Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей




НазваниеСовременное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей
страница14/61
Дата публикации01.08.2013
Размер7.83 Mb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Право > Документы
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   61

^ ПОДГОТОВКА МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

И ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЗАДАНИЙ ЕГЭ ПО ЛИНИИ

«АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ»

О. М. Губанова, С. О. Палаева (Пенза)

Одной из составляющих успешности учителя является успех его учеников. В настоящий момент главным результатом учительского труда многие считают успешность выпускников на ЕГЭ. Перед учителем информатики стоит сложная задача. С одной стороны, учащимся надо дать такие знания, чтобы они смогли успешно подготовиться к выбранной профессиональной деятельности, продолжать образование в течение всей жизни, жить и трудиться в условиях информационного общества. С другой стороны, нужно подготовить учащихся к ЕГЭ, главной целью введения которого является получение объективной оценки качества подготовки выпускников школ. Но какое бы мнение педагоги не имели о ЕГЭ, приходится работать в рамках существующих обстоятельств и принимать решения: как готовиться к экзамену продуктивно, как создать условия для успешной сдачи экзамена выпускниками и самое главное самим быть готовыми к ЕГЭ содержательно, методически и организационно.

Внедрение единого государственного экзамена (ЕГЭ) в России сделало существенный шаг навстречу повышению объективности и контроля результатов обучения. Удобство ЕГЭ состоит в том, что это одновременно и выпускной и вступительный экзамен, избавляющий будущих абитуриентов от двойной сдачи экзаменов и субъективизма экзаменаторов. С 2004 года в качестве эксперимента ЕГЭ стал проводиться и по информатике. С 2006 года был включен в перечень выпускных экзаменов общеобразовательных школ в ряде регионов. Основным назначением этого экзамена является оценка подготовки по информатике выпускников общеобразовательных учреждений с целью последующего зачисления в ссузы и вузы. Поэтому если выпускник желает продолжить обучение по специальности, связанной с физико-математическими науками, то ЕГЭ по информатике и ИКТ должен быть включен им в список экзаменов итоговой аттестации.

Школьная информатика в России начиналась с алгоритмизации и программирования, как с основной темы курса. В то время даже был провозглашен лозунг: «Программирование – это вторая грамотность». Эта тема изучалась и в безмашинном варианте, и с компьютерной поддержкой на БК и Yamaha – компьютерах, первыми появившимися в школах. Основным программным обеспечением данных компьютеров был встроенный язык программирования Бейсик. Но последние годы характеризовались уменьшением количества часов на изучение алгоритмизации и программирования в старшей школе, что было связано с развитием школьной информатики как самостоятельного предмета и бурным развитием информационных технологий. Чрезмерное увлечение «пользовательской компонентой» вытеснило изучение этих вопросов не только из некоторых профильных курсов, но даже из ряда учебников базового курса. При явном улучшении оснащения школ компьютерной техникой уровень общеобразовательной подготовки выпускников заметно снизился. Полное отсутствие представлений об алгоритмизации и технологиях программирования у выпускников школ вызывает беспокойство преподавателей колледжей и университетов и приводит к изменению учебных планов в сторону продолжительности обучения на вводных курсах. По мнению зарубежных ученых и специалистов в области образования вопросы, связанные с алгоритмизацией и программированием являются фундаментальными и обязательно должны изучаться на вводных курсах информатики вне зависимости от дальнейшего профиля обучения.

Инструментальный характер программирования позволяет учащимся хорошо усвоить основные идеи алгоритмизации на практике, но этот подход требует много учебного времени. В преподавании информатики за счет школьного компонента усиливается раздел «Алгоритмизация и программирование». Именно этот раздел целесообразно более подробно рассматривать в школе.

Информатика – это самый продолжительный экзамен, длительность составляет 4 часа. Количество заданий составляет 32 задачи, разделенные на три группы сложности:

А1–А13 – базовые задания с выбором одного правильного ответа из четырех;

В1–В15 – задания повышенной сложности с предоставлением краткого ответа;

С1–С4 – сложные задачи, требующие развернутого ответа.

Рассмотрим подробнее блок заданий на тему «Алгоритмизация и программирование».

Данный блок содержит самый объемный и сложный материал курса информатики, знания и умения по которому представлены на всех трех уровнях сложности.

На уровне воспроизведения знаний проверяется фундаментальный теоретический материал, такой как:

- понятие алгоритма, его свойств, способов записи;

- основные алгоритмические конструкции;

- основные элементы программирования.

