Набиев К.В., Набиева Е.Е.
ВЛИЯНИЕ МЕТОДИКИ CASE-STUDY НА ФОРМИРОВАНИЕ НАВЫКОВ РЕШЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ПРОГРАММИРОВАНИЯ WINDOWS FORMS ПРИЛОЖЕНИЙ НА ЯЗЫКЕ C# У УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССА *
Аннотация:
в статье рассмотрено действие кейс-метода обучения на развитие у десятиклассников навыков решения практико-ориентированных задач по программированию Windows Forms на C#. Проведено педагогическое исследование в действии среди 12 учащихся, проанализированы исходная ситуация, описаны примеры задач и представлены результаты до и после внедрения кейс-метода.
Ключевые слова:
кейс-метод, обучение, программирование, решение задач
Введение.При изучении программирования в школе нередко возникает разрыв между освоением теории и умением применять знания на практике – учащиеся, хорошо усвоив синтаксис, испытывают затруднения при решении реальных задач. Исследования отмечают, что традиционное обучение, основанное на теории и типовых упражнениях, зачастую не формирует у учеников способности анализировать и реализовывать жизненные задачи программирования [1]. Одним из подходов к решению данной проблемы является метод конкретных ситуаций (case-study). Кейс-метод – это интерактивная технология обучения на основе реальных или приближенных к реальности ситуаций, направленная на формирование у обучающихся знаний и умений путем анализа и решения проблемной ситуации, представленной в виде кейса [2]. Данный метод относится к активным методам обучения и входит в число современных педагогических технологий [3]. Применение кейсов позволяет соединить теорию с практикой: учащиеся учатся применять полученные знания для решения практических задач, что компенсирует преимущественно академический характер обучения. Кроме того, кейс-метод повышает активность и вовлеченность обучающихся в учебный процесс, развивает аналитическое и критическое мышление, умение работать в команде и другие навыки, востребованные в реальной деятельности [4].В данной работе поставлена цель – исследовать влияние применения кейс-метода на формирование навыков решения реальных задач программирования Windows Forms у учащихся 10 класса. Исследование проводилось в формате Action Research (исследования в действии), при котором педагог одновременно выступает исследователем собственной практики. Action Research представляет собой цикличный процесс «планируй – действуй – наблюдай – отражай – корректируй», повторяемый до достижения улучшения ситуации [5]. Такой подход позволяет учителю систематично внедрять новую методику (в данном случае кейс-метод) и оценивать ее эффективность в реальном учебном процессе.Методика и участники исследования.Исследование проведено среди 12 учеников 10 класса, изучающих программирование на языке C#. Ранее учащиеся обучались по традиционной программе – в том числе с опорой на учебник по информатике для 10 классов углубленного уровня [6]. В рамках Action Research были осуществлены следующие шаги:диагностика исходного уровня навыков решения задач,планирование внедрения кейс-метода (разработка учебных кейсов и критериев оценки),реализация кейс-метода на уроках программирования,сбор данных о результатах (наблюдения, анализ успехов выполнения задач, опрос учащихся),рефлексия и сравнение ситуации до и после нововведения.Для сбора данных использовались методики: наблюдение за работой учеников в ходе решения задач, анализ выполненных программ и кода, тестирование в виде практических задач до и после эксперимента.Ситуация до применения кейс-метода.До внедрения кейс-метода обучение велось в традиционной форме: изучение синтаксиса C# и типовых приёмов программирования с последующим решением одношаговых учебных задач. Примеры задач носили академический характер – как правило, это вычислительные упражнения или небольшие фрагменты кода без контекста реальной жизни. Учащиеся обучались по учебнику информатики для 10 классов, где приводятся задачи на отработку алгоритмических навыков (например, расчёт значения формулы, конвертация единиц, обработка массива чисел и т.