39 Методы обучения информатике.

В дидактике под методом обучения понимают способы достижения цели обучения, способы совместной деятельности учителя и учащихся, способы организации познавательной деятельности школьников. В педагогике есть большое количество методов обучения и предлагаются различные их классификации. Каждая классификация имеет определённое основание, так методы подразделяются:

по источнику получения знания (словесные, наглядные, практические); в зависимости от основных дидактических задач, которые реализуются на данном этапе обучения (методы формирования умений и навыков, методы применения знаний, закрепления, проверки). Наиболее практична классификация (для информатики), в которой выделяют:

1) Объяснительно-иллюстративный, репродуктивный методы связаны с усвоением готовых знаний, которые сообщаются учителем и затем воспроизводятся учащимися. Им соответствуют рассказ, объяснение, лекция, демонстрация, работа с учебником, компьютером и т.д.

2) Проблемный – предполагает активное участие в решении проблемы, сформулированной учителем в виде познавательной задачи. Метод находит выражение в доказательном изложении материала учителем, в учебнике, книге, демонстрации и т.д.

3)При использовании эвристического метода школьники привлекаются к созданию гипотезы, решению задач путем наблюдения, эксперимента, составления плана или алгоритма решения познавательной задачи, проектирования и др.

4)Исследовательский метод включает в себя наблюдение, эксперимент, работу с компьютером, плакатами и др. В этом случае учитель выступает в качестве организатора самостоятельной поисковой деятельности обучаемых.

5)Программированный метод позволяет в значительной степени активизировать познавательную деятельность школьников. Он представляет собой особый вид самостоятельной работы учащихся над специально отобранным и построенным в определенном порядке учебным материалом.

6)Модельный метод в современной литературе рассматривается как завтрашний день школы. При его использовании учащимся предоставляется возможность организации самостоятельного творческого поиска. К этому типу методов относят деловую игру, построение математической или компьютерной модели и т.д. Компьютер выступает средством активизации модельного обучения.

Основными задачами базового курса информатики является формирование знаний о роли информационных процессов в природе, технике, обществе, об основных принципах работы компьютера, выработка умений и навыков самостоятельного использования компьютера.

Репродуктивный метод используется при работе с программами – тренажёрами, обучающими и контролирующими программами. Примером тренировочного упражнения может служить следующая группа операций:

а) учитель демонстрирует определенное действие на головном компьютере или демонстрационном

экране;

б) учащиеся выполняют упражнение по образцу или по схеме, алгоритму, предложенным учителем;

в) учащиеся выполняют тренировочные упражнения только по заданию.

Метод программированного обучения заключается в использовании на уроках информатики обучающих программ. В обучающих программах изучаемый материал подается в строгой последовательности. Каждый кадр содержит порцию нового материала, контрольный вопрос или задание.

Обучение учащихся принципам работы с любым инструментальным программным средством имеет единый алгоритм:

1) рассказ учителя о назначении изучаемого программного обеспечения (ПО), об основных принципах его работы и применении в различных отраслях;

2) демонстрация возможностей средства, показ работы с основными функциями и командами

3) организация и выполнение учащимися тренировочных упражнений и заданий различной сложности;

4) контроль выполнения заданий и теоретических знаний по данной теме.

На практических занятиях часто используется метод взаимосвязанных задач. При этом задачи рассматриваются от минимального обязательного уровня до сложного.

Пример: Работа с литерными величинами (буквосочетание).

1) Посчитать, сколько раз встречается в данном тексте, который обозначается величиной А, буквосочетание что.

алг вычисление (лит А, цел n)

дано А=”ачтос”

надо n

нач цел i

n:=0

нц для i от 1 до длин(А)-2

если А[i:i+2]=”что”

то n:=n+1

всё кц. кон

2) Выяснить, встречается ли в данном тексте буквосочетание что.

В приведённом выше примере после условия “если” проверяем ещё одно условие. Если n=0, то В=”нет”, иначе В=”да”. При этом переменная n должна быть описана в строке нач (т.к. это промежуточная величина).

3) По всей длине текста заменить сочетание что на буквосочетание авс

алг вычисление (лит А)

дано А=”……”

надо А

нач цел i

нц для i от 1 до длин(А)-2

если А[i:i+2]=”что”

то А[i:i+2]=”abc”

всё кц кон

42. Содержание и особенности курса информатика для углубл. изучения.