Материал на проверку сформированности умений применять свои знания в стандартной ситуации входит во все три части экзаменационной работы. По данному тематическому блоку это следующие умения:

-использовать стандартные алгоритмические конструкции при программировании;

-формально использовать алгоритмы, записанные на естественных и алгоритмических языках, в том числе на языках программирования.

Материал на проверку сформированности умений применять свои знания в новой ситуации входит во вторую и третью части работы. Это следующие сложные умения:

- анализировать текст программы с точки зрения соответствия записанного алгоритма поставленной задаче и изменять его в соответствии с заданием;

- реализовывать сложный алгоритм с использованием современных систем программирования.

Приведем пример решения типичного задания на тему: «Проверка закономерностей методом рассуждений».

Что нужно знать: иметь представление о системах счисления (могут использоваться цифры восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления)

Уровень сложности задания: Б

Максимальный балл за выполнение задания: 1

Примерное время выполнения задания (мин.): 2

^ Пример задания:

Автомат получает на вход два двузначных шестнадцатеричных числа. В этих числах все цифры не превосходят цифру 6 (если в числе есть цифра больше 6, автомат отказывается работать). По этим числам строится новое шестнадцатеричное число по следующим правилам.

  1. Вычисляются два шестнадцатеричных числа – сумма старших разрядов полученных чисел и сумма младших разрядов этих чисел.

  2. Полученные два шестнадцатеричных числа записываются друг за другом в порядке возрастания (без разделителей).

Пример.

Исходные числа: 66, 43. Поразрядные суммы: A, 9. Результат: 9A.

Определите, какое из следующих чисел может быть результатом работы автомата.

1) 9F 2) 911 3) 42 4) 7A

Решение:

  1. по условию обе цифры числа меньше или равны 6, поэтому при сложении двух таких чисел может получиться сумма от 0 до 12 = C16

  2. из п. 1 сразу делаем вывод, что цифры F в записи числа быть не может, вариант 1 не подходит

  3. каждая из двух сумм находится в интервале 0..12, поэтому записывается одной шестнадцатеричной цифрой, так что результат работы автомата всегда состоит ровно из двух цифр

  4. из п. 2 следует, что вариант 2, состоящий из трех цифр, не подходит

  5. по условию цифры записаны в порядке возрастания, поэтому вариант 3 не подходит

  6. остается вариант 4, в котором все условия соблюдаются

  7. Ответ: 4.

При выполнении заданий на выполнение алгоритмов, записанных на языках программирования, следует учесть, что приведенные в таблице тексты программ на разных языках эквивалентны, поэтому учащийся должен выбрать тот язык, который ему наиболее знаком и далее работать только с ним, не обращая внимания

К теме «Алгоритмизация и программирование» относятся также задания на проверку умения написать короткую (10—15 строк) простую программу обработки массива на языке программирования или записать алгоритм на естественном языке. Подчеркнем, что в данном задании от ученика не обязательно требуется писать программу на языке программирования. Для получения высшего балла за задание достаточно сформулировать корректный алгоритм на естественном языке.

Для решения этой группы заданий полезно усвоить следующие элементарные алгоритмы:

  1. Поиск минимального и максимального элементов в массиве с определением их номеров.

  2. Поиск в массиве элемента, удовлетворяющего заданному условию с определением его номера.

  3. Подсчет числа элементов массива, удовлетворяющих заданному условию:

  1. Вычисление суммы элементов числового массива.

  2. Вычисление суммы элементов числового массива, удовлетворяющих заданному условию.

  3. Поиск в массиве подпоследовательности убывающих (возрастающих) элементов.

После того как алгоритм начерно написан, рекомендуется его протестировать на небольших (4-5 элементов) массивах исходных данных. Желательно проверить корректность работы алгоритма в следующих ситуациях:

  1. элементы массива различны и не упорядочены;

  2. элементы массива различны и упорядочены по возрастанию;

  3. элементы массива различны и упорядочены по убыванию;

  4. элементы массива равны между собой;

  5. иные «экстремальные» случаи.

Пример

Дан целочисленный массив из 30 элементов. Элементы массива могут принимать целые значения от 0 до 1000. Опишите на языке программирования «Паскаль» алгоритм, позволяющий найти и вывести количество элементов массива, десятичная запись которых содержит ровно 2 цифры, причём хотя бы одна из этих цифр – цифра 9.

Исходные данные объявлены так, как показано ниже. Запрещается использовать переменные, не описанные ниже, но разрешается не использовать часть из них:



Бейсик

Паскаль

const N=30;

Var

a:array [1..N] of integer;

i, j, k: integer;

begin

for i:=1 to N do

readln(a[i]);



end.

