Многие авторы программ по информатике считают, что на начальном этапе обучения надо прежде всего развивать мышление, способное воспринять логику машинных программ. «Опоздание с развитием мышления - это опоздание навсегда. Поэтому для подготовки детей к жизни в современном информационном обществе в первую очередь необходимо развивать логическое мышление, способности к анализу (вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации) и синтезу (созданию новых схем, структур и моделей)»!. В связи с такой точкой зрения появилось много программ, методических разработок развивающих занятий, книжек-раскрасок и других материалов, предназначенных для развития логического и алгоритмического мышления дошкольников и младших школьников.

В указанном выше сборнике программ есть и специальная программа для детей 5-7-х классов по алгоритмике, преследующая подобные же цели (авторы С. К. Ландо, А. Л. Семенов). «Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата».

В начальной школе, как это вытекает из сказанного, необходимо научить детей элементарным умениям пользования компьютером и развивать у них алгоритмическое мышление.

Среди тех программ для детей, которые направлены не только на их развлечение, но и на развитие, можно выделить несколько программно-методических комплексов или обучающе-развивающих программ. Первыми для персональных компьютеров появились интегрированные пакеты Роботландия и КиД (Компьютер и дети). Система Роботландия ориентирована на детей, начинающих изучать персональный компьютер, на младшую возрастную группу (обычно это начальная школа). Дети учатся управлять универсальным роботом, развивая алгоритмическое мышление и вырабатывая простейшие умения и навыки работы с компьютером. Роботландия снабжена методическими материалами для учителя. Вторая система - КиД, так же как и программы фирмы «Никита», включает в себя обучающе-развивающие игры. Смысл игр заключается в том, чтобы научить детей алфавиту, счету, простейшим математическим операциям.

Во всех подобных программах вводится на игровом материале понятие исполнителя. В составе программного обеспечения имеется несколько компьютерных моделей-исполнителей - «робот», «черепаха», «чертежник» и др. - с различными функциями, наборами команд и областями применения.

Занятия с черепашкой преследуют цели:

а) развивать у детей представления о способах движения человека в пространстве;

б) подвести учащихся к знакомству с планированием при составлении программы, редактированием, исправлением ошибок как неотъемлемой и очень важной частью процесса учения.

Язык данной программы Лого важен не в качестве языка программирования, а как средство развития личности, познания мира. Ребенок учится анализировать любую проблему, относиться к любой ошибке не как к катастрофе, а как к тому, что следует найти и исправить. Черепашка позволяет детям наиболее естественным путем осваивать пространство и движение, развивать умения и навыки, необходимые для анализа содержания и структуры исходных данных. Учащиеся, освоив непосредственный и программный режимы работы с черепашкой, получают представление об алгоритме как организованной последовательности команд. Такая деятельность формирует у детей умения и навыки, необходимые для решения задач, требующих продуманной последовательности действий, анализа содержания и структуры исходных данных. Работая с Лого, дети учатся создавать процедуры, записывать их на диск и вызывать с диска, находить и исправлять ошибки в программе, конструировать из простых геометрических фигур сложные, осваивают такие элементарные понятия, как программирование, выполнение операций и др. В процессе обучения происходит адаптация ребенка к компьютерной среде, изучение элементарных основ компьютерной грамотности.

Язык Лого был разработан американским ученым Сеймуром Пейпертом в 80-х годах совместно с коллегами в качестве конструктивной среды обучения детей начальной школы. Концепция Лого: ребенок обучается различным учебным предметам, обучая черепашку. Некоторые разновидности черепашек обладают способностью изменять свой внешний облик, превращаясь во что угодно, по выбору их создателя. В средах Лого, населенных большим количеством черепашек, создаются сложные мультипликационные картины и игры. Дальнейшим развитием стала программа LogoWriter, содержащая возможности редактирования текста. В середине 80-х годов появился новый продукт в этой серии – Lego Logo. Это система, в которой Лого сопрягается с блоками конструктора «Лего», оснащенными двигателями, датчиками и приводами. Дети, выстроив из них робота, машину, другое техническое устройство или животное, начинают им управлять. Они могут исследовать поведение искусственных организмов в различных средах обитания и их взаимодействие с другими существами.

Школьники 4-5-х классов с помощью этой среды могут не только ознакомиться в игровой форме с основами геометрии и алгоритмического мышления, но и освоить нотную грамоту, что при обучении традиционными способами вызывает большие трудности.

В середине 90-х годов появился еще один продукт из серии Лого - ЛогоМиры (MicroWorlds) (русская версия разработана Институтом новых технологий образования). ЛогоМиры содержат множество дополнительных средств: инструменты рисования и черчения, редактор форм, устройства для сочинения музыки и импортирования графики и звука, возможность многозадачного режима работы, что позволяет создавать мультимедийные проекты, игры и имитации, мультипликационные сюжеты с двумя и более действующими лицами. Система StartLogo является версией Лого, использующей в широких масштабах параллельные процессы: тысячи черепашек могут функционировать параллельно, взаимодействуя друг с другом и с элементами своей среды. Есть и еще целый ряд модернизированных версий семейства сред Лого. Появился созданный русскими разработчиками набор проектов, основанных на программном обеспечении ПервоЛого.

Таким образом, в начальной школе при наличии программного обеспечения компьютер может использоваться практически на всех учебных предметах, начиная с обучения грамоте до написания и распечатки собственных сочинений, изучения математики, иностранного языка и освоения самого компьютера. Есть программы, которые учат распознавать и понимать текст на этапе обучения чтению. На экране изображены несложная картинка и под ней предложение.

Например: на картинке море и купающаяся девочка. Предложение: «Мальчик купается в реке». Если картинка и предложение совпадают, ученик вводит «да», если не совпадают - «нет». Если обнаруживается несоответствие, ребенок должен исправить предложение.