8-9 классы (204 ч)

Программа предназначена для учащихся 8-9 классов, которые начинают изучение информатики на углубленном уровне.

Основные цели курса:

-подготовка учащихся к активной полноценной жизни и работе в условиях технологически развитого общества;

-создание условий для внедрения новых информационных технологий в учебно-воспитательный процесс школы;

-формирование умений и навыков алгоритмизации типовых задач.

Этот курс рассчитан на использование IBM-совместимой техники.

8-класс (102 ч)

1. Введение (2 ч)

2. Знакомство с компьютером (6 ч)

2.1 Школьный компьютер (2 ч)

2.2 Основы работы с компьютером (4 ч)

3. Обработка графической информации (18 ч)

4. Обработка текстовой информации (8 ч)

Контрольная работа (1 ч)

5. Основы алгоритмизации(24ч)

5.1. Понятие алгоритма (2 ч)

5.2. Исполнители алгоритмов (8 ч)

5.3 Алгоритмический язык (10 ч)

5.4. Работа с литерными величинами (4 ч)

Контрольная работа (1 ч)

6. Методы алгоритмизации. Уравнение прямой (18 ч)

7. Методы алгоритмизации. Поиск и сортировки (21 ч)

Контрольная работа (1 ч)

8. Обобщающее занятие (2 ч)

9-класс (102 ч)

1.Компьютер и программное обеспечение (26ч)

1.1 Программное обеспечение (2 ч)

1.2 Операционные системы (6 ч)

1.3 Системы управления базами данных (10 ч)

1.4 Электронные таблицы (8 ч)

Контрольная работа (1 ч)

2. Арифметические и логические основы вычислительной техники (19 ч)

2.1 Кодирование информации (6 ч)

2.2 Методы алгоритмизации. Алгоритмы целочисленной арифметики ( 13 ч)

3. Задача. Модель. Компьютер.

3.1Основные понятия (2 ч).

3.2 Исследование моделей (14 ч)

Контрольная работа (1 ч)

4. Методы алгоритмизации. Рекуррентные уравнения и динамическое программирование (13 ч)

4.1 Поиск решения задачи с использованием решений подзадач (4 ч).

4.2 Рекуррентные уравнения и их программирование (9 ч).

5. Методы алгоритмизации. Комбинаторика (11 ч)

Контрольная работа (1 ч)

6. Основы автоматизации проектирования (6 ч)

7. История и перспективы развития компьютерных технологий (6 ч).

8. Обобщающее занятие (2 ч)

10-11 класс (204/136 ч)

Программа предназначена для учащихся 10-11 классов, которые материал для углубленного курса информатики в 8-9 классах. Данная программа может использоваться при изучении информатики как на углубленном, так и на повышенном уровнях.

При углубленном изучении программа рассчитана на 204 часа ( 3 ч в неделю). При изучении на повышенном уровне темы 8-10 в 10 классе, а также некоторые вопросы темы 12 в 11 классе не рассматриваются и программа рассчитана на 136 ч (2 ч в неделю). Основные цели курса:

-дать учащимся представление о современном подходе к изучению реального мира, о широком использовании алгоритмов и вычислительной техники в научных исследованиях;

- сформировать у учащихся умения владеть компьютером как средством решения практических задач;

- реализовать в наиболее полной мере возрастающий интерес учащихся к углубленному изучению программирования через совершенствование их алгоритмического и логического мышления;

- обеспечить предпрофессиональную подготовку учащихся с ориентацией на целый ряд вузовских специальностей, углубленно изучающих методы и средства информационных технологий решения задач и программирование: информатика, прикладная математика, кибернетика и т.п.;

- раскрыть основные возможности, приемы и методы обработки информации разной структуры с помощью языка программирования Паскаль.

10-класс (102/68 ч)

1. Основы программирования в системе Turbo Pascal (24 ч)

2. Лабораторная работа 1 (2 ч)

3. Структура данных очередь (13 ч)

4. Структура данных стек (13 ч)

5. Лабораторная работа 2 (2 ч).