N=30

^ DIM A(N) AS INTEGER

DIM I, J, K AS INTEGER

FOR I = 1 TO N

INPUT A(I)

NEXT I …

END

Си

Алгоритмический

#include

#define N 30

void main(){

int a[N];

int i, j, k;

for (i=0; iscanf("%d", &a[i]);

...

}

алг

нач

цел N=3 0

целтаб a[1:N]

цел i, j, k

нц для i от 1 до N

ввод a[i]

кц

...

кон

Русский (естественный) язык

Объявляем массив A из 30 элементов.

Объявляем целочисленные переменные I, J, K.

В цикле от 1 до 30 вводим элементы массива A с 1-го по 30-й.

...

В качестве ответа необходимо привести фрагменты программы, который должен находиться на месте многоточия.

Проанализировав КИМ по информатике можно отметить, что знания и умения, связанные с использованием основных алгоритмических конструкций, выявлялись как заданием на исполнение и анализ отдельных алгоритмов, записанных в виде блок-схемы, на алгоритмическом языке или на языках программирования, так и заданиями на составление алгоритмов для конкретного исполнителя.

Таким образом, раздел «Алгоритмизация и программирование» изучается на всех ступенях средней школы, но на разном уровне. В начальной школе происходит знакомство на интуитивном уровне с понятиями алгоритма, алгоритмических конструкций. В качестве учебных задач рассматривают бытовые, игровые, сказочные алгоритмы. В средних классах школы в рамках данной темы происходит уточнение понятия алгоритма. При решении учебных задач учащиеся знакомятся с разными способами записи алгоритмов, изучают свойства алгоритма, рассматривают некоторые алгоритмы (алгоритм Евклида, сортировка данных и т.д.). В старших классах, и особенно в классах физико-математического, информационно-технологического профилей, изучение этой темы строится в соответствии со стандартом. Успешность учащихся в освоении этой темы во многом зависит от приобретенных ими общеучебных навыков в предыдущие годы обучения.

^ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА

ПРИ ОБУЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТАМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ И ИКТ

О. М. Губанова, В. М. Шелихова (Пенза)

«^ Великая цель образования -

это не знания, а действия»

Герберт Спенсер
Долгое время целью школьного образования являлось овладение системой знаний, составляющих основу наук. Память учеников загружалась многочисленными фактами, именами, понятиями. Поэтому выпускники российской школы по уровню фактических знаний заметно превосходят своих сверстников из большинства стран. Однако результаты проводимых за последние два десятилетия международных сравнительных исследований заставляют насторожиться. С одной стороны, российские школьники лучше учащихся многих стран выполняют задания репродуктивного характера, отражающие овладение предметными знаниями и умениями. Но, с другой стороны, их результаты ниже при выполнении заданий на применение знаний в практических, жизненных ситуациях, в которых требуется провести анализ данных или их интерпретацию, сформулировать вывод или назвать последствия тех или иных изменений. Поэтому вопрос о качестве образования был и остаётся самым актуальным. Качество образования на современном этапе понимается как уровень специфических, надпредметных умений, когда знания приобретаются не «впрок», а в контексте модели будущей деятельности, жизненной ситуации, как «научение жить здесь и сейчас». Предмет нашей гордости в прошлом – большой объём фактических знаний – в изменившемся мире потерял свою ценность, поскольку любая информация быстро устаревает. Необходимым становятся не сами знания, а знания о том, как и где их применять. Но ещё важнее знание о том, как информацию добывать, интерпретировать, или создавать новую. И то, и другое, и третье – результаты деятельности, а деятельность – это решение задач. Таким образом, желая сместить акцент в образовании с усвоения фактов (результат – знания) на овладение способами взаимодействия с миром (результат – умения), мы приходим к осознанию необходимости изменить характер учебного процесса. Здесь на первый план выходит деятельностный подход в обучении.

Под термином «деятельностный подход» следует понимать планирование и организацию учебного процесса, в котором главное место отводится в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьников. Таким образом, основная особенность деятельностного подхода в обучении заключается в том, что новые знания не даются в готовом виде. Дети «открывают» их сами в процессе самостоятельной исследовательской деятельности. Учитель лишь направляет эту деятельность и подводит итог, давая точную формулировку установленных алгоритмов действия. Таким образом, полученные знания приобретают личностную значимость и становятся интересными не с внешней стороны, а по сути.

