→ Методы обучения информатике. Информатика и компьютерная техника

Методы обучения информатике. Информатика и компьютерная техника

Модуль 1. Обучение работе на персональном компьютере:

Модуль 2. Офисные прикладные программы MS Office 2007:

Учебные материалы для студентов очной и заочной форм обучения

Обучение информатике и компьютерной технике

Основные понятия и структура учебной дисциплины

Цель обучения студентов дисциплине "Информатика и компьютерная техника" - обеспечить знание теоретических и практических основ в области обработки информации и умение использовать современное прикладное программное обеспечение.

Информатика - это наука об информации, способах ее сбора, хранения, обработки и предоставления с помощью компьютерной техники. Объектом информатики выступают как компьютеры, так и информационные системы.

Компьютер – это устройство или комплекс устройств, предназначенных для обработки информации. Информационная система – совокупность программно-аппаратных средств, способов и людей, которые обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу информации для достижения определенных целей.

Термин информатика (informatique) введен во Франции. Информатика происходит от двух французских слов: information (информация) и automatique (автоматика). т.е. автоматическая обработка информации. Термин информатика (computer science) введен в США. В настоящее время эти термины широко используются в технической литературе.

Учебная дисциплина «Информатика и компьютерная техника» является нормативной и входит в цикл профессиональной и практической подготовки бакалавра в вузах Украины.

Учебная программа курса "Информатика и компьютерная техника" объемом 234 академических часов разделена на два содержательных (учебных) модулей объемом 3,0 и 3,5 кредитов (объем кредита ECTS составляет 36 академических часов) и состоит из аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов.

Предмет дисциплины "Информатика и компьютерная техника" - теоретические и практические основы в области обработки информации, основ программирования, операционных систем, прикладного программного обеспечения.

В процессе обучения студентов дисциплине "Информатика и компьютерная техника" решаются две основные задачи:

  • обучение основам информатики как науки об информации и данных;
  • обучение работе на персональном компьютере (в ОС Windows) с наиболее распространенными пакетами прикладного программного обеспечения Microsoft Office.

Структура современной информатики:

  • Теоретическая информатика;
  • Вычислительная техника;
  • Программирование;
  • Информационные системы;
  • Искусственный интеллект.

В настоящее время обучение информатике ведется с помощью традиционных средств обучения: традиционных учебников, лекций, лабораторных работ. Необходимо отметить, роль лекций в формировании знаний студентов, так как во время лекций идет передача знаний непосредственно в подсознание студентов, и студенты, которые пишут лекции, автоматически приобретают определенный процент знаний.

В процессе обучения дисциплине "Информатика и компьютерная техника" применяются и компьютерные средства, к которым следует отнести: обучающие программы, электронные учебники и тестирующие программы.

Одним из современных направлений в обучении является Интернет – обучение или онлайн – обучение с применением HTML – учебников и учебников, созданных в формате PDF, мультимедийных обучающих онлайн - программ и онлайн – тестов для выявления объема знаний, сформированных у обучаемых.

Интернет - обучение в традиционном образовании может использоваться как средство поддержки учебного процесса очного и заочного обучения.

Используемая литература:

  1. Информатика: Базовый курс / С.В. Симонович и др. - СПБ.: Питер, 2002 640с.
  2. Microsoft Office System 2007/ Русская версия. Серия "Шаг за шагом"/ Кокс Дж., Фрай К.Д., Ламберт С., Преппернау Дж., Мюррей К.; пер с англ. - М.: ЭКОМ Паблишерз, 2007. - 928 с.: ил.
  3. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. В.П. Косарева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 592 с.
  4. Экономическая информатика: Введение в экономический анализ информационных систем: Учебник. - М.:ИНФРА - М, 2005.- 958с

Основной формой организации учебно-воспитательной работы с учащимися по всем предметам в средней школе является урок. Школьный урок образует основу классно-урочной системы обучения, характерными признаками которой являются :

Постоянный состав учебных групп учащихся;

Строгое определение содержания обучения в каждом классе;

Определенное расписание учебных занятий;

Сочетание индивидуальной и коллективной форм работы учащихся;

Ведущая роль учителя;

Систематическая проверка и оценка знаний учащихся.

Классно-урочная система организации учебного процесса, восходящая от выдающегося чешского педагога Я. А. Коменского (1592-1670), является основой структурной организации отечественной школы на протяжении почти всей истории ее существования. Как показывает весь (пока незначительный) опыт, который накопила наша школа после введения курса ОИВТ, преподавание основ информатики, без сомнения, наследует все дидактическое богатство отечественной школы - урочную систему, домашние задания, лабораторную форму занятий, контрольные работы и т. п. Все это приемлемо и на уроках по информатике.

Вместе с тем следует заметить, что со времен Я. А. Коменского и до наших дней взгляды на формы организации учебного процесса в мировой практике не оставались неизменными. Зарубежный педагогический опыт от начала XIX в. до современного периода накопил целый ряд подходов, получивших широкую известность. Среди них белль-ланкастерская форма организации занятий, мангеймская система, дальтон-гшан, план Трампа . В условиях внедрения в учебный процесс школы кабинетов вычислительной техники (КВТ) и поисков новых эффективных форм организации обучения на основе информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) весь известный опыт должен быть подвергнут критическому анализу, с тем чтобы все прогрессивное стало достоянием нашей практики. Применение ИКТ может существенно изменять характер школьного урока, что делает еще более актуальным поиск новых организационных форм обучения, которые должны наилучшим образом обеспечивать образовательный и воспитательный процесс.

Классификацию типов уроков (или фрагментов уроков) можно проводить, используя различные критерии. Главный признак урока - это его дидактическая цель, показывающая, к чему должен стремиться учитель. Исходя из этого признака, в дидактике выделяются следующие виды уроков:

1) уроки сообщения новой информации (урок-объяснение);

2) уроки развития и закрепления умений и навыков (тренировочные уроки);

3) уроки проверки знаний умений и навыков.

В большинстве случаев учитель имеет дело не с одной из названных дидактических целей, а с несколькими (и даже со всеми сразу), поэтому на практике широко распространены так называемые комбинированные уроки. Комбинированный урок может иметь разнообразную структуру и обладать в связи с этим рядом достоинств: обеспечивая многократную смену видов деятельности, они создают условия для быстрого применения новых знаний, обеспечивают обратную связь и управление педагогическим процессом, накопление отметок, возможность реализации индивидуального подхода в обучении.

Важнейшая особенность постановки курса информатики на базе КВТ - это систематическая работа школьников с ЭВМ. Поэтому учебные фрагменты на уроках информатики можно классифицировать также по объему и характеру использования ЭВМ. Так, например, уже самая первая программа машинного варианта курса ОИВТ предусматривала три основных вида организационного использования кабинета вычислительной техники на уроках - демонстрация, фронтальная лабораторная работа и практикум.

Демонстрация. Используя демонстрационный экран, учитель показывает различные учебные элементы содержания курса (новые объекты языка, фрагменты программ, схемы, тексты и т.п.).

При этом учитель сам работает за пультом ПЭВМ, а учащиеся наблюдают за его действиями или воспроизводят эти действия на экране своего компьютера. В некоторых случаях учитель пересылает специальные демонстрационные программы на ученические компьютеры, а учащиеся работают с ними самостоятельно. Возрастание роли и дидактических возможностей демонстраций с помощью компьютера объясняется возрастанием общих графических возможностей современных компьютеров. Очевидно, что основная дидактическая функция демонстрации - сообщение школьникам новой учебной информации.

Лабораторная работа (фронтальная). Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с программными средствами, переданными им учителем. Дидактическое назначение этих средств может быть различным: либо освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), либо закрепление нового материала, объясненного учителем (например, с помощью программы-тренажера), либо проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы). В одних случаях действия школьников могут быть синхронными (например, при работе с одинаковыми педагогическими программными средствами), но не исключаются и ситуации, когда различные школьники занимаются в различном темпе или даже с различными программными средствами. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы - наблюдение за работой учащихся (в том числе и через локальную сеть КВТ), а также оказание им оперативной помощи.

Практикум (или учебно-исследовательская практика). Учащиеся получают индивидуальные задания учителя для протяженной самостоятельной работы (в течение одного-двух или более уроков, включая выполнение части задания вне уроков, в частности дома). Как правило, такое задание выдается для отработки знаний и умений по целому разделу (теме) курса. Учащиеся сами решают, когда им воспользоваться компьютером (в том числе и для поиска в сети), а когда поработать с книгой или сделать необходимые записи в тетради. Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в КВТ, учитель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превышало рекомендуемых норм (см. об этом дальше). В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, оказывает им помощь. При необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих вопросов, обращая внимание на характерные ошибки.

С распространением технологий компьютерного обучения, использующих интерактивные педагогические средства, которые берут на себя все больше и больше педагогических функций, становится актуальным вопрос о возможных изменениях роли и обязанностей учителя. Не вдаваясь здесь в детали дискуссии, которую ведут специалисты, отметим, что равнодействующая всех мнений вполне устойчиво сводится к главному тезису: ведущая роль учителя сохраняется и в условиях компьютерного обучения, а роль компьютера во всех случаях остается в том, чтобы быть надежным и дружественным помощником учителя и ученика. Компьютер, вооруженный хорошими педагогическими программными средствами, помогает учителю совершенствовать стиль работы, перенимая на себя многие рутинные функции и оставляя учителю наиболее творческие, истинно человеческие задачи обучения, воспитания и развития. К тому же, например, такие важные компоненты учебно-воспитательного процесса, как ведение дискуссий, поощрение рассуждений, поддержание дисциплины, выбор необходимого уровня детализации при объяснении материала для различных учащихся, учитель еще долго (если не всегда) будет делать значительно лучше компьютера. Не говоря уже о том, что компьютер никогда не заменит личностного общения учителя с учеником и родителями.