И таких программ уже достаточное количество. Конкретная технология применения компьютера определяется на основе выше обозначенных общих психолого-педагогических положений и исходя из содержания и методики, заложенной разработчиками в саму программу.

Во всех классах можно использовать различные компьютерные программные продукты. Так, пользуясь системами обработки текста, учителя могут готовить контрольные работы и другие материалы для своих учеников. При этом можно сделать разные варианты, включить много дополнительных вопросов и заданий, которые впоследствии легко расширять, обновлять, изменять. Ученикам можно дать деформированные тексты: с пропущенными кусками, ошибками, неправильно использованными словами. Учащиеся на компьютере в текстовом редакторе отредактируют текст. Есть программы, которые можно запустить только при условии ввода правильно написанного слова.

Или такое интересное задание.

Детям предлагается загрузить готовый фрагмент из любого высокохудожественного произведения (А.Чехова, Ф.Ницше, Ф.Достоевского и т.д.). Затем надо из имеющегося текста сделать новый по заданной или выбираемой самостоятельно теме, соблюдая следующие правила: существительное заменяется на существительное, глагол - на глагол. Тексты принимаются только в нормально отформатированном виде, после автоматического контроля орфографических ошибок.

Такая работа может использоваться для выработки у школьников художественного стиля.

Ученики могут совместно выполнять письменные работы. Работая над одним и тем же рассказом или статьей, школьники независимо друг от друга вносят изменения, печатают свои версии и сравнивают их с тем, что получилось у их соавторов.

Можно создать программы, помогающие школьникам работать над текстами первоисточников на уроках литературы.

На уроках иностранного языка можно использовать программы перевода, применять систему обработки текстов для сочинения рассказов на изучаемом языке.

Широкое применение в процессе обучения могут иметь графические возможности компьютера. Созданные компьютерами изображения и мультипликация используются в кинофильмах, телешоу, рекламе, играх. Машинная графика не ограничена в своих возможностях: объекты графики могут появляться и исчезать, менять цвета, направление движения, превращаться в другие объекты и т. п. На экране можно смоделировать любой объект - от самого простого до самого сложного - и проверить его возможности, подвергнуть испытаниям на реальность функционирования. С помощью графических программ вычерчивают таблицы, графики, диаграммы и т. п. Электронные таблицы позволяют решать задачи, при которых компьютер выступает в качестве вычислительной машины, что дает возможность обрабатывать значительные объемы информации. Существуют графические редакторы, позволяющие рисовать карты.

Все эти возможности компьютерной графики позволяют использовать ПК и на математике, географии, физике, черчении, при изучении экономики, для достижения самых разных дидактических целей: от введения в новый материал до обобщения и контроля за усвоением знаний и выработкой умений и навыков.

Компьютер может широко применяться и на уроках музыки. Уже говорилось о том, что с помощью компьютера можно учиться нотной грамоте, разбираться в звучании нот и музыкальных инструментов, играть на них, сочинять музыку, понимать разные музыкальные стили. Кроме собственных возможностей по созданию звуков компьютеры могут управлять подключенными к ним специальными музыкальными инструментами. С помощью компьютера можно создавать самые разнообразные звуковые эффекты: шум моря, рычание зверя, пение птиц, гул самолета и т. п.

С появлением возможности трансляции через компьютер видеоинформации программно-методические средства стали включать фрагменты документальных и художественных фильмов, музыкальные фрагменты. В обучающих программах воспроизводятся произведения литературы, живописи, музыки (например, в сериях «Эрмитаж», «Музеи Кремля», «Большой театр» и др.), что способствует гуманитаризации современного образования.

При изучении естественных наук можно использовать различные моделирующие программы.

Ученики с помощью компьютера могут создать любую экологическую модель с флорой и фауной, а затем, загрязняя водоем промышленными отходами, а атмосферу - вредными выбросами, наблюдать за трагическими последствиями этого. Потом они могут разработать программу спасения и охраны созданного природного уголка.

Существуют учебные программы по математике и физике, созданные как виртуальные конструкторы. Программный пакет «Живая геометрия» - это среда, в которой учащиеся могут проводить собственные математические изыскания, ставить эксперименты, формулировать гипотезы, доказывать их или отвергать. Аналогичный программный продукт по физике - «Живая физика».

Для изучения физики в старших классах разработан программно-методический комплекс по одному из самых больших разделов школьного курса «Электродинамика», включающий б основных демонстраций (электрический ток в электролитах, работа и мощность переменного тока и др.); 10 лабораторных работ (изучение конденсаторов, мощность и КПД реальной электрической цепи и др.); 2 экспериментальные и 11 задач, ориентированных на решение с помощью компьютера. Этот комплекс позволяет проводить в рамках программного материала принципиально неосуществимые в традиционных условиях учебные эксперименты, осуществлять реальную дифференциацию обучения в процессе работы с экспериментальными задачами при неизменном ресурсе времени, избавляться от многочисленных рутинных операций и др.

Моделирование химических реакций позволяет школьникам проводить опыты по смешиванию различных растворов и веществ. Моделирование в астрономии даст возможность разместить звезды на небосводе в соответствии с их положением в разные времена года. Совместно с учителем учащиеся могут разработать интересные модели по истории.

На уроках и во внеурочное время на компьютере можно использовать игры: соревнования, приключения, головоломки, вымышленные миры, писать рассказы. В играх компьютер подсчитывает очки, следит за выполнением правил, проводит техническую подготовительную работу. Многие игры могут носить образовательный характер и использоваться на разных предметах. Занимательный материал могут разрабатывать как учителя, так и дети. В подобных программах учитываются гибкость компьютеров и их способность к взаимодействию.