Предметно-ориентированные кейсы по информатике

Модернизация образования, появление новых требований ФГОС актуализируют проблему поиска новых методов и технологий, способствующих формированию готовности будущего учителя решать профессиональные задачи для достижения личностных, метапред-метных и предметных результатов обучения и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса средствами преподаваемого учебного предмета. В полной мере это касается обучения информатике, специфика которой заключается в межпредметном характере содержания, наличии фундаментальных и прикладных разделов, а также в активном развитии изучаемых технологий и появлении их новых областей.

Методы информатики применимы и активно используются для решения широкого круга задач самых разных областей. Такая ситуация позволяет предположить, что определенным потенциалом в обучении информатике обладает кейс-технология, нацеленная на формирование умений анализа ситуации и принятия решения, навыков применения методов практической деятельности в профессиональных областях. Вместе с тем теория и практика применения кейс-технологии при обучении информатике пока еще не в достаточной степени разработаны, что является проблемой современной науки.

Практика применения кейсов для обучения и контроля впервые была представлена в Школе бизнеса Гарвардского университета (США) в 1924 г. В отечественном образовании кейс-метод стал использоваться в 1980-х гг. [15]. При этом данное направление педагогики продолжает активно развиваться, в педагогической литературе к настоящему времени можно найти множество подходов к описанию сущностных характеристик кейс-метода.

Так, О.Г. Смолянинова, анализируя возможности применения кейс-метода при обучении экономическим дисциплинам, пишет, что кейс – это единый информационный комплекс, позволяющей понять ситуацию. Отличительной особенностью кейс-метода является создание проблемной ситуации на основе фактов из реальной жизни. Он демонстрирует теорию с точки зрения реальных событий, позволяет заинтересовать студентов в изучении предмета [19].

Г.М. Гаджикурбанова пишет, что основой кейс-технологии является обучение путем решения конкретных задач – ситуаций (кейсов), содержащих информацию о проблеме, на базе которой путем теоретического анализа и имеющихся знаний и решается поставленная перед студентом задача. Наиболее распространенными в образовательной практике видами кейс-технологий, согласно Г.М. Гаджикурба-новой, являются ситуационный анализ, анализ

конкретных ситуаций, ситуационные задачи и упражнения, кейс-метод [4].

По мнению Н.В. Зубовой, под кейсом понимается педагогический инструмент, в котором представлено сложное событие, интегрирующее в себе комплекс простых событий. Кейс-технология – это профессионально ориентированная технология обучения, основанная на интегрированном подходе к разрешению ситуационной задачи, представляющей собой описание конкретной ситуации, возникающей в профессиональной деятельности, с явной или скрытой проблемой [7, с. 47].

Н.В. Жулькова, изучая проблемы формирования универсальных учебных действий учащихся, рассматривает ситуационные задачи, которые могут строиться на предметном содержании, а также носить надпредметный характер. Под ситуационной задачей Н.В. Жулькова понимает средство обучения, включающее совокупность условий, направленных на решение практически значимой ситуации с целью осознанного усвоения учащимися содержания учебного предмета. Ситуационная задача, согласно данному автору, состоит из описания какой-либо ситуации (реальной или вымышленной) и личностно значимого для учащихся вопроса [6].

По мнению Е.Н. Красиковой, кейс-метод является сложной системой, в которую интегрированы другие методы познания – в него входят моделирование, игровые методы, «мозговая атака» и дискуссия. Моделирование заключается в необходимости построения моделей ситуации, игровые методы связаны с представлением вариантов поведения героев ситуации, «мозговая атака» направлена на генерирование идей относительно ситуации, а дискуссия обусловлена обменом взглядами о проблеме и путях ее решения [10].

М.А. Никитина пишет, что кейс-техно-логии – группа образовательных технологий, методов и приемов обучения, основанных на решении конкретных проблем, задач. Кейс-технология представляет собой синтез проблемного обучения, информационнокоммуникативных технологий, метода проектов. Кейс-метод является методом обучения и контроля, использующим описание и анализ реальных экономических и социальных ситуаций [14, с. 33].

Таким образом, анализ подходов к описанию характеристик кейс-технологии показывает, что основой этой технологии является постановка и решение некоторой ситуаци- онной задачи. В указанном плане кейс понимается как «случай» (от англ. сase – «случай, обстоятельство») – яркое описание какого-то проблемного события, которое надо проанализировать и предложить свое решение. Термином кейс при этом обозначают совокупность учебных материалов с описанием ситуационной задачи, а сам кейс-метод является методом обучения, использующим описание и анализ ситуаций. Изучение дисциплины осуществляется путем рассмотрения большого количества ситуаций или задач в определенных комбинациях [17].

Использование реальных ситуаций в постановке и описании кейса обеспечивает ряд важных преимуществ данного метода. Кейс-метод способствует развитию таких практических навыков, как творческое решение проблемы и формирование умения анализа ситуации и принятия решения [19], побуждает студентов к освоению и активному использованию различных методов практической деятельности, близкой к профессиональной, стимулирует применение разнообразных приемов при анализе, оценке и решении конкретных проблем и практических ситуаций [15], обеспечивает имитацию творческой деятельности студентов по производству известного в науке знания [2], позволяет заинтересовать и смотивировать студентов на изучение предмета, способствует активному и осознанному усвоению знаний и умений сбора, обработки и анализа информации, характеризующей различные ситуации, формированию умений применять теоретические знания по предмету как в стандартных, так и в нестандартных жизненных ситуациях [12].