Остановимся сейчас на некоторых дидактических особенностях уроков по информатике, вытекающих из специфического характера учебного материала предмета информатики. Эти особенности были подмечены Ю.А. Первиным уже в ходе экспериментальной работы по преподаванию программирования школьникам в период, предшествующий введению курса информатики в шко-лу .

Причины явно проявляющегося феномена передачи знаний, обусловленные, очевидно, спецификой самого предмета информатики, требуют более глубокого и детального осмысления. При этом отмечается важное обстоятельство: наиболее благоприятной сферой для проявления этого феномена являются различные формы внеклассных занятий по информатике со школьниками (летние школы юных программистов, олимпиады, компьютерные клубы и т.п.), для которых характерна большая, чем на обычных уроках, свобода общения и перемещения школьников. В этих условиях широко наблюдается развитие межвозрастных контактов учащихся, при этом нередко возникают ситуации, когда младший школьник консультирует старшего, ученик консультирует студента, а студент консультирует преподавателя. Возникающая при этом демократическая система отношений сплачивает коллектив в достижении общей учебной цели, а фактор обмена знаниями, передачи знаний от более компетентных к менее компетентным начинает выступать как мощное средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса и интеллектуального развития учащихся.

Важный обучающий прием, который может быть особенно успешно реализован в преподавании раздела программирования, - копирование учащимися действий педагога. Принцип «Делай как я!», известный со времен средневековых ремесленников, при увеличении масштабов подготовки потерял свое значение, ибо, вмещая в себя установки индивидуального обучения, стал требовать значительных затрат временных, материальных и кадровых ресурсов. Возможности локальной сети КВТ, наличие демонстрационного экрана позволяет во многих случаях эффективно использовать идею копирования в обучении, причем учитель получает возможность одновременно работать со всеми учащимися при кажущемся сохранении принципа индивидуальности.

Специфические особенности учебного продукта в разделе алгоритмизации и программирования курса информатики - программы для ЭВМ - позволяют эффективно использовать готовый программный модуль, изготовленный квалифицированным программистом, для всевозможных обучающих экспериментов. Например:

а) модуль запускается учащимися с различными исходными данными, а получаемые при этом результаты анализируются;

б) учитель вводит в модуль ряд искусственных ошибок, предлагая ученику отыскать их и исправить;

в) в модуле «урезаются» некоторые из возможностей, которые ученик должен восстановить и сравнить затем результат своей работы с образцом.

Можно привести немало других конкретных примеров учебного применения образцов готовых программ. Главное здесь в том, что ученик имеет возможность скопировать лучшие стороны готового программного продукта, который предъявляет ему учитель. Учителю же не составляет никакого труда преобразовать одно «учебное пособие» в другое, для этого лишь требуется необходимым образом отредактировать предъявляемую учащимся программу-образец. Подобный материал, концентрирующий в себе методические находки учителя, может постепенно накапливаться в ходе работы. При этом не следует забывать, что конечный замысел образовательного процесса заключается в том, чтобы от принципа «Делай как я!» осуществлялся переход к установке «Делай сам!».

Традиционные формы организации учебного процесса плохо способствуют развитию коллективной учебной деятельности учащихся, при которой:

Цель осознается как единая, требующая объединения усилий всего коллектива;

В процессе деятельности между членами коллектива образуются отношения взаимной ответственности;

Контроль за деятельностью частично (или полностью) осуществляется самими членами коллектива. Как отмечал М. Н. Скат-кин, «классно-урочную систему критикуют также и за то, что она в основном организует индивидуальную познавательную деятельность учеников и в ней почти совсем не находится места для подлинно коллективной работы» .

Между тем некоторые особенности содержания курса информатики, так же как и новые возможности организации учебного процесса, предоставляемые локальной сетью КВТ, позволяют придать коллективной познавательной деятельности учащихся новый импульс развития. Как отмечалось выше (см. гл. 3 - 4), вместе с введением курса информатики в школе стало возможным формирование у учащихся представлений об этапах решения задачи по примеру того, как это делается в реальной практике: от точной постановки задачи до анализа полученных результатов. Возможность рассмотрения таких задач обусловлена появлением на уроке ЭВМ, выступающей в качестве инструмента их решения. Однако введение в учебный процесс по курсу информатики «больших» задач обусловлено не только указанными выше целями курса информатики (в конце концов, рассмотрение полной совокупности этапов решения большой задачи является предметом лишь одной содержательной линии базового курса). Дело в том, что понятие «большой» учебной задачи может возникать даже на отдельном этапе ее решения, например на этапе разработки программы, если программа достаточно объемна и требует при разработке использования знаний и навыков, формируемых при изучении целого раздела (или темы) курса. Так или иначе, учитель может при организации соответствующих учебных ситуаций с успехом воспользоваться подходами, отработанными и испытанными в условиях производственного программирования: задачи разрабатываются на ряд подзадач, решение которых поручается отдельным учащимся (или группам учащихся). Такие задачи должны, следовательно, составлять целенаправленный компонент учебного обеспечения курса. Участие в коллективном решении задачи вовлекает школьника в отношения взаимной ответственности, заставляет их ставить перед собой и решать не только учебные, но и организационные проблемы. Все это чрезвычайно актуально с педагогической точки зрения, ибо современный школьный учебный процесс должен нацеливать на формирование не только образованной, но и социально активной личности, умеющей действовать, планировать и оптимально организовывать свои действия.

Выше рассмотрены лишь некоторые дидактические возможности, которые могут быть реализованы в ходе конструирования конкретной методической схемы преподавания учебного материала в условиях школьного урока. Но урок не является единственно целесообразной формой организации учебной работы по школьному курсу информатики. По большому счету поиск новых подходов и форм организации учебной работы с учащимися диктуется стремлением современной школы к развитию личности и интеллекта школьника в такой степени, чтобы выпускник школы был способен не только самостоятельно находить и усваивать ранее сгенерированную и обработанную информацию, но и сам генерировать новые идеи. Одним из направлений поиска решения этой проблемы является деятелъностный подход к обучению и, в частности, так называемый метод проектов, который применительно к обучению информатике (говоря точнее - обучению компьютерной технологии) может с успехом использоваться как на пропедевтическом этапе обучения, так и в старших звеньях средней школы (см., например, и др.).

Учебный проект (УП) как педагогический феномен впервые появился в России в 20-х гг. прошлого века в сфере учебно-ремесленной подготовки. Основанный на концепции «учения через деятельность» метод проектов успешно использовался для быстрого освоения (в основной своей массе неграмотными выходцами из деревень) рабочих профессий. Позднее метод УП был подвергнут резкой критике за то, что он не обеспечивал системности образования. В настоящее время интерес к проектному методу организации учебного процесса вновь проявляется как на Западе, так и в России. Во многом этот феномен объясняется тем, что в условиях внедрения информационных и коммуникационных технологий в учебный процесс, когда часть функций обучения передается средствам ИКТ или не может быть реализована без поддержки средств ИКТ, деятельность учителя, организующего учебный процесс, т.е. целенаправленную и сложную по структуре работу ученика при получении, закреплении или контроле знаний, содержательно соответствует деятельности разработчика автоматизированных информационных систем, проектирующего новое рабочее место. Другими словами, учитель должен не только понимать, какие знания и в каком виде передаются ученику, как можно проверить полноту знаний, какую роль должны и могут сыграть средства ИКТ, но и продумать и организовать сам процесс общения учеников со средствами ИКТ, сопоставить функции средств ИКТ и действия ученика, виды представления и способы подачи учебного материала с помощью средств ИКТ. В этом случае и идет речь о разработке учебного проекта, понимаемого как определенным образом организованная целенаправленная деятельность. Проектом может быть и компьютерный курс изучения определенной темы, и логическая игра, и макет лабораторного оборудования, смоделированный на компьютере, и тематическое общение по электронной почте и многое другое . В простейшем случае (как, например, при использовании этого метода в начальной школе) в качестве «сюжетов» для изучения компьютерной графики привлекаются задачи проектирования рисунков животных, строений, симметричных узоров и т.п. . В завершение укажем полученный на основе конкретного опыта ряд условий, которые необходимо учитывать при использовании метода проектов :

1. Учащимся следует предоставить достаточно широкий набор проектов для реализации возможности реального выбора. Следует отметить, что проекты могут быть как индивидуальными, так и коллективными. Последние, помимо прочего, способствуют освоению учеником коллективных способов работы.

2. Поскольку школьник не владеет проектным способом работы, он должен быть снабжен инструкцией по работе над проектом. При этом важно учитывать индивидуальные способности разных школьников (одни лучше усваивают материал, читая текст, другие - слушая объяснения, третьи - непосредственно пробуя, ошибаясь и находя решения в процессе практической работы).

3. Для ребенка важна практическая значимость полученного им результата и оценка со стороны окружающих. Поэтому УП должен предполагать для исполнителя законченность и целостность проделанной им работы, желательно в игровой или имитационной форме. Очень важно, чтобы завершенный проект был презентован и получил внимание взрослых и сверстников.

4. Как показывает практика, необходимо создать условия, при которых школьники имеют возможность обсуждать друг с другом свои успехи и неудачи. При этом происходит взаимообучение, что полезно как для обучаемого, так и для обучающего.

5. Метод проектов ориентируется главным образом на освоение приемов работы с компьютером (ИКТ).

