ISSN 1392-0340. PEDAGOGIKA. 2001.49 Valentina Dagienė KONSTRUKTYVISTINĖ PRADINIO INFORMATIKOS MOKYMO KRYPTIS: TEORINIAI PRINCIPAI IR TAIKYMAS Anotacija. Straipsnyje aptariama informatikos turinio bendrojo lavinimo mokykloje kaita, analizuojama, kaip taikomas konstruktyvistinio mokymo metodas jaunesniojo amžiaus moksleivių klasėse. Daugiausia dėmesio skiriama S. Paperto sukurtos Logo kompiuterinės mokymo sistemos ypatybėms atskleisti. Trumpai apžvelgiami Logo įvykių raida Lietuvos mokyklose. Raktažodžiai: informatikos mokymas, humanistinis ugdymas, konstruktyvizmas, konstrukcionizmas, Logo. Įvadas. Informatikos mokoma Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklose jau antrąjį dešimtmetį. Nors informacijos technologija dar labai jauna ir kintanti sritis, nėra lengva nustatyti, kas joje fundamentalu, tačiau jau galima įžvelgti tam tikrą kryptingumą. Straipsnyje aptariamos dvi informatikos mokymo kryptys: technocentrinė (orientuota į dalyką) ir humanistinė (orientuota į ugdytinį). Išsamiau analizuojama humanistinė kryptis, pateikiamas pradinio informatikos mokymo modelis, kuris iš esmės remiasi konstruktyvizmo principais. Daugiausia dėmesio skiriama šio modelio konkretesnei analizei, t. y. konstruktyvistinės išmokimo teorijos autoriaus Seymouro Paperto sukurtos Logo kompiuterinės sistemos taikymui Lietuvos mokyklose. Pagrindinis straipsnio tikslas - išanalizuoti, ar tinka konstruktyvistinio mokymo modelis mokant informatikos jaunesniojo amžiaus vaikus, susieti jį su Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklos švietimo tikslais ir uždaviniais, aptarti Logo kompiuterinio mokymo patirtį Lietuvos mokyklose. Taikyti šie tyrimo metodai: mokslinės literatūros studijavimas, užsienio šalių patirčių, naudojant kompiuterius švietimo sistemoje, analizė, gautų analizės rezultatų pritaikymas Lietuvos mokyklose mokant informatikos, ypač jaunesniojo amžiaus moksleivius. 95
Temos aktualumas. Lietuvos mokyklose vis daugėja Logo idėjomis besidominčių ir šią sistemą taikančių mokytojų, kurie pradeda mokyti informatikos žemesnėse klasėse. Tai glaudžiai siejasi su Lietuvos informatikos mokslininkų bei švietimo specialistų darbais šioje srityje, jų sisteminga pagalba mokytojams (rengiamos konferencijos, seminarai, paskaitos, mokymo priemonės, konkursai, piešinių parodos, Lietuvos mokyklos aprūpinamos kompiuterinėmis Logo mokymo sistemomis, jos adaptuojamos bei lokalizuojamos. Informatikos mokymo kaita. Jau tris dešimtmečius kompiuteriai naudojami ugdymo procese. Nebediskutuojama, kad kompiuteriai gali pagerinti mokymą, tačiau nuolat tebeieškoma efektyvesnių metodų, kaip tai padaryti. Informatikos mokymą Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklose galima suskirstyti į tris etapus: 1) pradinj (pradinė mokykla ir V-VIII klasės), b) privalomą (pagrindinės mokyklos baigiamosios IX-X klasės), c) profilinj (vidurinės mokyklos baigiamosios XI-XII klasės). Užsienio šalyse vis daugiau dėmesio skiriama pradiniam informatikos mokymui arba, tiksliau, kompiuterių, informacijos ir komunikacijos technologijų diegimui žemesnėse klasėse. (Daugelyje šalių, ypač pagrindinės mokyklos pakopoje, mokomieji dalykai integruoti, tad nėra informatikos kaip atskiros disciplinos.) Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklose informatikos mokoma jau nuo 1986 metų. Iš pradžių informatikos buvo mokoma aukštesnėse klasėse, vėliau ryškėjo tendencija - mokyti jos žemesnėse klasėse (1 lentelė, lentelėje paryškintas tas tarpsnis, kuriame informatikos mokymas buvo privalomas). Taikymai ir čia jvardyti santykinai, pabrėžiant praktikos arba teorijos (tiksliau, apibendrinimo, sisteminimo) prioretiškumą; s labiau akcentuojamas kompiuterio naudojimas mokant įvairių dalykų. 1 lentelė Informatikos mokymo Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklose raida ^»Metai Klasè\ V VI VII VIII IX X XI XII 1986-1995 1995-1999 Informatika 1999-2000 Informatika 2000-2001 96