Школьный учебный предмет «Информатика и ИКТ» выполняет общеобразовательные функции, отражает в себе наиболее общезначимые, фундаментальные понятия и сведения, раскрывающие существо науки, вооружает учащихся знаниями, умениями, навыками, необходимыми для изучения основ других наук в школе, а также подготавливает молодых людей к будущей практической деятельности и жизни в современном информационном обществе.

Таким образом, школьный предметный курс «Информатика и ИКТ» возможно рассматривать как условие для реализации деятельностного подхода в учебной деятельности обучающихся, так как его педагогические функции направлены на решение таких задач общего образования, как:

• формирование основ современного научного мировоззрения;

• развитие мышления;

• подготовка школьников к практической деятельности, труду и продолжению образования.

В основе использования деятельностного подхода непосредственно на уроках информатики лежит аналогичная идея: усвоение содержания обучения и развитие ученика происходят в процессе его собственной деятельности. Следовательно, организовывать работу на уроке необходимо так, чтобы обучающиеся были субъектами образовательного процесса, т.е.:

1) САМИ осознавали и вычленяли проблему;

2) САМИ ставили цель обучения;

3) САМИ формулировали задачи;

4) СУМЕЛИ применять полученные знания на практике;

5) САМИ могли оценить свою работу;

6) СМОГЛИ преобразовывать и получать новые знания.

Использование деятельностного подхода в обучении информатике и ИКТ предполагает:

1) Совершенствование структуры урока, через увеличение доли самостоятельности при изучении материала, через приоритетное использование заданий практической направленности.

2) Системное использование на уроке приемов и форм технологии развития критического мышления.

3) Введение в практику использование различных форм традиционных и нетрадиционных практических работ.

4) Использования интерактивных средств обучения: интерактивной доски; электронных пособий; презентаций по темам.

Теперь рассмотрим использование деятельностного подхода непосредственно при обучении элементам программирования на уроках информатики и ИКТ.

Вопрос о месте и объеме темы программирования в базовом курсе остается дискуссионным. Здесь можно говорить о двух целевых аспектах, с которыми связано изучение программирования в школе. Согласно первому аспекту ученикам дается представление о том, что такое языки программирования, что представляет собой программа на языках программирования высокого уровня, как создается программа в среде современной системы программирования. Второй аспект носит профориентационный характер. Профессия программиста в наше время является достаточно распространенной и престижной. Изучение программирования в рамках школьного курса позволяет ученикам испытать свои способности такого рода деятельности. Безусловно, в большей степени эту задачу может решать профильный курс информатики в старших классах.

Однако неверно полагать, что работа за компьютером это и есть деятельность, забывая о том, что учебную деятельность надо специально организовать, выстраивать систему учебных задач, позволяющих оперировать знаниями и формировать способы действий.

Аналогично неверно полагать, что реализация деятельностного подхода при обучении элементам программирования сводится только к решению задач. Я предлагаю следующую схему реализации данного подхода на уроках информатики при изучении данной темы.

При традиционном, так называемом, «знаниевом» подходе изучение нового материала по программированию можно представить формулой «теория-практика», т. е. ученикам сразу предлагается готовый теоретический материал по теме, который затем отрабатывается при решении задач.

С точки зрения деятельностного подхода изучение новой темы можно представить формулой «практика–теория–практика». В этом случае учитель не даёт с самого начала готовых выводов по теме, а показывает, как новая информация применяется при решении конкретных практических задач, сразу отвечая на вопрос учеников: «Для чего это нужно?». При этом обучающиеся постоянно актуализируют свои знания по основам программирования, известные им из предыдущих уроков, то есть процесс приобретения знаний становится активным и осознанным. Только после решения поставленной проблемной задачи ученики делают выводы по теме, и лишь затем следует этап закрепления полученных знаний при решении практических задач.

В соответствии с деятельностным подходом можно предложить следующий план урока по изучению нового материала:

1) «Проблема для исследования»: учитель создаёт проблемную ситуацию, ставит перед учениками вопрос, на который невозможно ответить, используя начальное знание или уже известные факты. Чаще всего это бывает учебная задача, которую невозможно решить без новых знаний, либо возможно, но нерациональным способом. Рассмотрим тему «Циклы» в языке программирования Pascal. Пусть необходимо вычислить сумму чисел от 1 до некоторого n. Сначала предлагаем решить данную задачу для любого фиксированного числа n, например, n=5. Очевидно, что это можно выполнить, используя уже известные учащимся операторы, а именно требуемые вычисления можно задать с помощью оператора присваивания вида: S:= 1+2+3+4+5. Если же значение n не фиксируется, а является исходным данным, вводимым в процессе выполнения программы (и даже константой, описанной в программе), то аналогичный оператор присваивания записать невозможно, так как запись вида S:= 1+2+3+…+n в языках программирования недопустима.