Обязательным компонентом процесса обучения является контроль, или проверка результатов обучения. Суть проверки результатов обучения состоит в выявлении уровня освоения знаний учащимися, который должен соответствовать образовательному стандарту по учебной дисциплине. Надо сказать, что введение образовательного стандарта по информатике (см. проект ) вносит значительные изменения в методику проверки и оценки знаний и умений учащихся, которые направлены на повышение качества обучения. Исходя из того, что образовательным стандартом в соответствии с Законом РФ «Об образовании» «...нормируется лишь минимально необходимый уровень образованности, а именно тот, без которого невозможно развитие личности, продолжение образования», в нем реализуются как бы четыре ступени, постепенно приближающие к тем результатам обучения, которыми должен овладеть учащийся :

Общая характеристика образовательной области или учебной дисциплины;

Описание содержания курса на уровне предъявления его учебного материала школьнику;

Описание самих требований к минимально необходимому уровню учебной подготовки школьников;

«измерители» уровня обязательной подготовки учащихся, т.е. проверочные работы и отдельные задания, включенные в них, по выполнению которых можно судить о достижении учащимися необходимого уровня требований.

Принципиальным новшеством предусматриваемой проектом стандарта по информатике процедуры оценивания уровня обязательной подготовки учащихся является то, что в основу процедуры оценки кладется критериально-ориентированная система, основанная на использовании дихотомической шкалы («зачет» - «незачет»). В то же время для оценки достижений школьника на Уровне, превышающем минимальные требования стандарта, целесообразно использовать аналог традиционной (нормированной) системы. В соответствии с этим проверка и оценка знаний и умений школьников должна вестись на двух уровнях подготовки: обязательном и повышенном. При этом возможны различные технологии такого контроля: включение в текущую проверку заданий обоих уровней, разделения этих видов контроля в процессе обучения и на экзамене (см., например, ).

Изучаемые вопросы:

 Определение алгоритма.

 Свойства алгоритма.

 Типы алгоритмических задач.

Определение и свойства алгоритма. В учебника дано следующее определение алгоритма: «Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату».

В этом определении содержатся основные понятия, связанные с алгоритмом и его главные свойства. Взаимосвязь понятий отражена на рис 11.1.

Рис. 11.1. Схема функционирования исполнителя алгоритмов

Центральным объектом в этой системе является ИСПОЛНИТЕЛЬ алгоритмов. Исполнитель - это тот объект (или субъект), для управления которым составляется алгоритм. Основной характеристикой исполнителя, с точки зрения управления, является система команд исполнителя (СКИ). Это конечное множество команд, которые понимает исполнитель, т.е. умеет их выполнять.

Для выполнения всякой работы, решения поставленной задачи исполнитель на входе получает алгоритм и исходные данные, а на выходе получаются требуемые результаты. Алгоритм может включать в себя только команды, входящие в СКИ. Это требование к алгоритму называется свойством понятности.

Другое свойство алгоритма - точность. Всякая команда должна быть сформулирована так, чтобы определить однозначное действие исполнителя. Например, кулинарный рецепт можно рассматривать как алгоритм для исполнителя-повара по приготовлению блюда. Но если одним из пунктов в нем будет написано: «Положить несколько ложек сахара», то это пример неточной команды. Сколько ложек? каких ложек (чайных, столовых)? Каждый повар может это понимать по-своему, и результаты будут разными. Пример точной команды: «Положить 2 столовые ложки сахара».

Работа исполнителя состоит в последовательном формальном выполнении команд алгоритма. Отсюда следует вывод о возможности создания автоматических исполнителей. В частности, таким автоматическим исполнителем алгоритмов по обработке информации является компьютер.

Еще одно свойство, которое отражено в определении алгоритма - конечность. Оно формулируется так: исполнение алгоритма и, следовательно, получение искомого результата должно завершиться за конечное число шагов. Здесь под шагом подразумевается выполнение отдельной команды. Это свойство является предупреждением ситуации, которую программисты называют зацикливанием. Бесконечно исполняемый алгоритм безрезультатен. Поэтому свойство конечности называют еще результативностью алгоритма.

В учебной литературе встречается описание еще двух свойств алгоритмов: дискретности и массовости. «Дискретность состоит в том, что команды алгоритма выполняются последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения одной команды и начала выполнения следующей» . Однако (с нашей точки зрения) это свойство можно не выделять, поскольку требование последовательного выполнения команд заложено в определении алгоритма.

«Свойство массовости выражается в том, что алгоритм единым образом применяется к любой конкретной формулировке задачи, для решения которой он разработан» . Другими словами, это можно назвать универсальностью алгоритма по отношению к исходным данным решаемой задачи. Заметим, что данное свойство не является необходимым свойством алгоритма, а скорее определяет качество алгоритма: универсальный алгоритм лучше неуниверсального (алгоритм решения частной задачи - тоже алгоритм!).

Основные типы учебных алгоритмических задач. Для закрепления основных понятий, связанных с определением алгоритма, полезно рассмотреть с учениками несколько заданий следующего содержания:

1) выполнить роль исполнителя: дан алгоритм, формально исполнить его;

2) определить исполнителя и систему команд для данного вида работы;

3) в рамках данной системы команд построить алгоритм;

4) определить необходимый набор исходных данных для решения задачи.

В качестве примера задачи первого типа можно использовать алгоритм игры Ваше, рассматриваемый в учебниках . В книгах правила игры определены так: в игре используются 7, 11, 15, 19 предметов. За один ход можно брать 1, 2 или 3 предмета. Проигрывает тот игрок, который берет последний предмет. Предлагается алгоритм выигрыша для первого игрока. В книге правила несколько другие. В игре используются 11, 16, 21, 26,... предметов. За один ход можно брать от 1 до 4 предметов. Рассматривается алгоритм, благодаря которому всегда выигрывает игрок, берущий вторым.

Подходы к раскрытию темы в учебной литературе

Тема «Системы счисления» имеет прямое отношение к математической теории чисел. Однако в школьном курсе математики она, как правило, не изучается. Необходимость изучения этой темы в курсе информатики связана с тем фактом, что числа в памяти компьютера представлены в двоичной системе счисления, а для внешнего представления содержимого памяти, адресов памяти используют шестнадцатеричную или восьмеричную системы. Это одна из традиционных тем курса информатики или программирования. Являясь смежной с математикой, данная тема вносит вклад также и в фундаментальное математическое образование школьников.

В первом учебнике информатики понятие системы счисления не упоминается совсем. Говорится лишь о том, что вся информация в компьютере представляется в двоичном виде. То же самое можно сказать и про учебник . Среди учебников второго поколения наибольшее внимание системам счисления уделено в книге . Этой теме посвящен отдельный параграф, где дано следующее определение «Система счисления - способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр)». В более позднем учебнике этих же авторов приводится такое определение: «Способ записи чисел называется нумерацией или, по-другому, системой счисления».

Если рассматривать систему счисления как язык представления числовой информации, то можно сказать, что данные выше определения затрагивает только алфавит, синтаксис и семантику языка чисел. Более полное определение дано в : «Система счисления - способ изображения чисел и соответствующие ему правила действия над числами». Под правилами действия понимаются способы выполнения арифметических вычислений в рамках данной системы счисления. Эти правила можно назвать прагматикой языка чисел.

Среди школьных учебников самое подробное изложение темы «Системы счисления» дается в . В качестве дополнительной литературы, раскрывающей данную тему наиболее полно, можно рекомендовать учебное пособие .

Изучаемые вопросы:

 Позиционные и непозиционные системы счисления.

 Основные понятия позиционных систем: основание, алфавит.

 Развернутая форма представления чисел в позиционных системах.

 Перевод чисел из одной системы в другую.

 Особенности двоичной арифметики.

 Связь между двоичной и шестнадцатеричной системами.

Ученики, безусловно, знакомы с записью чисел как римскими, так и арабскими цифрами. Они привыкли видеть римские цифры в обозначении глав в книге, в указании столетий (XX в.) и в некоторых других нумерациях. Математические расчеты они всегда производили в арабской системе чисел. В данной теме учителю предстоит раскрыть перед учениками эти, казалось бы, знакомые вещи с новой стороны.

С методической точки зрения бывает очень эффективным прием, когда учитель подводит учеников к самостоятельному, пусть маленькому, открытию. В данном случае желательно, чтобы ученики сами подошли к формулировке различия между позиционным и непозиционным принципом записи чисел. Сделать это можно, отталкиваясь от конкретного примера. Напишите на доске два числа:

Первое - римское тридцать, второе - арабское триста тридцать три. И задайте вопрос: «Чем отличается принцип записи многозначных чисел римскими и арабскими цифрами?» Скорее всего, вы сразу не услышите тот ответ, который бы хотели получить. Тогда, указывая на отдельные цифры римского числа, спрашивайте: «Что (какое количество) обозначает эта цифра?» Получите ответ: «Десять!» - «А эта цифра?» - «Десять!» - «А эта?» - «Десять» - «Как получается значение данного трехзначного числа?» - «Десять прибавить десять, прибавить десять, получается тридцать!» А теперь переходим к числу 333. Снова задаем вопросы: «Какое количество в записи числа обозначает первая цифра справа?» - «Три единицы!» - «А вторая цифра?» - «Три десятка!» - «А третья цифра?» - «Три сотни!» - «А как получается общее значение числа?» - «К трем единицам прибавить три десятка и прибавить три сотни получится триста тридцать три!»

Из этого диалога следуют все правила, которые учитель должен сообщить ученикам. В римском способе записи чисел значение, которое несет каждая цифра в числе, не зависит от позиции этой цифры. В арабском же способе значение, которое несет каждая цифра в записи числа, зависит не только от того, какая это цифра, но и от позиции, которую она занимает в числе. Сделав ударение на слове «позиция», учитель сообщает, что римский способ записи чисел называется непозиционным, а арабский - позиционным. После этого можно ввести термин «система счисления».

Система счисления - это определенный способ представления чисел и соответствующие ему правила действия над числами.

Римский способ записи чисел является примером непозиционной системы счисления, а арабский - это позиционная система счисления.