п.). Хотя большинство учащихся успешно справлялись с такими задачами, многие из них делали это по образцу и затруднялись понять практическую значимость полученного решения. Ниже приведен пример типичной задачи, характерный для ситуации до применения кейс-метода.Пример задачи (базовый уровень, до применения кейс-метода): «Конвертер температур. Напишите программу, которая переводит значение температуры из градусов Цельсия в градусы Фаренгейта.» Учащимся предлагается создать Windows Forms приложение с одним полем ввода для значения в Цельсиях и кнопкой для запуска расчета. Ожидается, что по нажатию кнопки программа вычислит эквивалент в градусах Фаренгейта и отобразит результат.Данная задача является жизненной (перевод температурной шкалы используется, например, в метеорологии), однако в традиционном подходе она давалась вне широкого контекста – учащиеся просто следовали инструкции для реализации формулы. В целом, до внедрения кейс-метода ученики уверенно выполняли базовые алгоритмические задания, но делали это механически, не всегда понимая, как подобные задачи соотносятся с реальными потребностями. Задачи повышенной сложности (требующие несколько шагов решения или комбинирования концепций) вызывали у большинства затруднения: лишь треть учеников справлялись с ними полностью самостоятельно.Внедрение кейс-метода: примеры задач разного уровня сложности.Главным изменением в ходе педагогического эксперимента стало использование кейсов – комплексных практических ситуаций, требующих от учащихся самостоятельного анализа и поиска решения. Были разработаны учебные кейсы двух уровней сложности: базового и среднего. Каждый кейс представлял собой описание приближенной к реальности проблемы, которую нужно решить с помощью программы на C#. Учащиеся работали над кейсами как индивидуально, так и в малых группах, обсуждая возможные решения и реализуя их в виде Windows Forms приложений. Ниже приведены примеры кейсов, использованные на уроках.Кейс (базовый уровень): «Конвертер валют для туристического агентства». Ситуация: туристическое агентство ежедневно обрабатывает заявки клиентов из разных стран и нуждается в простом приложении для перевода сумм из тенге в доллары США. Задание: разработать Windows Forms приложение с интерфейсом для ввода суммы в тенге и вывода эквивалентной суммы в долларах. Кейс содержит описание проблемы (необходимость быстрых расчётов при изменяющемся курсе валют) и предполагает, что учащиеся сами найдут актуальный курс и реализуют перевод. Решение: ученики предложили реализовать программу с одним полем ввода для суммы в тенге, выпадающим списком для выбора валюты (USD, EUR и др.) и кнопкой «Конвертировать».В данном кейсе учащиеся работали с реальной ситуацией – конвертация валют для туристов – что стимулировало их интерес. Несмотря на то, что вычислительная сложность невысока, важным было осмыслить контекст: зачем нужна программа, как обеспечить возможность обновления курса валют, как сделать интерфейс удобным. Учащиеся активно обсуждали эти вопросы, предлагали улучшения (например, подключение онлайн-курса валют), тем самым выходя за рамки просто «подставления формулы».Кейс (средний уровень): «Анализ цен в магазине электроники». Ситуация: менеджер магазина электроники хочет иметь инструмент для анализа цен на товары – программа должна подсчитать общую стоимость списка товаров и определить самую дорогую позицию. Задание: создать приложение, позволяющее вводить цены нескольких товаров, а затем вычислять суммарную стоимость и максимальную цену. Этот кейс сложнее, так как требует обработки набора данных и реализации простейшей аналитики. Решение: учащиеся реализовали интерфейс с возможностью ввода списка цен (например, через несколько полей или через разделенный запятыми список в текстовом поле) и кнопкой «Анализировать». Ключевой частью решения стал алгоритм прохода по списку цен.Учащиеся при работе над этим кейсом столкнулись с необходимостью разбить проблему на подзадачи: как собрать список цен с интерфейса, как убедиться в корректности введённых данных, как отобразить результаты в удобочитаемом формате. Обсуждение этих вопросов в группах помогло им лучше понять принципы программирования (работу с коллекциями, условные конструкции) и их применение для решения практических задач.