6. Пользовательские процедуры и функции (12 ч)

7. Лабораторная работа 3 (2 ч).

8. Структура данных список (18 ч)

9. Структура данных куча (11 ч).

10. Лабораторная работа 4 (2 ч)

Резерв (3 ч)

11-класс (102/68 ч)

11. Работа с записями и файлами (10 ч)

12. Элементы теории графов (61/30 ч)

13. Обработка символьной и строковой информации (8 ч)

14. Графика в системе Turbo Pascal (18 ч)

15. Лабораторная работа 5 (2 ч)

Резерв (3 ч).

Методы алгоритмизации

1. Расположение точек относительно прямой

(то т:= “по разные”)

Алгоритм для определения взаимного расположения точек (х3,у3) и (х4,у4) относительно прямой, которая проходит через точки (х1,у1) и (х2, у2).

т:= “по одну”

А:=у2-у1

В:=х1-х2

С:=у1*х2-х1*у2.

Н1:= А*х3+В*у3+С

Н2:= А*х4+В*у4+С

если Н1*н2<0

то т:= “по разные”

все

2. Взаимное расположение двух отрезков. Алгоритм для определения, пересекаются ли два отрезка с концами в точках (х1,у1) , (х2,у2) и (х3,у3), (х4,у4), будет следующим:

т:= “пересекаются”

Н1:=(х3-х1)*(у2-у1) – (у3-у1)*(х2-х1)

Н2:=(х4-х1)*(у2-у1) – (у4-у1)*(х2-х1)

если Н1*Н2>0

то т:=”не пересекаются”

все

Н3:=(х1-х3)*(у4-у3) – (у1-у3)*(х4-х3)

Н4:=(х2-х3)*(у4-у3) – (у2-у3)*(х4-х3)

если Н3*Н4>0

то т:=”не пересекаются”

все

В этом алгоритме не учитывается ситуация, когда два отрезка лежат на одной прямой.

3. Выпуклость многоугольников

4. Взаимное расположение многоугольника и точки.

5. Сортировка вставками

Будем рассматривать элементы массива А, начиная со второго. Каждый новый элемент А[i] будем ставить на подходящее место в уже упорядоченную последовательность A[1], A[2], …, A[i-1]. Это место определяется последовательными сравнениями элемента А[i] с упорядоченными элементами A[1], A[2], …, A[i-1]. Такой метод называется сортировка простыми вставками. Он требует порядка (н² –н)/2 операций сравнения.

Если для поиска места элемента А[i] в упорядоченную последовательность A[1], A[2], …, A[i-1] использовать метод двоичного поиска, то количество операций сравнения будет н*log₂н. Такой алгоритм сортировки называется сортировка бинарными вставками.

43. Физиолого-гигиенические особенности работы с ЭВМ.

Еженедельное суммарное время работы на ЭВМ для 10 – 11 классов – 180 минут, 5 – 9 классов – до 60 минут, всем остальным – 15 – 20 минут.

Безопасным является расстояние 30 – 60 см. Только старшеклассники могут работать подряд 25 минут, затем перерыв 10 минут (гимнастика для глаз). Взрослые – не более 4 часов в день, отдыхая через каждые 5 – 10 минут. Неплохо иметь небольшой экран отдыха – экран из цветного картона, по размеру совпадающий с размером экрана компьютера (синий, жёлтый, зелёный). Следует расслабиться и в тишине, не напрягая зрение, посмотреть на него 10 минут (на расстоянии 40 см.).

На что надо обращать внимание при пользовании компьютером:

Быстрота утомления зависит от характера и качества изображения на экране – яркость, мелькание, внешнее освещение. Естественное освещение должно быть слева от компьютера, старайтесь избегать бликов от дополнительных источников света. Общая освещенность – порядка 300-400 люкс.

Излучение идет не только со стороны экрана, но и с боковых, и задних поверхностей. Поэтому лучше, чтобы компьютер тылом был расположен к стене. Если это по каким-то причинам не возможно, то расстояние между тылом одной машины и экраном другой должно быть не менее 2 метров; между боковыми поверхностями – не менее 1,2 М. Электромагнитные поля быстро убывают с увеличением расстояния от источника излучения. В 10 см от экрана компьютера поле в 5-10 раз выше, чем на расстоянии, где обычно сидит человек.