Следует подчеркнуть связь между способом записи чисел и приемами арифметических вычислениц в соответствующей системе счисления. Предложите ученикам выполнить умножение, например, числа сто тридцать четыре на семьдесят шесть, используя римскую и арабскую системы счислений! С арабскими числами они легко справятся, а также смогут убедиться, что римские цифры - не помощники в вычислениях. В римской системе нет простых и понятных правил выполнения вычислений с многозначными числами. Для арабской системы такие правила известны еще с IX в. В этой теме полезно рассказать ученикам, что правила выполнения вычислений с многозначными числами были разработаны выдающимся математиком средневекового Востока Мухамедом аль-Хорезми и в Европе были названы алгоритмами (от латинского написания имени аль-Хорезми - Algorithm!). Этот факт следует напомнить позже, при изучении алгоритмизации. Итак, именно позиционные системы счисления стали основой современной математики. Далее, как и в математике, в информатике мы будем иметь дело только с числами в позиционных системах счисления.

Теперь нужно дать понять ученикам, что позиционных систем счисления существует множество, и отличаются они друг от друга алфавитом - множеством используемых цифр. Размер алфавита (число цифр) называется основанием системы счисления. Задайте вопрос: «Почему арабская система называется десятичной системой счисления?» Наверняка услышите в ответ про десять цифр в алфавите. Делаем вывод: основание арабской системы счисления равно десяти, поэтому она называется десятичной.

Следует показать алфавиты различных позиционных систем счисления. Системы с основанием не больше 10 используют только арабские цифры. Если же основание больше 10, то в роли цифр выступают латинские буквы в алфавитном порядке. Из таких систем в дальнейшем будет рассматриваться лишь шестнадцатерич-ная система.

Далее нужно научить учеников записывать натуральный ряд чисел в различных позиционных системах. Объяснение следует проводить на примере десятичной системы, для которой вид натурального ряда чисел им хорошо известен:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ..., 19, 20, ..., 99, 100, 101, ...

Принцип построения ряда такой: сначала в порядке возрастания значений записываются все однозначные числа; первое двузначное число - всегда 10 (у многозначных целых чисел 0 впереди не является значащей цифрой и обычно не пишется). Далее следуют все двузначные сочетания единицы с другими цифрами; затем - двузначные числа, начинающиеся с 2, затем - с 3 и т. д. Самое большое двузначное число - 99. Затем идут трехзначные числа, начиная от 100 до 999 и т.д.

По такому же принципу строится натуральный ряд и в других системах счисления. Например, в четверичной системе (с основанием 4):

1, 2, 3, 10, 11, 12, 13, 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33, 100,

101, 102, 103, ПО, 111, ..., 333, 1000, ...

Аналогично и для других систем. Наибольший интерес представляет натуральный ряд двоичных чисел. Вот как он выглядит:

1, 10, 11, 100, 101, ПО, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100,

1101, 1110, 1111, 10000, ...

Следует обратить внимание учеников на быстрый рост числа цифр.

Для указания на основание системы, к которой относится число, вводим индексное обозначение. Например, 36 8 указывает на то, что это число в восьмеричной системе счисления, 1А6, 6 - шестнадцатеричное число, 1011 2 - число в двоичной системе. Индекс всегда записывается десятичным числом. Следует подчеркнуть то, что в любой системе счисления ее основание записывается как 10.

Еще одно важное замечание: ни в коем случае нельзя называть недесятичные числа так же, как десятичные. Например, нельзя называть восьмеричное число 36 8 как тридцать шесть! Надо говорить: «Три - шесть». Или, нельзя читать 101 2 как «сто один». Надо говорить «один - ноль - один». Следует также понимать, что, например, 0,1 2 - это не одна десятая, а одна вторая, или 0,1 8 - это одна восьмая и т. п.

Сущность позиционного представления чисел отражается в развернутой форме записи чисел. Снова для объяснения привлекаем десятичную систему. Например:

5319,12 = 5000 + 300 + 10 + 9 + 0,1 + 0,02 =

510 3 + 310 2 + 110 1 + 9 + 110 -1 + 210 -2 .

Последнее выражение и называется развернутой формой записи числа. Слагаемые в этом выражении являются произведениями значащих цифр числа на степени десятки (основания системы счисления), зависящие от позиции цифры в числе - разряда. Цифры в целой части умножаются на положительные степени 10, а цифры в дробной части - на отрицательные степени. Показатель степени является номером соответствующего разряда. Аналогично можно получить развернутую форму чисел в других системах счисления. Например, для восьмеричного числа:

1753 8 = 110 3 + 710 2 + 510 1 + 3.

Здесь 10 8 = 8 10 .

Следующий вопрос, изучаемый в этом разделе, - способы перевода чисел из одной системы в другую. Основная идея заключается в следующем: перевод чисел неизбежно связан с выполнением вычислений. Поскольку нам хорошо знакома лишь десятичная арифметика, то любой перевод следует свести к выполнению вычислений над десятичными числами.

Объяснение способов перевода следует начать с перевода десятичных чисел в другие системы счисления. Делается это просто: нужно перейти к записи развернутой формы числа в десятичной системе. Вот пример такого перехода для приведенного выше восьмеричного числа:

1753 8 = (110 3 + 7´10 2 + 5´10 1 + 3) 8 = (1´8 3 +7´8 2 + 5´8 1 + 3) 10 .

Теперь нужно вычислить полученное выражение по правилам десятичной арифметики и получить окончательный результат:

1753 8 = (192 + 448 + 40 + 3) 10 = 683 10 .

Чаще всего развернутую форму числа сразу записывают в десятичной системе. Вот еще пример с двоичным числом:

101101,1 2 =(1х2 5 + 0´2 4 + 1´2 3 + 1´2 2 + 0´2 1 + 1 + 1´2 -1) 10 = 32 + 8 + 4 + 1 + 0,5 = 45,5 10

Для вычисления значения числа по его развернутой форме записи существует удобный прием, который называется вычислительной схемой Горнера. Суть его состоит в том, что развернутая запись числа преобразуется в эквивалентную форму с вложенными скобками. Например, для рассмотренного выше восьмеричного числа это выглядит так:

1753 8 = (1´8 3 + 7´8 2 + 5´8 1 + 3) 10 = ((1´8 + 7) ´8 + 5) ´8 + 3.

Нетрудно понять, что если раскрыть скобки, то получится то же самое выражение. В чем же удобство скобочной структуры? А в том, что ее вычисление производится путем выполнения последовательной цепочки операций умножения и сложения в порядке их записи слева направо. Для этого можно использовать самый простой калькулятор (без памяти), поскольку не требуется сохранять промежуточные результаты. Схема Горнера сводит вычисление таких выражений к минимальному числу операций.

Перевод десятичных чисел в другие системы счисления - задача более сложная. В принципе, все происходит через ту же самую развернутую форму записи числа. Только теперь нужно суметь десятичное число разложить в сумму по степеням нового основания п Ф 10. Например, число 85, 0 по степеням двойки раскладывается так:

85 10 = 1´2 6 + 0´2 5 + 1´2 4 + 0´2 3 + 1´2 2 + 0´2 + 1 = - 1010101 2 .

Однако проделать это в уме довольно сложно. Здесь следует показать формальную процедуру (алгоритм) такого перевода. Описание алгоритма можно прочитать в учебнике или пособии . Там же дается математическое обоснование алгоритма. Разбор этого обоснования требует от учеников определенного уровня математической грамотности и возможен в варианте углубленного изучения базового курса.

В рамках минимального объема базового курса не обязательно изучать приемы перевода дробных десятичных чисел в другие системы счисления. При знакомстве с этим вопросом в углубленном курсе нужно обратить внимание на следующее обстоятельство: десятичные дроби с конечным числом цифр при переводе в другие системы могут превратиться в бесконечные дроби. Если удается найти период, тогда его следует выделить. Если же период не обнаруживается, то нужно договориться о точности (т.е. о количестве цифр), с которой производится перевод.

Если ставится цель получения при переводе дробного числа наиболее близкого значения, то, ограничивая число знаков, нужно производить округления. Для этого в процессе перевода следует вычислять на одну цифру больше, а затем, применяя правила округления, сокращать эту цифру. Выполняя округление, нужно соблюдать следующее правило: если первая отбрасываемая цифра больше или равна n/2 (п - основание системы), то к сохраняемому младшему разряду числа прибавляется единица. Например, округление восьмеричного числа 32,32471 8 до одного знака после запятой даст в результате 32,3; а округление до двух знаков после запятой - 32,33.

Математическая суть отмеченной выше проблемы связана со следующим фактом: многие дробные рациональные десятичные числа в других системах счисления оказываются иррациональными.

Применение двоичной системы счисления в ЭВМ может рассматриваться в двух аспектах: 1) двоичная нумерация; 2) двоичная арифметика, т. е. выполнение арифметических вычислений над двоичными числами. С двоичной нумерацией ученики встретятся в теме «Представление текста в компьютерной памяти». Рассказывая о таблице кодировки ASCII, учитель должен сообщить ученикам, что внутренний двоичный код символа - это его порядковый номер в двоичной системе счисления.

Практическая потребность знакомства с двоичной арифметиrой возникает при изучении работы процессора (см., например, ). В этой теме рассказывается, как процессор ЭВМ выполняет арифметические вычисления. Согласно принципу Дж. фон Неймана, компьютер производит вычисления в двоичной системе счисления. В рамках базового курса достаточно ограничиться рассмотрением вычислений с целыми двоичными числами.

Для выполнения вычислений с многозначными числами необходимо знать правила сложения и правила умножения однозначных чисел. Вот эти правила:

1 + 1 = 10 1´1=1

Принцип перестановочности сложения и умножения работает во всех системах счисления. Далее следует сообщить, что приемы выполнения вычислений с многозначными числами в двоичной системе аналогичны десятичной. Иначе говоря, процедуры сложения, вычитания и умножения «столбиком» и деления «уголком» в двоичной системе производятся так же, как и в десятичной.

