О содержании исследовательской деятельности студентов в сетевом проекте "О-ах, рекурсия!"

№116-1,

педагогические науки

В статье приводится анализ апробации учебного сетевого проекта для студентов с позиций достижимости предметных результатов через учебно-исследовательскую деятельность. Проект ориентирован на командное сетевое взаимодействие в рамках управляемой самостоятельной работы

Похожие материалы

Совершенствование практико-ориентированного обучения будущих специалистов через сетевое взаимодействие участников образовательного процесса, согласно нормативным документам высшего образования, становится приоритетным направлением его развития [1]. В данной публикации рассматриваются способы организации практико-ориентированного обучения через исследовательскую деятельность студентов университетов в рамках сетевого проекта «О-ах, рекурсия!». Проект разработан на международном дистанционном образовательном марафоне «Купаловские проекты-2020», прошел апробацию на тренинге «Весенняя сессия Апрель» (27 апреля — 20 мая 2020 года). Сайт сетевого проекта https://clck.ru/N2yGe.

Сетевой проект «О-ах, рекурсия!» предназначен для организации учебной самостоятельной работы студентов при изучении методов алгоритмизации и программирования, структур данных. В качестве главных задач самостоятельной работы определены систематизация, закрепление полученных теоретических знаний и практических умений, а также их дальнейшее углубление с целью развития умений их использования в процессе решении профессиональных задач [2].

Учебное содержание проекта фокусируется на понятиях: алгоритм, программирование, цикл, итерация, рекурсия. Цель проекта: разрешение проблем программирования рекурсивных алгоритмов.

В качестве доминирующей деятельности студентов на разных этапах проекта планируется, кроме исследовательской, также поисковая, творческая и ролевая деятельность [3].

Концепция проекта основана на достижении следующих результатов: развитое системное и критическое мышление, как способность выбора оптимальных методов решения задач (личностный результат); способность к межличностным коммуникациям и умение работать в команде (метапредметные результаты); умение реализовать базовые алгоритмические структуры на языке программирования, использовать различные алгоритмические структуры и конструкции в пределах одной задачи (предметные).

Для достижения указанных результатов студенты проводят исследовательскую работу, в ходе которой происходит выявление уровня понимания содержания понятия «рекурсия» на примере окружающей действительности; формирование понимания взаимодействия рекурсивных и нерекурсивных алгоритмов; исследование проблем использования рекурсии в программировании.

Задания первого этапа проекта «Аз-Буки-Веди» направлены на формирование у студентов элементов сенсорной остроты, влияющей на профессионализм будущего специалиста: внимательного отношения к действительности, умения замечать детали и анализировать их. Задания этапа:

Найти примеры рекурсивных процессов в некоторых областях знаний (человеческой деятельности).

В ходе апробации сетевого проекта студенты самостоятельно выбирали область науки или человеческой деятельности для поиска доказательных примеров присутствия рекурсии в окружающей действительности. Результатом поисковой деятельности студентов явились примеры из области искусства (литература, ИЗО), флоры, фауны и природных явлений; человеческой деятельности (игрушка «матрешка»), науки (экономика).

Оформить примеры описаний рекурсивных процессов в виде гугл-формы для проведения межкомандной онлайн-игры «О, рекурсия!», принять участие в игре.

Ссылки на созданные гугл-формы команды разместили на общей онлайн доске, там же подводились итоги игры в соответствии с ее правилами и критериями оценивания. Участники апробации в рефлексивной анкете отметили, что задания этапа 1-2 интересны, так как способствуют расширению кругозора, помогают познакомиться с другими командами, освоить незнакомые сервисы web 2.0, привнесли элемент занимательности в командную работу.

Создать модель некоторого рекурсивного процесса (события, ситуации или др.).

В ходе апробации команды представили созданные модели в виде gif-анимаций. Результаты исследовательской работы на первом этапе проекта и ответы на проблемный вопрос «Где живет рекурсия?» были представлены в мультимедийной энциклопедии https://clck.ru/NsrUr.

Задачи второго этапа проекта «Кот в мешке»: развитие навыков анализа алгоритмов решения задачи; освоение алгоритмов преобразования рекурсивного алгоритма в нерекурсивный и обратно; формирование навыков программирования рекурсивных алгоритмов, анализа программных реализаций различных алгоритмов решения задачи. Студентам было предложено пройти дистанционное обучение и персональное тестирование; разработать программы решения нескольких задач, предложить критерии сравнительной оценки рекурсивной и нерекурсивной схем решения; апробировать эти критерии на созданных командами программах и на примерах решений других команд; уточненную схему преобразования алгоритмов представить в графическом виде. Ответ на проблемный вопрос «Как использование рекурсии облегчает труд программиста?» команды разместили на общей онлайн-доске https://clck.ru/NsswQ.

Выводы, сделанные командами на данном этапе апробации, подчеркивают место применения рекурсии в программировании (при работе с деревьями), влиянии рекурсии на структуру программы (читабельность и элегантность программы).

Задачи третьего этапа проекта «Гордиев узел»: развить навыки анализа алгоритмов решения задач; выявить причины критических ситуаций при реализации рекурсивных алгоритмов; изучить способы устранения критических ситуаций в рекурсивных программах. Задания для студентов: исследовать критические ситуации для решенных командой задач на втором этапе; предложить пути устранения возникших критических ситуаций; исследовать общую структуру рекурсивного алгоритма в критических ситуациях; подготовить графическую модель «Критические ситуации в рекурсивных программах»; результаты исследований разместить в справочнике критических ситуаций https://clck.ru/NsvXj.

Во время апробации студенты выявили слабые места рекурсивных алгоритмов и программ, что позволило командам дать ответ на проблемный вопрос третьего этапа «Почему требуется осторожность в программировании с использованием рекурсии?».

На каждом этапе проекта предусмотрено выполнение дополнительных (бонусных) или творческих заданий. Например, создание игры «О, рекурсия!» с помощью других программных средств или ментальной карты «Рекурсия вокруг нас» (этап 1), проектирование компьютерной анимации (видео) получения некоторого фрактального изображения (этап 2), создание инфографики или интерактивного плаката «Осторожно, рекурсия!» (этап 3). Творческие задания способствуют привлечению внимания к проблеме исследований, развитию мотивации к будущей профессиональной деятельности.

Заключительный этап сетевого проекта посвящается анализу результатов исследования и получению ответа на основополагающий вопрос: «Осторожность — это дитя страха, мудрости, или профессионализма?».

Итоговый продукт деятельности команд (электронный сборник методических рекомендаций для студентов по разработке рекурсивных алгоритмов и программ) представляет собой практически значимый результат, так как в дальнейшем используется при решении задач на лабораторных занятиях по учебным дисциплинам.

Список литературы

  1. Макарова Н.П. Из опыта формирования профессиональных компетенций магистрантов [Электронный ресурс] // NovaInfo.Ru. 2018. N90. URL: https://novainfo.ru/article/15721 (дата обращения: 5.06.2020).
  2. Патрушева И.В. Практико-ориентированный подход к организации самостоятельной работы студентов педагогического вуза [Электронный ресурс] // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». Том 7. N4. 2015. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/133PVN415.pdf (дата обращения: 9.06.2020).
  3. Вайндорф-Сысоева М.Е., Грязнова Т.С., Шитова В.А. Методика дистанционного обучения: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во Юрайт, 2017.