Электростатические поля также не показаны человеку. Под их воздействием пыль и заряженные частицы из воздуха оседают на лице, руках, вызывая аллергию и т.п. Чтобы этого избежать, компьютер должен быть хорошо заземлен и защитный экран должен ослаблять не только переменные ЭМИ, но и электростатику.

Компьютер можно сделать безопасным с точки зрения магнитных и электростатических полей, но если человек сидит за ним скрючившись, и не отрываясь, часами смотрит на экран, не делая гимнастики для спины, глаз и т.д., он в скором времени обязательно заработает искривление позвоночника и близорукость.

Психологи обеспокоены развитием сознания школьников под воздействием новых информационных технологий. Возникают большие проблемы в общении со школьниками.

Исследователи выяснили: в классах начальной школы с активным использованием новых информационных технологий маленькие технократы сильно отстают в способности к словесному творчеству. Пассивное потребление информации по телевидению, видео все больше вытесняет активные формы досуга, творчества, познания у детей. Компьютер формирует жесткость мышления.

Еще в начале девяностых американские психологи столкнулись с феноменом так называемой интернет аддикции, когда выяснилось, что едва ли не каждый десятый пользователь глобальной сети попадает в зависимость от виртуального мира,– зависимость, которую лечить не проще, чем алкогольную или наркотическую. Аддикта перестает интересовать все, что происходит в реальном мире, за пределами монитора, а попытки отлучить такого человека от компьютера приводят к состоянию, напоминающему «ломку» наркомана.

Из сказанного можно сделать вывод: информационное воздействие – это прямое обращение к психике человека, в том числе к его подсознанию. Оно должно быть грамотным , не вредить. Совмесными усилиями русских и американских ученых создана программа, которая с помощью компьютера вовлекает детей в творчество, учит общаться, искать решение проблем не через усвоенные клише, а на основе жизненного опыта.

44 Принципы дидактики и преподавание информатики:

Принцип научности требует, чтобы в содержании об­разования нашли отражение новейшие достижения со­ответствующей области знаний, с адаптацией на позна­вательные возможности учащихся.

Последовательность и цикличность.

При буквальном понимании последовательности предполагается, что учебный материал выстраивается в логическую цепочку или может быть представлен в виде дерева, где нет порочных логических кругов и повторе­ние идет лишь как закрепление материала. Это означает, что понятие повторяется, обогащаясь, во все новых контекстах. Сознательность усвоения и деятельности.

В традиционном смысле сознательность — это пол­ное понимание учащимся содержания и средств своей деятельности, что не всегда достигается и в других дис­циплинах. Но компьютер, будучи сложнейшим продук­том цивилизации, заранее вынуждает ограничивать эту сознательность целями обучения.

Доступность содержания.

Принцип доступности реализуется через выделение уровней обучения и работы за компьютером. Наличие уровня простого использования — практика с готовыми ПС — обеспечивает доступность этого уровня для всех учащихся, при индивидуальной глубине дальнейшего продвижения в направлении понимания того, как это средство устроено.

Наглядность содержания и деятельности. Наглядность — неотъемлемая черта преподавания информатики в силу гибкости содержания самого поня­тия «информация»: одну и ту же информацию можно представить в виде множества графических образов. Именно потому так живучи блок-схемы, что они на­глядно представляют и структуру небольшого алгоритма, и процесс его исполнения.

Активность и самостоятельность как условие и цель. Активность учащегося реализуется через его дея­тельность. Самостоятельность учащегося также является целью и условием успешного изучения информатики. Она следует за активностью: учащийся может активно вос­принимать лекцию проблемного типа, но это еще не самостоятельность. Возможные этапы нарастания само­стоятельности: от полного управления учителем, через дозированную помощь к самоуправлению познаватель­ной деятельностью с помощью компьютера. Прочность и системность знаний.