2) «Решение проблемы исследования»: учитель, последовательно предлагая вопросы, пытается приблизить учеников к правильному выводу, даёт образец рассуждений и доказательств, готовит учеников к самостоятельному поиску решений. Из рассмотренного выше примера учащиеся должны сделать вывод, что для решения возникшей проблемы должны существовать еще какие-либо операторы: операторы циклов. Они позволяют повторять выполнение отдельных частей программы.

3) «Конечное знание. Результат»: на этом этапе подводятся итоги, делается окончательный вывод по проблеме исследования. Формулируя вывод по теме «Циклы» в языке программирования Pascal, выделяем с учащимися три оператора цикла, присутствующие в том или ином виде во всех языках программирования: цикл с параметром, цикл с предусловием и цикл с постусловием. Вычисление рассматриваемой суммы можно осуществить по очень простому и компактному алгоритму: предварительно положим S=0 (с помощью оператора присваивания S:=0), а затем, используя все тот же оператор присваивания, вычислим сумму по формуле S:=S+1 для последовательных значений i= 1,2,…, n. При каждом очередном выполнении этого оператора к текущему значению S будет прибавляться очередное слагаемое. Как видно, в этом случае процесс вычислений будет носить циклический характер: оператор S:= S+1 должен выполняться многократно, т.е. циклически, при различных значениях i. Для компактного задания подобного рода вычислительных процессов и служит оператор цикла с параметром. Записываем с учащимися общий вид этого оператора в Pasсаl:

For V:= E1 to E2 do S,

где for (для), to (увеличиваясь к) и do (выполнять, делать) - служебные слова, V – переменная порядкового типа, называемая параметром цикла, Е1 и Е2 - выражения того же типа, что и параметр цикла, S - оператор, который и выполняется многократно в цикле, называемый телом цикла.

3) «Закрепление материала»: для отработки умений и навыков предлагаются различные задания.

Например:

а) Вычислить

б) Вычислить сумму первых n членов ряда: Y= 1+ 1/2+ 1/3 + …+ 1/ n

Мы считаем, что рассмотренная выше схема реализации деятельностного подхода является наиболее эффективной как при обучении элементам программирования, так и многим другим темам на уроках информатики и ИКТ. Этот подход позволяет сместить акцент в обучении программированию с усвоения фактов на овладение способами решения практических задач, кроме того, имеет явные преимущества как с точки зрения интеллектуального и личностного развития детей, так и с позиции качества усвоения знаний.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   61

Похожие:

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconСборник статей участников планируется издать до проведения круглого...
Антропология права: философское и юридическое измерения (состояние, проблемы, перспективы)”

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconОбложка уда универсальная дезинтеграторная активация сборник научных статей
Уда. Универсальная дезинтеграторная активация. Сборник научных статей (1980 год, 112 страниц, 2000 экземпляров)

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconСборник научных работ по а-г (вып 19 Харьков 1960) история кафедры...
Тезисы Чехословацкого медицинского съезда по случаю 100-летней годовщины образования Общества и Журнала чешских врачей Прага ноябрь...

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconУважаемые коллеги!
Редакция журнала «в мире научных открытий» приглашает к публикации статей в серии: "Гуманитарные и общественные науки", "Математика....

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconПравила представления рукописей статей в сборник научных трудов Донецкого...
Для публикации в сборнике подаются статьи, отражающие новые теоретические и практические результаты исследований в области машиностроения...

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconА. М. Дерибас Сборник статей и публикаций
Дом князя Гагарина ”: Сборник статей и публикаций/Одесский государственный литературный музей. Вып. Одесса:,1997. с

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconIii международная научно-практическая конференция «Информационно-телекоммуникационные...
«Информационно-телекоммуникационные технологии в современном образовании: опыт, проблемы, перспективы»

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconВ традициях предыдущих конференций мы готовы рассмотреть предложения...
В 2011 р среди участников конференции были представители сша, Польши, рф, Казахстана, Узбекистану, Беларуси, Украины. Традиционно...

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconОкончательный срок подачи документов
«Молодой ученый» приглашает Вас принять участие в Международной заочной научной конференции «Юридические науки: проблемы и перспективы»....

Современное образование: научные подходы, опыт, проблемы, перспективы сборник научных статей iconФахове видання Управление конкурентоспособностью предприятия: микро-...
Проблемы и перспективы развития сотрудничества между странами Юго-Восточной Европы в рамках Черноморского экономического сотрудничества....

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<