Pasaulyje vyrauja daugybė kompiuterių panaudojimo švietimo sistemoje modelių. Labiau paplitusias, kuriomis naudojantis pasiekta reikšmingų rezultatų, akcentuoja tarptautiniai ekspertai bei tarptautinių švietimu besirūpinančių organizacijų darbo grupės [1; 4; 5; 7; 13]. Nepaisant tokių modelių įvairovės, labiausiai išsiskiria dvi kryptys, kurios siejasi su dviem bendrosiomis mokymo koncepcijomis. Viena iš jų yra orientuota j kompiuterių, technologijų naudojimą, fundamentalių žinių suteikimą, ji atitinka klasikinę ugdymo paradigmą, kai orientuojamasi į dalyką; antra - orientuota į mokinio asmenybe, jo įgūdžių, mąstymo lavinimą, ji atitinka laisvojo ugdymo paradigmą, kai orientuojamasi į ugdytinį. Kalbant apie kompiuterių naudojimą švietimo sistemoje, informatikos mokymą, paprastai pirmoji kryptis vadinama technocentrine, antroji - humanistine [10]. Abi kryptys turi daugybę atšakų, variacijų. Humanistinėje paradigmoje savo pagrįstumu ir taikymo plėtra išsiskiria konstruktyvistinis būdas. Jį ypač tinka taikyti mokant žemesniųjų klasių moksleivius dirbti su kompiuteriu. Humanistinė ugdymo kryptis informatikoje. Humanistinis ugdymas viena iš reikšmingiausių XX a. laisvojo ugdymo paradigmos krypčių [3], akcentuojanti asmenybę, kaip holistinį fenomeną, jos vystymosi procese. Šios krypties pradininkai A. Masiowas ir C. Rogersas asmenybės siekius atskleisti savo galias, aktyvumą, veržimąsi į ateitį laikė svarbiausiu ugdymo proceso vyksmu. Kompiuteris turėtų būti kaip pieštukas, ne kaip atskira klasė, o kaip alternatyvi priemonė, kuria naudodamiesi mokinai įgyja žinių, lavina mąstymo įgūdžius, sprendžia problemas" [7]. Ši tezė galėtų apibūdinti visą kompiuterių naudojimo pradiniame (ir ne tik pradiniame) ugdymo etape doktriną. Humanistinė ugdymo kryptis labiausiai sietina su mokinio pažinimo psichologija, asmenybės mokymosi motyvacija, bendravimo ir bendradarbiavimo principais. Žymaus psichologo J. Piageto kognityvinė teorija padėjo suvokti vaiko intelekto vystymąsi, mąstymo procesus. Išmokimas prasideda asimiliacija ir baigiasi akomodacija, kai kartu su sėkmės pajutimu modifikuojasi besimokančiojo veiksmas ar elgesys. Mokantis iš pradžių vidinių jėgų teikia poreikis išmokti, paskui - nauja schema ir su ja atsiradęs pasitenkinimo jausmas. J. Piageto kognityvinės psichologijos kryptį papildė ir išplėtė S. Papertas, vienas iš ryškiausių XX a. švietimo teoretikų, besirūpinusių kompiuterių naudojimu ugdymo procese. Jo sukurtoje teorijoje remiamasi konstruk- 97
tyvizmo principais, taikomas konstruktyvistinio mokymo metodas. Konstruktyvistinis mokymo ir mokymosi būdas. Konstruktyvizmo teorijos raidą galima pavadinti psichologine, kai bandoma nustatyti, kaip vystantis intelektui formuojasi mąstymas, žinios. Pagrindinė konstruktyvizmo sąvoka - konstruktas (anglų k. construct), ja nusakoma asmenybės raidoje susiformavusi savybė - žinios. S. Papertas šiai sąvokai priskyrė ir išorinę, vaikiškos konstruojančios veiklos, reikšmę. Pagrindinis konstruktyvizmo principas: žinios negali būti perduodamos, žinias turi aktyviai konstruoti pats besimokantysis. S. Paperto moksliniai tyrinėjimai skirti konstruktyvistiniam mokymo metodui taikyti naudojant kompiuterius bei informacijos technologiją. Jis konstruktyvizmo metodą informatikoje siūlo jvardyti nauju terminu - konstrukcionizmu (anglų k. constructionism). Taip norima akcentuoti aplinką, kurioje vaikas mokosi, būtent kompiuterinę, aktyvią mokymosi aplinką, kuri skatina mokymosi motyvaciją, padeda konstruoti žinias [12]. Tokia