Прочность знаний тесно связана с их системностью, основанной на поиске и построении внутри- и меж­предметных связей и ассоциации. Индивидуализация и коллективность обучения допол­няют друг друга, особенно в информатике. Только ор­ганизовав устойчивую коллективную работу, можно найти время для занятий с более сильными и слабыми. В этом отношении компьютер — дидактически двойст­венный инструмент. Тиражируя обучающие или гото­вые программы, он способствует организации единооб­разной, фронтальной групповой деятельности, но спо­соб работы учащегося с программой - все же «один на один», со своим индивидуальным темпом, своими путями преодоления трудностей

Эффективность учебной деятельности предполагает оптимизацию усилий педагога и ученика для обеспечения наибольшего их КПД, отношения результат-усилие.

45 Индивидуальный подход к учащимся на уроках информатики.

Применение индивидуального подхода в процессе обучения называется индивидуализацией обучения. Под индивидуализацией обучения понимают организацию учебного процесса, при котором выбор способов, приёмов, темпов обучения, учитывающих различия учащихся, уровень разности их способности к обучению в практических работах.

Некоторые учителя индивидуализацию учебного процесса строят так: перед объяснением какого-либо вопроса знакомят учащихся с планом изложения новых сведений. После этого раскрывают каждый пункт плана, закрепляют его, затем сильным ученикам дают карточки. Пока они самостоятельно выполняют свои задания, с остальными учащимися идёт работа по учебнику.

Рассмотрим случаи, когда индивидуализация обучения строится на особенностях темперамента, силы и подвижности нервной системы, профессиональной ориентации. Особенности нервной системы сказываются на продолжительности выполнения задания, необходимости его разнообразия, подбора уровня сложности. Попытки предъявления к учащимся требований, противоречащим основным свойствам их темперамента, приводят к крайнему напряжению нервной системы.

Осуществляя индивидуальную работу с учащимися, необходимо ставить две взаимосвязанные задачи:

1. Выявление основных особенностей личности учащегося и создание соответствующих им моделей.

2. Целенаправленное воздействие на учащегося с целью развития, укрепления их интересов и склонностей и продвижения учеников по уровню развития познавательной деятельности.

При разработке заданий для учащихся с различными типами нервной системы, профессиональными интересами и уровнями успеваемости следует учитывать силу подвижности и уравновешенность нервной системы учащегося. Если эти показатели не высоки, то, как правило, ответы таких учащихся несколько стереотипны, они склонны переносить старые методы деятельности на новые задания, тяготеют к формулировкам учебника и не делают попыток исправить свой неправильный ответ.

В то же время эти учащиеся отличаются последовательностью и систематичностью в работе. Таким учащимся рекомендуется тщательно готовиться к уроку, стараться преодолеть себя при переходе от одного задания к другому. При опросе им нужно выделять дополнительное время на раздумье.

Учащиеся с высокой подвижностью нервных процессов сразу воспроизводят содержательную часть ответа. Обычно они не готовят ответ заранее и заняты решением тех вопросов, которые им заданы в данный момент. При выполнении домашнего задания они могут без видимых причин перепрыгивать от задания к заданию, работать быстро, без оглядки, что отрицательно сказывается на качестве работы. Для них важна выработка навыков самоконтроля, важно тщательно следить за качеством исполнения. Полезно подчёркивать разнообразные детали, чтобы преодолеть монотонность задания.

Следует учитывать, что тип темперамента оказывает существенное влияние на деятельность учащихся в процессе обучения, так как интерес является важным мотивом учебной деятельности, целесообразно включать в задание сведения, интересующие учащихся. Чтобы при организации индивидуального процесса обучения учитывать профессиональные интересы, полезно создавать профессионально направленные комментарии, которые позволят учащимся увидеть, что получаемые ими знания пригодятся в их будущей профессии.

При разработке дидактического материала следует учитывать различия в уровне успеваемости учащихся и снабжать их помощью. Они несколько упрощают задание, следовательно, они должны быть использованы только на начальном этапе, а затем постепенно уменьшаться и сводиться к минимуму. Для хорошо и отлично успевающих учащихся задание снабжено дополнительными вопросами.

46 Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках информатики.

Значительную роль при изучении информатики для активизации познавательной деятельности играет моделирование. Моделирование способствует формированию у учащихся абстрактного мышления и повышения теоретического уровня в обучении.

Большую роль в активизации познавательной деятельности играют познавательные задачи. Существует 3 вида познавательных задач. При этом существует определённая закономерность между содержанием познавательной задачи, силой познавательной потребности и наклонностями учащихся (выраженные математические ­– I, гуманитарные –II, производственные наклонности– III.)