Рассмотрим правила вычитания и деления двоичных чисел. Операция вычитания является обратной по отношению к сложению. Из приведенной выше таблицы сложения следуют правила вычитания:

0-0=0; 1-0 = 1; 10 - 1 = 1.

А вот пример вычитания многозначных чисел:

100110111

Полученный результат можно проверить сложением разности с вычитаемым. Должно получиться уменьшаемое число.

Деление - операция обратная умножению. В любой системе счисления делить на 0 нельзя. Результат деления на 1 равен делимому. Деление двоичного числа на 10 2 ведет к перемещению запятой на один разряд влево, подобно десятичному делению на десять. Например:

10010:10 = 1001; 1011:10 = 101,1; 101100:10 = 10110.

Деление на 100 смещает запятую на 2 разряда влево и т.д. В базовом курсе можно не рассматривать сложные примеры деления многозначных двоичных чисел. Хотя способные ученики могут справиться и с ними, поняв общие принципы.

Представление информации, хранящейся в компьютерной памяти в ее истинном двоичном виде весьма громоздко из-за большого количества цифр. Имеется в виду запись такой информации на бумаге или вывод ее на экран. Для этих целей принято использовать восьмеричную или шестнадцатеричную системы счисления. В современных ПК чаще всего используется шестнадцатеричная система.

Существует простая связь между двоичным и шестнадцатерич-ным представлением числа. При переводе числа из одной системы в другую, одной шестнадцатеричной цифре соответствует 4-разрядный двоичный код. Это соответствие отражено в двоично-шестнадцатеричной таблице:

Таблица 8.1

Двоично-шестнадцатеричная таблица

Такая связь основана на том, что 16 = 2 4 , и число различных 4-разрядных комбинаций из цифр 0 и 1 равно 16: от 0000 до 1111. Поэтому перевод чисел из «16» в «2» и обратно производится путем формальной перекодировки. Принято считать, что если дано шестнад-цатеричное представление внутренней информации, то это равносильно наличию двоичного представления. Преимущество шестнадцатеричного представления состоит в том, что оно в 4 раза короче двоичного. Желательно, чтобы ученики запомнили двоично-шестнад-цатеричную таблицу. Тогда действительно для них шестнадцатерич-ное представление станет эквивалентным двоичному.

В шестнадцатеричном виде записываются адреса оперативной памяти компьютера. Например, для учебного компьютера «Нейман» диапазон адресации байтов памяти от 00 до FF. Значит, в десятичной системе - от 0 до 255. Рассматривая структуру памяти компьютера, принципы адресации байтов памяти, можно обсудить с учениками следующий вопрос: как связан диапазон адресов с разрядностью адреса. В учебном компьютере «Нейман» адреса памяти представляются 8-разрядными двоичными числами (2-разрядными шестнадцатеричными). Поэтому число различных адресов равно 2 8 , а диапазон значений - от 0 до 2 8 - 1 = 255 (FF 16). Если адрес 16-разрядный, что часто имеет место для реальных ЭВМ, то размер адресуемой памяти равен 2 16 байт = 2 6 Кбайт = 64 Кбайт. Диапазон шестнадцатеричных адресов в таком случае: от 0000 до FFFF.

В современных компьютерах существуют приемы, позволяющие адресовать гораздо большие размеры памяти без увеличения разрядности адреса. Для этого используется многоуровневая структура организации памяти. Данный вопрос выходит за рамки содержания базового курса. Однако тема «Адресация памяти в современных ЭВМ» может быть предметом реферативной работы учащихся. Материал можно найти в специальной литературе, посвященной архитектуре современных ЭВМ.

“Информатика и ИКТ” один из “молодых” предметов в школьном курсе. Но за счёт стремительного развития и перспектив данного направления также быстро менялись требования к назначению, содержанию и подходам в его преподавании.

На сегодняшний день дети имеют достаточно большие возможности работы на компьютере, кроме школьных уроков информатики и ИКТ: дополнительные занятия в кружках, посвящённых отдельным технологиям; работа в компьютерных клубах; наличие компьютера дома. Если такая работа не имеет определённой организации, то это может привести к нежелательным последствиям:

– у некоторых детей формируется ложная уверенность, что они хорошо разбираются в информатике, а с компьютером вообще на “ты”. Практический опыт показывает, что даже при сегодняшнем уровне развития данной сферы, ученики часто путают назначение предметов “Информатика” и “ИКТ”. Реальный уровень знаний по информатике и культура оформления результатов компьютерных работ оставляют желать лучшего;

– если назначение знаний и умений, полученные на уроках ИКТ очевидно, то практическое применение знаниям, полученным на уроках информатики, за пределами данного предмета ученики не всегда видят. Нет достаточной уверенности в том, что “Информатика и ИКТ” – это “инструмент”, который можно использовать в любой предметной сфере;

– учащиеся одной возрастной категории имеют разный уровень психологической готовности и уверенности при работе на компьютере.

Требования современного общества таковы, что одним из факторов успешной социальной адаптации в нём является владение информационной культурой. Для того чтобы успеть за темпами развития технологий, необходимо постоянно работать “над собой”, самосовершенствоваться. Человек должен испытывать доверие к компьютеру и обладать психологической готовностью к активной работе с ним. Только при таком подходе общение с компьютером увеличивает потребность в приобретении знаний, способствует развитию творческих способностей каждой личности, формированию умений и навыков свободно ориентироваться в мире стремительно развивающихся информационных технологий.

Целью учителя информатики и ИКТ, является содействие формированию личности, способной жить в условиях информационного общества.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

– создание условий для формирования элементов информационной культуры учащихся;

– создание условий для овладения навыками самообразования и саморазвития;

– интеграция преподавания информатики и ИКТ с другими предметными областями;

– создание условий для выявления одаренности учащихся.

С каждым годом система образования предоставляет всё больше возможности для построения личной траектории обучения каждого ученика. В классно-урочной системе есть возможности для применения отдельных форм и методов.

В.Г. Крысько подразделяет формы обучения на учебно-плановые (урок, лекция, семинар, домашняя работа, экзамен и др.), внеплановые (бригадно-лабораторные занятия, консультации, конференции, кружки, экскурсии, занятия по продвинутым и вспомогательным программам) и вспомогательные (групповые и индивидуальные занятия, группы выравнивания, репетиторство).

В большинстве современных публикаций различают общие формы обучения и формы организации учебно-воспитательного процесса.

В обучении информатике имеет место еще одно основание классификации: наличие или отсутствие компьютера в процессе обучения. Соответственно, рассматриваются компьютерные и бескомпьютерные формы обучения в применении к общепринятой классификации форм обучения. При этом действующие санитарно-гигиенические нормы не позволяют перейти только к компьютерным формам обучения, ограничивая их продолжительность до 15–30 минут (в зависимости от возраста учащихся).

Общие формы обучения делятся на фронтальные, коллективные, групповые, парные, индивидуальные, а также со сменным составом учеников. В основу разделения общих форм обучения положены характеристики особенностей коммуникативного взаимодействия между учителем и учащимися, между самими учениками.

Фронтальное обучение применяется, как и до появления информатики, при работе всех учащихся над одним и тем же содержанием или при усвоении одного и того же вида деятельности и предполагает работу учителя со всем классом в едином темпе, с общими задачами. Эта традиционная организационная форма не теряет своего значения на уроках информатики и используется при реализации словесного, наглядного и практических методов, а также в процессе контроля знаний.

Как отмечает А.И. Бочкин, влияние компьютера проявляется в возможности немедленного воспроизведения учащимся деятельности, которая демонстрируется учителем. При этом учитель должен иметь возможность не только организационно и программно руководить фронтальной и индивидуальной деятельностью учащихся, но и переключать компьютеры учащихся в соответствующие режимы (фронтальной или индивидуальной деятельности), а также установить единое состояние компьютерной среды на всех РМУ (М.В. Кларин).

Коллективная форма обучения отличается от фронтальной тем, что учащиеся класса рассматриваются как целостный коллектив со своими лидерами и особенностями взаимодействия.

В групповых формах обучения учащиеся работают в группах, создаваемых на различной основе и на различный срок. Это достаточно типичная форма обучения при использовании компьютерной техники, например, при освоении новых программных средств, при работе над проектами, при недостаточном количестве компьютеров и т.д. Эта форма может отражать реальное разделение труда в коллективе программистов, работающих над одной задачей.

При обучении в составе группы внутри нее возникает интенсивный обмен информацией, поэтому групповые формы эффективны в группах с участниками различного уровня подготовки и мотивации. Усвоение знаний и умений происходит результативнее при общении учащихся с более подготовленными товарищами. (частные дидактики)…

В парном обучении основное взаимодействие происходит между двумя учениками, которые могут обсуждать задачу, осуществлять взаимообучение или взаимоконтроль. Заметим, что часто для учащегося помощь товарища оказывается полезнее, чем помощь учителя. Е.Н. Челак и Н.К. Конопатова парную форму обучения понимают как эпизодическое парное общение в процессе урока “учитель-ученик” и “ученик-ученик”.

Парная работа на ЭВМ сформировалась из-за нехватки компьютеров, а по существу была стихийно найдена студентами и учащимися. Позже было замечено, что даже при достаточном числе РМУ она бывает полезна в начале обучения или при освоении новой сложной темы. Однако в настоящее время действующими СанПиН парные методы работы за одним компьютером не рекомендуются. Поэтому в современных условиях работа в парах должна предполагать чередование: один ученик за компьютером, второй выполняет некомпьютерную часть работы и наоборот.

Разработаны формы обучения, когда пары учеников меняются в определенной последовательности, что позволяет интегрировать парную форму обучения с коллективной.

Индивидуальная форма обучения подразумевает взаимодействие учителя с одним учеником (репетиторство, тьюторство, консультации и т.п.).

