатики выступали такие выдающиеся ученые, как Леонард Эйлер, Бернхард Риман, Давид Гильберт.

В статье по поводу используемой на уроке наглядности отмечается: «Каждый учитель использует на уроке наглядный материал — формулы и чертежи на доске, рисунки и схемы на экране, плакаты и таблицы на стенах, модели и образцы в руках у учеников. Первая цель учителя состоит в том, чтобы ученик смотрел на предъявляемые ему зрительные образы. Этой цели достичь легко. Вторая цель состоит в том, чтобы ученик смотрел и видело то, что заложено в этих образах. Культура зрительного восприятия требует такого же длительного и серьезного воспитания, как культура письма и речи».

Без наглядных образов знание учащихся становятся бессодержательными и это приводит к формализму. Вообще там, где можно дать тому или иному информатическому объекту наглядную интерпретацию, следует делать это в обязательном порядке.

Проблема реализации принципа наглядности в обучении информатике может получить принципиально новое решение, если удастся найти такое методическое обеспечение деятельности ученика, которое позволит включать функции его визуального мышления для получения продуктивных результатов в процессе овладения информатическими понятиями и способами деятельности.

Дидактически выверенное использование наглядных образов в обучении информатике может превратить наглядность из вспомогательного, иллюстрирующего средства в ведущее, продуктивное методическое средство, способствующее информатическому развитию учащихся. Язык образов является основным средством наглядности при изучении абстрактных информатических понятий, позволяющим осознанно оперировать понятиями и умозаключениями, закреплять и укреплять их памяти.

Когнитивно-визуальный подход к формированию знаний, умений и навыков в процессе обучения информатики, в основе которого лежит идея широкого и целенаправленного использования познавательной функции наглядности, во многом способствует развитию у учащихся «информатического зрения «.

Для накопления визуального опыта полезно решать специальные задачи — визуализированные. Визуализированной назовем задачу, в которой образ явно или неявно задействован в условии или в ответе, задает метод решения задачи, создает опору каждому этапу решения задачи либо явно или неявно сопутствует определенным этапам ее решения.

Визуализированные задачи позволяют передать информацию об учебных возможностях, определенных особенностях умственной деятельности учащихся и тем самым служат инструментарием для диагностики учебных и личностно значимых качеств, а также является одним из основных инструментов реализации когнитивно-визуального подхода к обучению информатике.

Визуализированные задачи служат средством формирования навыков визуального поиска — процесса порождения новых образов и визуальных форм, несущих конкретную визуально-логическую нагрузку и делающих видимым значение искомого объекта или его свойства. Исходной позицией такого процесса является запас готовых, известных учащемуся визуальных образов, структура и элементы информации, визуально обозримые связи между ними.

В решении информатических задач образ может использоваться как явно, так и неявно. И в этом и в другом случае — с целью нахождения пути решения. Покажем на конкретных примерах, как это происходит [19].