У первой группы школьников возникают познавательные задачи, связанные с функционированием ЭВМ, задачи, касающиеся вопросов технологии программирования.

У второй группы школьников познавательные задачи связаны с возможностями и основными областями применения компьютера (каким образом филолог может использовать в своей работе?).

У третьей группы познавательные потребности должны обеспечивать стремление к практической работе на ЭВМ (работа с клавиатурой, готовыми программами).

Факторы активизации познавательной деятельности при работе с ЭВМ.

1. Наглядность (не пассивная, а активная) – то есть возможность управлять демонстративным процессом.

2. Работа с клавиатурой – она увеличивает взаимосвязь двигательных реакций и процессов восприятия.

3. Широкие возможности самоконтроля.

4. Возможность наглядно представить процессы, которые ранее нельзя было наблюдать.

5. Возможность индивидуализации обучения.

6. Моделирование.

7. Решение задач с помощью готового ПО.

Рассмотрим на примере решения задач по теме “Таблицы величин” возможности учёта познавательных интересов 3 группы учащихся:

1-я группа учащихся (матем.):

многоугольник задан координатами своих вершин. Определить периметр, вершину, находящуюся дальше других от заданной точки.

составить алгоритм, упорядоченный по убыванию, зависимости от массы планет: Юпитер, Нептун, Марс, Земля, Сатурн. Выбрать из приведённых химических элементов тот, который обладает минимальной молекулярной массой (Fe, Na, K, Ca).

2-я группа учащихся (гуманит):

составить алгоритм расположения указанных событий в хронологическом порядке: восстание Разина, Полтавская битва, Ледовое побоище. Материалы из истории Беларуси.

Называется 8 государств. Составить алгоритм для определения, каким по порядку было названо государство, имеющее самую большую плотность населения.

Определить, какое количество из перечисленных городов было основано позднее, чем Минск. Учащимся предлагаются данные из географии, литературы, истории или работа с готовыми алгоритмами.

3-я группа учащихся (произ.):

Учащимся этой группы предлагаются готовые алгоритмы и исходные данные. Им предлагается выполнить алгоритм и ответить на конкретные вопросы.

50 Углубленное изучение информатики в 10–11 классах.

Основные цели курса:

- обеспечить предпрофессиональную подготовку учащихся с ориентацией на целый ряд вузовских специальностей, углубленно изучающих методы и средства информационных технологий решения задач и программирование: информатика, прикладная математика, кибернетика и т.п.;

- реализовать в наиболее полной мере возрастающий интерес учащихся к углубленному изучению программирования через совершенствование их алгоритмического и логического мышления;

- раскрыть основные возможности, приемы и методы обработки информации разной структуры и организации с помощью разнообразных систем обработки информации и языка программирования Pascal;

- развивать у учащихся информационную культуру по анализу, отбору и систематизации информации.

Программа изучаемого курса состоит из трех разделов. Первый раздел «Основы работы с компьютером» предполагает знакомство с основной структурной организацией ПЭВМ и работой с операционной системой MS DOS оболочкой Norton Commander. При изучении этого раздела может быть рекомендовано ознакомление с работой Windows (если характеристики ПЭВМ позволяют это сделать).

Второй, самый большой, раздел «Основы вычислительной техники и начала программирования» предполагает дальнейшее овладение учащимися методами и средствами информационной технологии решения задач. Глубина изучения языка Паскаль достигается за счет подбора тематических задач с постепенным повышением их сложности.

Третий раздел учебной программы является вариативным. Учителю предлагаются два вариативных модуля: «Информационные системы» (вариант 1) и «Компьютерные информационные технологии» (вариант 2).

В первом вариативном модуле «Информационные системы» учащиеся знакомятся с основными функциональными возможностями СУБД FoxPro и ее языком программирования.

Выбор СУБД при изучении этого раздела может быть измене учителем на другие СУБД (Paradox, Clipper, Ldfxt-4 и др.), имеющие язык программирования.

Во втором вариативном модуле «Компьютерные информационные технологии» учащимся предлагается для изучения текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, система управления базами данных Access, введение в компьютерные сети и мультимедиа технологии.