В условиях компьютерного урока информатики управлять индивидуальной деятельностью учащихся достаточно сложно: ситуация за каждым компьютером практически уникальна. Выход для учителя состоит в том, чтобы привлечь к обучению сильных учащихся (в том числе в рамках парной работы), “автоформализовать собственный педагогический опыт” (А.П. Ершов) в виде обучающих программ, использовать имеющиеся программные средства и информационные ресурсы.

Информатика сформировала новый вид индивидуальной формы обучения: один на один с компьютером. Как отмечают Е.Н. Челак и Н.К. Конопатова, в преподавании информатики можно говорить об индивидуальном обучении при контакте с коллективным знанием, которое реализуется в форме “ученик и компьютер”. Работая один на один с компьютером (а точнее, с обучающей программой), учащийся в своем темпе овладевает знаниями, сам выбирает индивидуальный маршрут изучения учебного материала в рамках заданной темы урока. Радикальное отличие этой формы от классической самостоятельной формы работы в том, что программа является интерактивным “слепком” интеллекта и опыта ее автора.

Форма организации обучения – ограниченная рамками времени конструкция отдельного звена процесса обучения.

ЭВМ возрождает индивидуальные формы обучения. За счет тиражирования информации в педагогических программных средствах, мультимедийных учебных курсах, использования ресурсов Интернет сохраняется и преимущество фронтальных форм: возможность учиться у лучших учителей, использовать различные источники информации. Компьютер снимает противоречие между массовостью и индивидуальностью обучения.

Одна из важнейших задач учителя – сформировать у учащегося навыки самостоятельной познавательной деятельности.

Внешние формы организации обучения обозначают определенный вид занятия: урок, лекция, семинар, экскурсия, практикум, факультативное занятие, экзамен, кружки предметные и технического творчества, ученические научные общества и т.д. Они играют интегрирующую роль, поскольку включают в себя цели, содержание, методы, средства обучения, взаимодействие учителя и учеников.

Демонстрация. Используя демонстрационный экран, учитель показывает различные учебные элементы содержания курса (элементы интерфейса, фрагменты программ, схемы, тексты и т.п.). При этом учитель сам работает на ЭВМ, а учащиеся наблюдают за его действиями или воспроизводят эти действия на экране своего компьютера. В некоторых случаях учитель пересылает специальные демонстрационные программы на ученические компьютеры, а учащиеся работают с ними самостоятельно. Возрастание роли и дидактических возможностей демонстраций с помощью компьютера объясняется возрастанием общих графических возможностей современных компьютеров. Основная дидактическая функция демонстрации – сообщение школьникам новой учебной информации.

Лабораторная работа (фронтальная) является основной формой работы в кабинете информатики. Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с соответствующими программными средствами.

Деятельность учащихся может быть как синхронной (например, при работе с одинаковыми педагогическими программными средствами), так и в различном темпе или даже с различными программными средствами. Нередко происходит быстрое “растекание” начавшейся фронтальной деятельности даже при общем исходном задании. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы – наблюдение за работой учащихся (в том числе через локальную сеть), а также оказание им оперативной помощи.

Дидактическое назначение используемых программных средств может быть различным: освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), закрепление нового материала (например, с помощью программы-тренажера), проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы или компьютерного теста).

Индивидуальный практикум – более высокая форма работы по сравнению с фронтальными лабораторными работами, которая характеризуется разнотипностью заданий, как по уровню сложности, так и по уровню самостоятельности; большей опорой на учебники, справочный материал, возможно, ресурсы Интернет; более сложными вопросами к учителю.

Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в КВТ, учитель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превышало рекомендуемых норм. В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, оказывает им помощь, при необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих вопросов, обращая внимание на характерные ошибки.

Термин “лекция” имеет два смысла: это и форма, и метод. Лекция всегда фронтальная. Она может поддерживаться компьютером как средством наглядности и демонстрации и, если позволяет оборудование кабинета, проводится в компьютерном классе. Управление выполняет учитель. При наличии у учащихся подготовленных на компьютере конспектов (например, в виде гипертекста или презентации) усиливается самоуправление познавательной деятельностью, снимается боязнь не записать нечто важное. Ученики могут получить и распечатку конспекта. При этом, как отмечает А.И. Бочкин, оптимальная форма конспекта предполагает наличие в левой части страницы тезисно изложенных основных моментов, а справа – место для комментариев учащегося. Это способствует индивидуализации деятельности, развертыванию у учащихся мыслительных операций.

Семинар является переходной формой от фронтальной к индивидуальной работе и поэтому сохраняет свое значение в изучении информатики. В курсе информатики необходимо вырабатывать ряд немашинных и домашинных навыков и умений, так как некоторые из них таких навыков и не предполагают (например, решение задач по теоретическим основам информатики), другие требуют предварительного или последующего обсуждения (метод проектов, выступление с докладом или его обсуждение, разработка алгоритма). Работать без предварительного изучения инструкции расточительно по отношению к машинному времени и зрению учащегося. Наконец, нужна адекватная форма работы для коллективного осмысления в более спокойной обстановке того, что сделано на компьютере, что и почему получилось. Сам компьютер может отвлекать от сущности того, что ученик за ним делает. В предельном случае возможна замена целенаправленной деятельности слепым перебором вариантов, внешне не сразу отличимым от продуктивной работы.

Важным интеллектуальным умением является способность к развернутому прогнозу поведения компьютера на основе накопленного опыта работы на нем. И для такой деятельности тоже нужен семинар.

Коллективные формы работы, преодолевающие индивидуалистичность компьютерного способа “один на один”, также реализуются на семинаре. Органично вписываются в семинар ролевые игры, поскольку их нужно обязательно обсуждать.

Учащемуся полезно знать, что засчитывается как результат работы на семинаре. Чтобы определиться, что ученику “нужно сдать”, перечислим возможные контролируемые результаты:

1) текст алгоритма в чистовом виде, готовый для ввода;
2) таблица исполнения алгоритма, составленная без ЭВМ;
3) проект диалога с программой;
4) ответы на вопросы по инструкции;
5) инструкция к собственной или чужой программе;
6) комментарии к своей или чужой программе;
7) описание ожидаемых результатов работы программы;
8) описание ролевых функций участников игры, отмеченные ошибки.

Проектная форма обучения. В основе проектной формы лежит творческая деятельность. Признаками проектной формы обучения являются:

– наличие организационного этапа подготовки к проекту – самостоятельный выбор и разработка варианта решения, выбор программных и технических средств, выбор источников информации;
– выбор из числа участников проекта лидера (организатор, координатор), распределение ролей;
– наличие этапа самоэкспертизы и самооценки (рефлексии на деятельность), защиты результата и оценки уровня выполнения;
– каждая группа может заниматься разработкой отдельного проекта или участвовать в воплощении коллективного.

Экскурсия имеет три основные цели: показать “живую” информатику в управлении или на производстве; провести профориентацию на специальности, связанные с использованием ЭВМ; скорректировать у учащихся “книжные” и умозрительные представления о настоящей информатике.

Экскурсия может проводиться до и после изучения курса, раздела, темы. В первом случае одна из ее целей – формирование интереса к предмету, во втором – обобщение знаний, их систематизация, связь с жизнью.

Экскурсия должна быть обязательно подготовлена. Основное ее отличие от туристической – большая компетентность экскурсантов, большая точность приобретаемых знаний.

Учителю необходимо предварительно пройти по маршруту экскурсии, выяснить и договориться, что и как будет показано, кто конкретно будет комментировать деятельность. Целью наблюдения является именно конкретная, практическая деятельность людей, использующих компьютер во время работы.

Полезно заготовить перечень вопросов, на которые учащимся предстоит ответить после экскурсии и которые позволяют рассматривать информатику всесторонне (например: сколько килобайт информации вводит секретарь-машинистка за одну минуту; как обеспечивается сохранность информации; какой тип ЭВМ используется в данной организации; каковы ее технические характеристики?).

Такие виды деятельности как факультативные занятия, кружок, олимпиада и т.д. в большей степени относятся к внеклассной работе.

Комбинируя сочетания общих и конкретных форм обучения, педагоги получают разные системы форм обучения, называемые классно-урочной, лекционно-семинарской, дистанционной и др.

Е.В. Огородников, С.Г. Григорьев и другие предлагают современные типы и виды уроков информатики:

– уроки вузовского типа (урок-лекция, урок-семинар, урок-практическое занятие, урок– коллоквиум, урок-консультация, урок-зачет);
– уроки специального назначения (урок-практикум, урок-самостоятельная работа, урок– контрольная работа, урок-фронтальная лабораторная работа, урок-экскурсия, межпредметный урок);
– уроки игрового типа (урок-ролевая игра, урок-конкурс, урок-викторина, урок– конференция, урок-встреча, урок-проект);
– уроки на основе содержательных структур (урок работы с книгой, урок на основе электронной рабочей тетради, урок на основе динамических опорных сигналов, урок на основе обобщающих таблиц, урок-диктант, урок на основе типовой программной структуры).

Методы обучения информатике

Метод (от гр. methodos – “исследование”) – это прием, способ или образ действия; способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчиненных решению конкретной задачи.

В литературе существуют различные подходы к определению понятия метода обучения:

1) способ деятельности учителя и учащихся;
2) совокупность приемов работы;
3) путь, по которому учитель ведет учащихся от незнания к знанию;
4) система действий учителя и учащихся.

Согласно И.Я. Лернеру, метод обучения как способ достижения цели обучения представляет собой систему последовательных и упорядоченных действий учителя, организующего с помощью определенных средств практическую и познавательную деятельность учащихся по усвоению социального опыта. При этом деятельность учителя, с одной стороны, обусловлена целью обучения, закономерностями усвоения и характером учебной деятельности школьников, а с другой – сама обусловливает эту деятельность, реализацию закономерностей усвоения и развития.