aplinka leidžia mokiniui išreikšti save, ji nukreipta ne tik j vidinių minčių, idėjų konstravimą, bet ir j numatomą rezultatą, tai palengvina mąstymo procesą - vaikas gali mokytis mąstyti naudodamasis konkrečiomis priemonėmis. Vėlesni moksliniai tyrinėjimai parodė, kad taikant konstruktyvistinį (konstrukcionistinj) mokymo metodą geriau išmokstama [5]. Galima išskirti du konstrukcionistinio mokymo būdus: 1) kai besimokantysis savo veiklą planuoja analitiškai, pereidamas nuo bendrų idėjų prie specifinių; 2) kai besimokantysis aktyviai dirba su pačiais objektais, įvairiapusiškai juos konstruodamas. Konstruktyvistiniais principais paremtame mokyme dėmesys turėtų būti skiriamas: 1) mokiniui, kaip žinių konstruotojui, 2) savarankiškam ir lanksčiam tradicinių dalykų mokymuisi bei jų derinimui, 3) informacijos technologijos priemonių naudojimui. Humanistinė, konstruktyvistinė ugdymo kryptis informatikoje geriausiai atliepia Lietuvos švietimo reformos siekius bei reformuotos mokyklos ugdymo tikslus, nusakytus Švietimo koncepcijoje [8]: padėti asmeniui suvokti bendrąsias žmogaus vertybes ir jomis grįsti savo gyvenimą; ugdyti kritiškai mąstantį žmogų, gebantį svarstyti esminius žmogaus egzistencijos klausimus, atsakingai daryti sprendimus ir savarankiškai veikti; ugdyti asmenį, pasirengusį profesinei veiklai, pasiryžusį ir gebantį adaptuotis besikeičiančiame socialiniame, ekonominiame gyvenime ir jį tobulinti. Šių tikslų siekiama taikant konstruktyvistinį metodą per informatikos pamokas. Konstruktyvizmo bei konstrukcionizmo principais paremta S. Paperto 98
1970-1980 m. pasiūlyta Logo sistema, skirta mokyti ir išmokti dirbti kompiuteriais. Logo kompiuterinė sistema. S. Papertas ne tik sukūrė konstrukcionistinę mokymosi teoriją, bet ir pasiūlė jos praktinį įgyvendinimą -Logo kalbą [11]. Iš esmės, Logo - tai ištisa kalbų bei jų panaudojimo grupė, dažniausiai vadinama Logo metodologija. Galima būtų išskirti ir suformuluoti šias pagrindines Logo savybes: 1) Logo - tai interaktyvi programavimo kalba; komandos atliekamos, kai tik jos užrašomos, todėl besimokantysis gali iš karto stebėti rezultatus, tai suteikia mokymosi džiaugsmo, pasitikėjimo; 2) paprasta, aiški Logo kalbos sintaksė primena nesudėtingos šnekamosios kalbos elementus; 3) kalbos tobulinimo galimybė: vartotojas nėra apribotas esamomis komandomis, o gali pats lengvai sudaryti naujas; 4) Logo padeda formuoti programavimo įgūdžius: skatina kurti lakoniškas, aiškias programas, remiasi struktūrinio programavimo principais, vaizdžiai, paprastai išreiškia rekursinius uždavinių sprendimo metodus; 5) Logo - modulinė kalba, leidžianti sudėtingesnį uždavinį skaidyti į dalis, jas apiforminti atskiromis procedūromis; 6) paprastas lokaliųjų kintamųjų naudojimo būdas; iš esmės atliekant Logo procedūras naudojami lokalūs kintamieji, žinomi tik toje procedūroje, kurioje jie yra aprašyti. Tai ypač turi įtakos formuojant algoritmavimo stilių; 7) Logo - pažangių programavimo idėjų kalba: vis sukuriama naujų jos panaudojimo būdų, atspindinčių moderniausius programavimo principus ir konstrukcijas. Logo taikymas Lietuvos mokyklose. Apie S. Paperto idėjas ir Logo įgyvendinimą Lietuvos mokyklose pradėta galvoti daugiau kaip prieš dešimtį metų. Tyrinėjant įvairias pradinio informatikos mokymo koncepcijas, pastebėta, kad Logo labiausiai išreiškia mūsų šalies reformuotos švietimo sistemos koncepcijos principus: humaniškumą, nuolatinį atsinaujinimą. Todėl jau 1996 metais Atviros Lietuvos fondui buvo pateiktas projektas,j^ogo mokyklai". Atliekant šį projektą buvo išversta viena tuo metu geriausių mokomųjų kompiuterinių programų - Z.O owriter" programa, skirta DOS operacinei sistemai. Adaptuojant LogoWriter" sistemą buvo atsižvelgiama į mūsų tautinę savimonę, kalbinę bei kultūrinę terpę. Buvo ieškoma mūsų mokiniui suprantamų komandų pavadinimų atitikmenų. 99