Таким образом, во время реализации кейс-метода на уроках информатики учащиеся получили опыт самостоятельного анализа требований (что нужно пользователю), планирования решения (какие шаги должен выполнять код) и разработки полного приложения, а не только отдельных фрагментов. Это существенно отличалось от их прежней работы по заранее сформулированным учебникам заданиям. Некоторые учащиеся отмечали, что «решение задач стало более интересным, потому что они похожи на реальные» и что им понравилось работать в мини-командах над кейсами.Результаты и их анализДля оценки влияния кейс-метода были сопоставлены успехи учащихся в решении практических задач до и после его внедрения. В частности, каждому ученику предлагалось решить по две контрольные задачи: одну базового уровня и одну среднего уровня сложности (аналогичные приведённым примерам). Результаты выполнения заданий представлены на рис. 1 и рис. 2. На диаграммах показано, сколько учащихся из 12 успешно справились с задачами соответствующего уровня до и после обучения с использованием кейсов.Рис. 1. Количество учащихся, успешно решивших задачу базового уровня.Как видно из рис. 1, до применения кейс-метода базовую задачу (простую конвертацию или аналогичное задание) правильно решили 9 из 12 учащихся. После внедрения методики этот показатель достиг 12 учащихся, то есть все участники успешно справились с аналогичной задачей. Качественный анализ показал, что после обучения через кейсы решения стали более обоснованными: практически все ученики не только правильно реализовали формулу, но и смогли объяснить её применение на практике (например, зачем может понадобиться конвертер температур или валют в реальной жизни).Рис. 2. Количество учащихся, успешно решивших задачу среднего уровня.На рис. 2 представлены результаты по задаче среднего уровня. До использования кейсов лишь 4 ученика (33%) сумели самостоятельно решить задачу, требующую обработки набора данных и условной логики. Многие затруднялись спланировать решение без пошаговой подсказки. После работы с кейсами число успешно справившихся возросло до 10 (83%). Улучшение по задачам повышенной сложности особенно показательно: ученики научились разбивать сложную проблему на более простые составляющие и последовательно их решать, что является ключевым навыком при программировании. Улучшение результатов подтверждает, что кейс-метод способствует развитию умений применять базовые знания (циклы, условия, массивы) для решения более комплексных задач.Полученные результаты соответствуют данным иных исследований по данной тематике. Так, в эксперименте Б. Вана и Ю. Лю с кейс-методом в обучении C# для учащихся выяснилось, что применение учебных кейсов существенно повышает способность учащихся анализировать ситуацию и решать проблемы, а также улучшает их умение интегрировать знания для решения практических задач [1]. Исследование показало, что кейс-метод эффективен для развития практических навыков и на школьном этапе обучения, а не только в вузе.Заключение.В результате проведенного Action Research установлено, что внедрение методики case-study при обучении программированию в 10 классе позитивно сказывается на формировании у учащихся навыков решения реальных задач на C#. После интеграции кейсов в учебный процесс учащиеся значительно улучшили свои результаты: все без исключения уверенно решают базовые задачи, резко возросла успешность в решении задач средней сложности.Таким образом, применение кейс-метода в курсе программирования способствует не только лучшему усвоению материала, но и формированию важных компетенций – умения анализировать требования, планировать решения и выполнять разработку полнофункциональных приложений под реальные нужды.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 2
Ссылка для цитирования:
Набиев К.В., Набиева Е.Е. ВЛИЯНИЕ МЕТОДИКИ CASE-STUDY НА ФОРМИРОВАНИЕ НАВЫКОВ РЕШЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ПРОГРАММИРОВАНИЯ WINDOWS FORMS ПРИЛОЖЕНИЙ НА ЯЗЫКЕ C# У УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССА // Вестник науки №5 (86) том 2. С. 442 - 451. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/22879 (дата обращения: 20.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+