Большинство педагогов рассматривает методы как способы упорядоченной взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся, направленные на решение комплекса задач образовательного процесса. Философы же отмечают, что в общественной и материальной действительности нет никаких методов, а имеются лишь объективные законы. То есть методы имеются в сознании, в сознательной деятельности человека. Метод непосредственно фиксирует не то, что есть в объективном мире, а то, как человек должен поступить в процессе познания и практического действия (П.В. Копнин). Главная идея, заключенная в методе как педагогическом термине, – это указание к педагогически целесообразному действию. М.И. Махмутов в методах выделяет две стороны: внешнюю и внутреннюю. Внешняя отражает то, каким способом действует учитель, внутренняя – какими правилами он руководствуется. Таким образом, в этом понятии должно быть отражено единство внутреннего и внешнего, связь теории и практики, связь деятельности педагога и учащегося.

Метод обучения – это система регулятивных принципов и правил организации педагогически целесообразного взаимодействия педагога и учащихся, применяемая для определенного круга задач обучения, развития и воспитания (М.И. Махмутов).

Таким образом, в этом определении подчеркивается, что метод содержит в себе и правила как действовать, и сами способы действия.

Наряду с понятием “метод обучения” в теории и педагогической практике используются понятия “прием обучения”, “методический прием”. Принято считать, что метод как способ деятельности состоит из приемов или отдельных действий, направленных на решение педагогических задач.

Выбор форм и методов обучения

Вопросы выбора наиболее адекватного в данной учебной ситуации метода обучения, оптимального для данных условий его применения, составляет важнейшую сторону деятельности учителя. Поэтому педагогика и уделяет им особое внимание (А.Н. Алексюк, Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов и другие).

При выборе и сочетании методов обучения необходимо руководствоваться следующими критериями:

1) соответствие целям и задачам обучения, воспитания и развития;
2) соответствие содержанию изучаемого материала (сложность, новизна, характер, возможность наглядного представления материала и т.д.);
3) соответствие реальным учебным возможностям учащихся класса: возрастным (физическим, психическим), уровню подготовленности (обученности, развитости, воспитанности, степень владения информационными и коммуникационными технологиями), особенностям класса;
4) соответствие имеющимся условиям (оснащенность кабинета соответствующими средствами обучения, наличие электронных и печатных учебно-методических материалов) и отведенному времени для обучения;
5) эргономические условия (время проведения урока по расписанию, наполняемость класса, продолжительность работы за компьютером и т.д.);
6) соответствие индивидуальным особенностям и возможностям самих учителей (черты характера, уровень овладения тем или другим методом, отношения с классом, предшествующий опыт, уровень психолого-педагогической, методической и информационно-технологической подготовки).

Цель урока всегда согласуется с возможностями средств для ее достижения, а к ним относятся содержание и методы обучения. Но при различном содержании методы могут быть разными, поэтому при их выборе учитываются сразу все названные критерии. Для этого требуется комплексный анализ содержания учебного материала и выявление его доступности для учащихся.

Форму урока учитель может выбрать по своему усмотрению: или групповую, или в парах, или фронтальную. Заметим только, что организация групповой работы, дающей хорошие результаты, требует формирования соответствующих навыков у учащихся.

При выборе фронтальной формы обучения условием продуктивной деятельности класса является учет того, что урок – это не монолог учителя и не традиционные объяснения и опросы, а беседы, обсуждения новых понятий, совместный поиск и анализ.

При этом часть урока предназначена для работы за компьютером, которая в значительной мере индивидуальна. В этой работе учитель выступает в роли консультанта, и если ученику нужна помощь, он ее всегда должен получить от учителя.

«Информатика и ИКТ» один из «молодых» предметов в школьном курсе. Но из-за стремительного развития и перспектив данного направления также быстро менялись требования к назначению, содержанию и подходам в его преподавании.

На сегодняшний день учащиеся имеют большие возможности работы на компьютере кроме школьных уроков информатики и ИКТ: дополнительные занятия в кружках, посвящённых отдельным технологиям; работа в компьютерных клубах; наличие компьютера дома.

Если такая работа не имеет определённой организации и тематической направленности, то это может привести к нежелательным последствиям:

  • у некоторых детей формируется ложная уверенность, что они хорошо разбираются в информатике, а с компьютером вообще на «ты». Практический опыт показывает, что даже при сегодняшнем уровне развития данной сферы, ученики часто путают назначение предметов «Информатика» и «Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)». Реальный уровень знаний по информатике и культура оформления результатов компьютерных работ оставляют желать лучшего;
  • если назначение знаний и умений, полученных на уроках ИКТ, очевидно, то практическое применение знаниям, полученным на уроках информатики, за пределами данного предмета ученики видят не всегда. Нет достаточной уверенности в том, что «Информатика и ИКТ» - это «инструмент», который можно использовать в любой предметной области;
  • учащиеся одной возрастной группы имеют разный уровень психологической подготовленности и уверенности при работе на компьютере.

Требования современного общества таковы, что одним из факторов успешной социальной адаптации в нём является владение информационной культурой. Для того чтобы успеть за темпами развития технологий, необходимо постоянно работать над собой, совершенствовать свои знания и навыки. Человек должен испытывать доверие к компьютеру и психологически быть готовым к активной работе с ним. Только при таком подходе общение с компьютером увеличивает потребность в приобретении знаний, способствует развитию творческих способностей каждой личности, формированию умений и навыков свободно ориентироваться в мире стремительно развивающихся информационных технологий.

Целью учителя информатики и ИКТ, является содействие формированию личности, способной жить в условиях информационного общества.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  • создание условий для формирования элементов информационной культуры учащихся;
  • создание условий для овладения навыками самообразования и саморазвития;
  • интеграция преподавания информатики и ИКТ с другими предметами;
  • создание условий для выявления одаренности учащихся.

С каждым годом система образования предоставляет всё больше возможности для построения личной направленности обучения каждого ученика. В классно-урочной системе есть возможности для применения отдельных форм и методов.

Формы обучения информатике

Формы обучения можно подразделить на учебно-плановые (урок, лекция, семинар, домашняя работа, экзамен и др.), внеплановые (консультации, конференции, кружки, экскурсии, занятия по продвинутым и дополнительным программам) и вспомогательные (групповые и индивидуальные занятия, группы выравнивания, репетиторство).

В большинстве современных публикаций различают общие формы обучения и формы организации учебно-воспитательного процесса.

Общие формы обучения делятся на фронтальные, коллективные, групповые, парные, индивидуальные, а также со сменным составом учеников. В основу разделения общих форм обучения положены характеристики особенностей коммуникативного взаимодействия как между учителем и учащимися, так и между самими учениками.

Фронтальное обучение применяется, как и до появления информатики, при работе всех учащихся над одним и тем же содержанием или при усвоении одного и того же вида деятельности, и предполагает работу учителя со всем классом в едином темпе, с общими задачами. Эта традиционная организационная форма не теряет своего значения на уроках информатики и используется при реализации словесного, наглядного и практических методов, а также в процессе контроля знаний учащихся.

Коллективная форма обучения отличается от фронтальной тем, что учащиеся класса рассматриваются как целостный коллектив со своими лидерами и особенностями взаимодействия.

В групповых формах обучения учащиеся работают в группах, создаваемых на различной основе и на различный срок. Это достаточно типичная форма обучения при использовании компьютерной техники, например, при освоении новых программных средств, при работе над проектами, при недостаточном количестве компьютеров и т.д. Эта форма может отражать реальное разделение труда в коллективе программистов, работающих над одной задачей.

При обучении в составе группы внутри нее возникает интенсивный обмен информацией, поэтому групповые формы эффективны в группах с участниками различного уровня подготовки и мотивации. Усвоение знаний и умений происходит результативнее при общении учащихся с более подготовленными товарищами.

В парном обучении основное взаимодействие происходит между двумя учениками, которые могут обсуждать задачу, осуществлять взаимообучение или взаимоконтроль. Стоит заметить, что часто для учащегося помощь товарища оказывается полезнее, чем помощь учителя. Парная работа на компьютере изначально сформировалась из-за нехватки компьютеров. Позже было замечено, что даже при достаточном количестве компьютерной техники парная работа бывает полезна в начале обучения или при освоении новой сложной темы. Однако в настоящее время действующими СанПиН парные методы работы за одним компьютером не рекомендуются. Поэтому в современных условиях работа в парах должна предполагать чередование: один ученик за компьютером, второй выполняет некомпьютерную часть работы и наоборот.

Разработаны формы обучения, когда пары учеников меняются в определенной последовательности, что позволяет интегрировать парную форму обучения с коллективной.

Индивидуальная форма обучения подразумевает взаимодействие учителя с одним учеником (репетиторство, тьюторство, консультации и т.п.).

В условиях компьютерного урока информатики управлять индивидуальной деятельностью учащихся достаточно сложно: ситуация за каждым компьютером практически уникальна. Выход для учителя состоит в том, чтобы привлечь к обучению сильных учащихся (в том числе в рамках парной работы), автоформализовать собственный педагогический опыт в виде обучающих программ, использовать имеющиеся программные средства и информационные ресурсы.

Информатика сформировала новый вид индивидуальной формы обучения: один на один с компьютером, которое реализуется в форме «ученик и компьютер». Работая один на один с компьютером (а точнее, с обучающей программой), учащийся в приемлемом для себя темпе овладевает знаниями, сам выбирает индивидуальный маршрут изучения учебного материала в рамках заданной темы урока.

Форма организации обучения - ограниченная рамками времени конструкция отдельного звена процесса обучения.

Компьютер возрождает индивидуальные формы обучения. За счет тиражирования информации в педагогических программных средствах, мультимедийных учебных курсах, использования ресурсов Интернет сохраняется и преимущество фронтальных форм: возможность учиться у лучших учителей и использовать различные источники информации. Компьютер снимает противоречие между массовостью и индивидуальностью обучения.