1998 metais buvo atliekama Mokomųjų kompiuterinių sistemų MicroWorlds" ir Comenius Logo" lyginamoji analizė, kurios metu buvo išnagrinėtos kelios modernios Logo kompiuterinės sistemos [2]. Daugiausiai dėmesio buvo skiriama dviem moderniausioms kompiuterinėms sistemoms - Microworlds" ir ComeniusLogo". Remiantis šio tyrimo rezultatais buvo nutarta pasirinkti Comenius Logo" programą (lietuviškai ji pavadinta Komenskio Logo"). 1999 metais šios sistemos licencija buvo nupirkta visoms Lietuvos mokykloms, o pati sistema buvo lokalizuota. Taigi Lietuvos mokyklose pradiniame informatikos mokymo etape bandoma kryptingai diegti ir pagrįsti Logo metodologiją (2 lentelė). 2 lentelė Logo įvykių raida Lietuvos mokyklose Įvykis Logo idėjų apmąstymas projektuojant programavimo mokymą jaunųjų programuotojų mokykloje Logo mokslinių tyrinėjimų pradžia Lietuvoje (pradinės idėjos V. Dagienės disertacijoje Algoritmavimas vidurinėje mokykloje") S. Paperto knygos Mindstorms" vertimas į lietuvių kalbą ( Minčių audros") Projektas,Logo mokyklai" LogoWritcr" sistemos išvertimas į lietuvių kalbą Knyga JLogoWnlcx" komandų žinynas mokytojams ir mokiniams" (autoriai: T. Balvočicnė, V. Dagienė, A. Klupšaitė) Pirmasis nacionalinis Logo seminaras mokytojams Knyga Aš mokausi Logo: projektų knyga mokiniams" (autoriai: T. Balvočienė, V. Dagienė, A. Klupšaitė) Antrasis nacionalinis Logo seminaras mokytojams Šiuolaikinių Logo sistemų lyginamasis tyrimas Lietuvos švietimo informacinės sistemos projektas Komplektas Logo mokomoji medžiaga" Komenskio Logo" lokalizacija Logo mokomųjų straipsnių ciklas Kompiuterijos" žurnale Metai 1980-1986 1994 1995 1996-1997 1996 1996 1996 1997 1998 1998 1999-2001 1999 1999-2000 Daugelis švietimo teoretikų pripažįsta, kad humanistine paradigma besiremiantis ugdymas yra vienas iš sunkiausių. Lengviau vaiką išmokyti naudotis taikomosiomis programomis negu išmokyti mąstyti, kaip ir kodėl ką nors daryti. Todėl net ir mokant Logo lengva nukrypti į pačios sistemos mokymą (į technocenlrinę orientaciją). Mokyti mąstyti nėra lengva. Mąstymo ir kūrybiškumo problema - pati svariausia konstruktyvistinės S. Paperto mokslinių tiriamųjų ir praktinių darbų kryptis. Apie Minčių audras" autorius sako, jog lai knyga apie kul- 100
tūros, mąstysenos, idėjos įsitvirtinimą jaunoje sieloje" [11, p. 34]. Logo kalba, jos kūrybiškas naudojimas - tai priemonė mąstymui ugdyti. Nors, atrodo, Lietuvos mokyklos susijusios su Logo, tačiau aiškiai nepakanka mokytojams skirtų renginių, seminarų, kvalifikaciją tobulinančių kursų. Trūksta metodinės medžiagos, nuolatinio dėmesio šiai krypčiai. Išvados 1. Prieš porą dešimtmečių S. Paperto suformuluota ir pagrįsta konstruktyvistinė kompiuterių naudojimo ugdymo procese filosofija atitinka Lietuvos švietimo reformos konceptualiuosius pagrindus, kryptis, siejasi su ugdymo tikslais, padeda įgyvendinti iškeltus uždavinius. Si konstruktyvistinė koncepcija ypatingai siejasi su jaunesniojo mokyklinio amžiaus vaikų ugdymo tikslais. 2. Informatikos mokslininkų bei švietimo specialistų tinkamai sutvarkyta Logo kompiuterinio mokymo sistema ( LogoWriter", Komenskio Logo") padeda plėtoti konstruktyviąją pedagogiką Lietuvos mokyklose. 3. Konstruktyvistiniais principais besiremiantis kompiuterių naudojimas ugdymo procese turi trūkumų, kuriuos pastebi švietimo politikai. Pirma, reikia įdėti daug sąnaudų į mokytojų rengimą, jų kvalifikacijos tobulinimą, nuolatinį mokymąsi. Antra, mokinių mokymosi procesas trunka ilgai, rezultatai išryškėja gana negreitai, juos nėra lengva pastebėti. Trečia, reikia integruoti dalykus, mokytojus skatinti glaudžiai bendradarbiauti, mokymas turi būti visapusiškas ir kūrybiškas. Literatūra 1. Akkcr van den J., Kcurstcn R, Plomp T. The Integration of Computer Use in Education // International Journal of Educational Research. - 1992, vol. 17, no 1, p. 65-76. 2. Aušraitė J., Dagienė V. Kompiuterių naudojimas jaunesnėse klasėse : Logo programinės Įrangos analizė // Švietimo reforma ir mokytojų rengimas : ugdymo kaita ir šiuolaikinės pedagoginės technologijos : VI tarptautinė mokslinė konferencija : mokslo darbai, I dalis : Vilnius, 1999 rugsėjo 23-25 d. - Vilnius, 1999, p. 30-35. 3. Bitinas B. Ugdymo filosofija. - Vilnius, 2000. 4. Blurton C. New Directions in Education // World Communication and Information Report, UNESCO Publishing. - 1999, p. 46-61. 5. Hard I., Papcrt S. Constructionism. - Norwood, New Jersey, 1993. 6. Informatics for Primary Education // Recommendations Produced by Working 101
Group Representing the UNESCO Institute for Information Technologies in Education, the IFIP, and the Institute of New Technologies in Education, UNESCO / ed. A. Semenov. - Institute for Information Technologies in Education, 2000. 7. Jonassen D. H. Computers in the Classroom : Mindtools for the Critical Thinking. - New Jersey, 1996. 8. Leventhall S-, Stevens P., Melton P. Managing Data Daemons // Rethinking the Roles of Technology in Education. - Cambridge, Massachusets, 1993. 9. Lietuvos švietimo koncepcija / Lietuvos Respublikos švietimo ir kultūros ministerija. - Vilnius, 1992. 10. Nicholson P. A Curriculum for Teachers or for Learning? Integrating Information Technology into Education / D. Watson, D. Tinsley (Eds.). - London, 1995, p. 85-93. 11. Papertas S. Minčių audros : vaikai, kompiuteriai ir veiksmingos idėjos. - Vilnius, 1995. 12. Papert S. The Children's Machine : Rethinking School in the Age of the Computer. - BasicBook, A Division of Harper Collins Pub., 1993. 13. Pelgrum W. J., Schipper A. T, Plomp T. How are Computers used in Schools? // Schools, Teachers, Students and Computers: a Cross-National Perspective. IEA-Comped Study Stage 2 / eds. W. J. Pelgrum, I. A. M. Janssen Reinen, T. Plomp. - The Netherlands, 1993, p. 27-47. Summary Valentina Dagienė CONSTRUCTIVE TREND IN ELEMENTARY TEACHING OF INFORMATICS: TEORETICAL PRINCIPLES AND PRACTICE What kind of informatics curriculum should we provide for our students especially in primary education? What vision of society and learning should it embody? These are the key issues discussed in the paper. At the onset of introduction of computers into education, in 1970-1980, technocentric paradigms of computer use dominated in classroom practice. "The computer should be like a pencil, not as an isolated class, but as a tool which empowers children with knowledge, thinking skills and problem solving alternatives" [7] - this is the fundamental tenet of humanistic computing. It represents an approach that is essentially constructive (or constructional, in Papert's terminology). The Logo philosophy is based upon a constructive approach of lear- 102
ning. It is assumed that knowledge is actively constructed by the learner instead of being simply transmitted from one mind to another. Primary education of informatics in Lithuanian schools is mainly based on the Logo constructive approach. We have completed a system of Logobased tools for teaching and learning in elementary and lower secondary education, namely, to localise "LogoWriter", "Comenius Logo", as well as prepared tutorials and methodical guides. Two national Logo seminars were organised for teachers as well as many lessons in teacher in-service training courses. Matematikos ir informatikos institutas Programavimo metodologijos skyrius Įteikta 2001 m. vasario mėn. 103