Анализ исследований [1; 3; 8–10; 13; 16] по проблемам обучения с использованием кейс-метода показал, что большинство авторов в структуру кейса в качестве основных включают такие компоненты, как описание ситуационной задачи и задания к кейсу. При этом в отдельных случаях в структуру кейса вносят и дополнительные материалы, такие как иллюстрации, статистические данные, список рекомендуемой литературы и др. Наличие дополнительных материалов позволяет трактовать кейс не только как «случай», но и как самодостаточный комплект материалов, относящихся к какой-либо ситуации (от англ. сase – «чехол, дело, корпус, футляр»). В наибольшей степени такие материалы востребованы в предметноориентированных учебных кейсах, нацеленных на формирование компетенций обуча- ющихся в области математики, естественных и технических наук.

Так, Н.В. Зубова, рассматривая возможности кейс-технологии в обучении физике в техническом вузе, понимает кейс как описание ситуации и комплекс заданий к нему. Предложенная автором комплексная кейс-технология основана на постановке проблемы и ее поэтапном разрешении. Кейс включает в себя:

• 1)    описание профессионально ориентированной проблемы и формулировку ситуационной задачи;

• 2)    необходимую для анализа ситуационной задачи информацию;

• 3)    формулировку заданий для организации поэтапной работы студентов по подготовке к решению основной ситуационной задачи [7, с. 95].

И.С. Егорова, Е.А. Михалкина, М.Г. Сальникова, Д.А. Кириллова, О.Ю. Михайлова в своих работах описывают возможность применения кейс-метода при обучении математическим дисциплинам.

О.Ю. Михайлова отмечает, что к отличительным особенностям учебных кейсов по математике относится то, что:

• 1)    рассматриваемая задача часто носит чисто математический характер, не предполагая рассмотрение некоторой жизненной ситуации;

• 2)    при всем многообразии путей решения задачи результат его определяется единственным образом.

Учебный кейс должен содержать перечень основных материалов по рассматриваемой проблеме, а также аннотацию с разъяснениями по содержанию, форме представления, особенностям изложения материала [13].

По мнению М.Г. Сальникова, кейс должен содержать специально подготовленный учебный материал, в котором формулируется содержательная модель кейс-задания и приводится список связанных между собой подзадач, решение которых приводит к решению поставленной задачи [18].

М.Е. Маньшин, Н.В. Лобанова, Т.К. Смы-ковская указывают на то, что в состав кейса, используемого при подготовке будущих учителей информатики, могут входить пакет учебной литературы, мультимедийный видеокурс, виртуальная лаборатория и обучающие программы, а также электронная рабочая тетрадь (путеводитель по курсу, содержащий рекомендации по изучению учебного материала, контрольные вопросы для самопроверки, тесты, творческие и практические задания) [12].

В комплексный кейс по физике Н.В. Зубова включает ситуационную задачу и учебные физические задачи (познавательно-практические, вычислительные, экспериментальные), решение которых ведет к поэтапному разрешению ситуации. В учебных задачах по физике содержатся указания на средства, необходимые для их решения: исходные данные о технических объектах и принципах их действия (студенты собирают эти данные самостоятельно, на основе изучения научнотехнической информации); иллюстрированные наглядные представления технических и демонстрационных средств ; экспериментальные данные (студентам необходимо изучить научную литературу, составить математическую модель решения задачи, провести мысленный эксперимент для получения результата); видеоэксперименты (видеоролики, описывающие физические явления и процессы с помощью демонстрационных и технических средств) [7].

Ю.А. Максимова, рассматривая возможности применения кейс-метода на уроках информатики, приводит пример практического кейса по информатике, в содержание которого включает ключевое задание с описанием ситуации, уточнение задания (список заданий) с указанием на программное средство для решения задачи, а также справочную информацию об этом программном средстве [11].

Таким образом, в содержание предметно-ориентированных учебных кейсов авторы вносят также указания на необходимые для решения ситуационной задачи средства. При этом в кейс по информатике можно поместить не только эти указания, но и сами необходимые программные средства и дополнительные материалы для решения ситуационной задачи.

Опираясь на выделенные нами ранее структурные элементы кейса, а также учитывая специфику кейс-метода применительно к обучению предметным дисциплинам вообще и к информатике в частности, под предметным кейсом по информатике мы будем понимать комплект, в который входят:

• 1)    ситуационная задача;

• 2)    задания, решение которых приводит к решению поставленной задачи;

• 3)    материалы, необходимые для выполнения заданий;

• 4)    программные средства для решения задачи.

Структура предметного кейса по информатике

Компоненты кейса	Содержание компонентов
Ситуационная задача	Описание учебной проблемной ситуации, решаемой средствами информатики
Задания, решение которых приводит к решению поставленной задачи	Задания или вопросы для организации поэтапного решения основной ситуационной задачи
Материалы, необходимые для выполнения заданий	Исходные данные, статистические данные, данные для проверки полученных результатов, информационные (справочные) материалы и др.
Программные средства для решения задачи	Информационные технологии, необходимые для решения основной ситуационной задачи

Таким образом, в состав кейса по информатике как совокупности учебных материалов можно поместить все необходимые средства для решения ситуационной задачи, что позволяет применять кейс-метод при изучении информатических дисциплин. Использование кейс-метода в образовательном процессе способствует повышению мотивации студентов к изучению предмета, обеспечивая более высокий уровень их предметной подготовки. При этом сам метод ориентирован на формирование умений анализировать информацию, исследовательских умений, умений применять теоретические знания для решения практических задач.