Одна из важнейших задач учителя - сформировать у учащегося навыки самостоятельной познавательной деятельности.

Внешние формы организации обучения обозначают определенный вид занятия: урок, лекция, семинар, экскурсия, практикум, факультативное занятие, экзамен, кружки предметные и технического творчества, ученические научные общества и т.д. Они играют интегрирующую роль, поскольку включают в себя цели, содержание, методы и средства обучения, взаимодействие учителя и учеников.

Демонстрация. Используя демонстрационный экран, учитель показывает различные учебные элементы содержания курса - элементы интерфейса, фрагменты программ, схемы, тексты и т.п. При этом учитель сам работает на компьютере, а учащиеся наблюдают за его действиями или воспроизводят эти действия на экране своего компьютера. В некоторых случаях учитель пересылает специальные демонстрационные программы на компьютеры учащихся, которые работают с ними самостоятельно. Возрастание роли и дидактических возможностей демонстраций с помощью компьютера объясняется возрастанием общих графических возможностей современных компьютеров. Основная дидактическая функция демонстрации - сообщение школьникам новой учебной информации.

Лабораторная работа (фронтальная) является основной формой работы в кабинете информатики. Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с соответствующими программными средствами.

Деятельность учащихся может быть как синхронной (например, при работе с одинаковыми педагогическими программными средствами), так и в различном темпе или даже с различными программными средствами. Нередко происходит быстрое «растекание» начавшейся фронтальной деятельности даже при общем исходном задании. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы - наблюдение за работой учащихся (в том числе через локальную сеть), а также оказание им оперативной помощи.

Дидактическое назначение используемых программных средств может быть различным: освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), закрепление нового материала (например, с помощью программы-тренажера), проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы или компьютерного теста).

Индивидуальный практикум - более высокая форма работы по сравнению с фронтальными лабораторными работами, которая характеризуется разнотипностью заданий, как по уровню сложности, так и по уровню самостоятельности; большей опорой на учебники, справочный материал, возможно, ресурсы Интернет; более сложными вопросами к учителю.

Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в КВТ, учитель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превышало рекомендуемых норм. В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, оказывает им помощь, при необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих вопросов, обращая внимание на характерные ошибки.

Термин «лекция» используется в двух значениях: это и форма, и метод. Лекция всегда фронтальная. Она может поддерживаться компьютером как средством наглядности и демонстрации и, если позволяет оборудование кабинета, проводится в компьютерном классе. Управление выполняет учитель. При наличии у учащихся подготовленных на компьютере конспектов (например, в виде гипертекста или презентации) усиливается самоуправление познавательной деятельностью, снимается боязнь не записать нечто важное. Ученики могут получить и распечатку конспекта. При этом оптимальная форма конспекта предполагает наличие в левой части страницы тезисно изложенных основных моментов, а справа - место для комментариев учащегося. Это способствует индивидуализации деятельности, развертыванию у учащихся мыслительных операций.

Семинар является переходной формой от фронтальной к индивидуальной работе и поэтому сохраняет свое значение в изучении информатики. В курсе информатики необходимо вырабатывать ряд НЕмашинных и ДОмашинных навыков и умений, так как некоторые из них таких навыков и не предполагают (например, решение задач по теоретическим основам информатики), другие требуют предварительного или последующего обсуждения (метод проектов, выступление с докладом или его обсуждение, разработка алгоритма). Работать без предварительного изучения инструкции расточительно по отношению к машинному времени и зрению учащегося. Наконец, нужна адекватная форма работы для коллективного осмысления в более спокойной обстановке того, что сделано на компьютере, что и почему получилось или не получилось.

Проектная форма обучения . В основе проектной формы лежит творческая деятельность. Признаками проектной формы обучения являются:

  • наличие организационного этапа подготовки к проекту - самостоятельный выбор и разработка варианта решения, выбор программных и технических средств, выбор источников информации;
  • выбор из числа участников проекта лидера (организатор, координатор), распределение ролей;
  • наличие этапа самоэкспертизы и самооценки (рефлексии на деятельность), защиты результата и оценки уровня выполнения;
  • каждая группа может заниматься разработкой отдельного проекта или участвовать в воплощении коллективного проекта.

Экскурсия имеет три основные цели: показать «живую» информатику в управлении или на производстве; провести профориентацию на специальности, связанные с использованием ЭВМ; скорректировать у учащихся «книжные» и умозрительные представления о настоящей информатике.

Экскурсия может проводиться до и после изучения курса, раздела или темы. В первом случае одна из ее целей - формирование интереса к предмету, во втором - обобщение знаний, их систематизация, связь с жизнью.

Экскурсия должна быть обязательно подготовлена. Основное ее отличие от туристической - большая компетентность экскурсантов, большая точность приобретаемых знаний.

Учителю необходимо предварительно пройти по маршруту экскурсии, выяснить и договориться, что и как будет показано, кто конкретно будет комментировать деятельность. Целью наблюдения является именно конкретная, практическая деятельность людей, использующих компьютер во время работы.

Полезно заготовить перечень вопросов, на которые учащимся предстоит ответить после экскурсии и которые позволяют рассматривать информатику всесторонне, например, сколько килобайт информации вводит секретарь-машинистка за одну минуту, как обеспечивается сохранность информации, какой тип ЭВМ используется в данной организации, каковы ее технические характеристики и т.п.?

Такие виды деятельности как факультативные занятия, кружок, олимпиада и т.д. в большей степени относятся к внеклассной работе.

Комбинируя сочетания общих и конкретных форм обучения, педагоги получают разные системы форм обучения, называемые классно-урочной, лекционно-семинарской, дистанционной и др.

Современные типы и виды уроков информатики:

  • уроки вузовского типа (урок-лекция, урок-семинар, урок-практическое занятие, урок-коллоквиум, урок-консультация, урок-зачет);
  • уроки специального назначения (урок-практикум, урок-самостоятельная работа, урок-контрольная работа, урок-фронтальная лабораторная работа, урок-экскурсия, межпредметный урок);
  • уроки игрового типа (урок-ролевая игра, урок-конкурс, урок-викторина, урок-конференция, урок-встреча, урок-проект);
  • уроки на основе содержательных структур (урок работы с книгой, урок на основе электронной рабочей тетради, урок на основе динамических опорных сигналов, урок на основе обобщающих таблиц, урок-диктант, урок на основе типовой программной структуры).

Методы обучения информатике

Метод (от гр. methodos - «исследование») - это прием, способ или образ действия; способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчиненных решению конкретной задачи.

В литературе существуют различные подходы к определению понятия метода обучения:

  • способ деятельности учителя и учащихся;
  • совокупность приемов работы;
  • путь, по которому учитель ведет учащихся от незнания к знанию;
  • система действий учителя и учащихся.

Согласно И.Я. Лернеру, метод обучения, как способ достижения цели обучения, представляет собой систему последовательных и упорядоченных действий учителя, организующего с помощью определенных средств практическую и познавательную деятельность учащихся по усвоению социального опыта. При этом деятельность учителя, с одной стороны, обусловлена целью обучения, закономерностями усвоения и характером учебной деятельности школьников, а с другой - сама обусловливает эту деятельность, реализацию закономерностей усвоения и развития.

Метод обучения - это система регулятивных принципов и правил организации педагогически целесообразного взаимодействия педагога и учащихся, применяемая для определенного круга задач обучения, развития и воспитания (М.И. Махмутов).

Таким образом, в этом определении подчеркивается, что метод содержит в себе и правила как действовать, и сами способы действия.

Наряду с понятием «метод обучения» в теории и педагогической практике используются понятия «прием обучения» и «методический прием». Принято считать, что метод как способ деятельности состоит из приемов или отдельных действий, направленных на решение педагогических задач.

Выбор форм и методов обучения

Вопросы выбора наиболее адекватного в данной учебной ситуации метода обучения, оптимального для данных условий его применения, составляет важнейшую сторону деятельности учителя. Поэтому педагогика и уделяет им особое внимание. При выборе и сочетании методов обучения необходимо руководствоваться следующими критериями:

  • соответствие целям и задачам обучения, воспитания и развития;
  • соответствие содержанию изучаемого материала (сложность, новизна, характер, возможность наглядного представления материала и т.д.);
  • соответствие реальным учебным возможностям учащихся класса: возрастным (физическим, психическим), уровню подготовленности (обученности, развитости, воспитанности, степень владения информационными и коммуникационными технологиями), особенностям класса;
  • соответствие имеющимся условиям (оснащенность кабинета соответствующими средствами обучения, наличие электронных и печатных учебно-методических материалов) и отведенному времени для обучения;
  • эргономические условия (время проведения урока по расписанию, наполняемость класса, продолжительность работы за компьютером и т.д.);
  • соответствие индивидуальным особенностям и возможностям самих учителей (черты характера, уровень овладения тем или другим методом, отношения с классом, предшествующий опыт, уровень психолого-педагогической, методической и информационно-технологической подготовки).

Цель урока всегда согласуется с возможностями средств для ее достижения, а к ним относятся содержание и методы обучения. Но при различном содержании методы могут быть разными, поэтому при их выборе учитываются сразу все названные критерии. Для этого требуется комплексный анализ содержания учебного материала и выявление его доступности для учащихся.

Форму урока учитель может выбрать по своему усмотрению: или групповую, или в парах, или фронтальную. Заметим только, что организация групповой работы, дающей хорошие результаты, требует формирования соответствующих навыков у учащихся.

При выборе фронтальной формы обучения условием продуктивной деятельности класса является учет того, что урок - это не монолог учителя и не традиционные объяснения и опросы, а беседы, обсуждения новых понятий, совместный поиск и анализ.

При этом часть урока предназначена для работы за компьютером, которая в значительной мере индивидуальна. В этой работе учитель выступает в роли консультанта, и если ученику нужна помощь, он ее всегда должен получить от учителя.

 

 

Это интересно: