Методические рекомендации

по формированию знаний, умений

и практических навыков учащихся на уроках информатики

в классах информационно-технологического профиля

С каждым годом значительно возрастают требования к подготовке выпускников. Выпускник современной общеобразовательной школы должен обладать теоретическими знаниями, умениями работы с большим объемом информации, ориентироваться в потоке информации, уметь самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, критически оценивать результат своей деятельности, быть всесторонне развитым и коммуникабельным человеком, отличаться мобильностью, динамизмом, конструктивностью, уметь адаптироваться в жизни информационных технологий, быть востребованным в современном обществе.

В «Концепции модернизации российского образования на период до 2020 года» говорится «об обеспечении соответствия образовательных результатов меняющимся запросам населения, а также перспективным задачам развития российского общества и экономики».

Благодаря введению профильного обучения в старшем звене, учащиеся имеют возможность определиться с дальнейшим выбором своей профессии.

У подростков старшего школьного возраста мотивы учения начинают воплощать их потребности и стремления, связанные с будущей позицией в жизни и с их профессиональной трудовой деятельностью.

Одной из особенностей учащихся старших классов является возросшая у них потребность в объяснении того, зачем они делают то или иное задание, изучают тот или иной вопрос. Не всегда общезначимые цели обучения служат стимулом для учащихся, они нуждаются в мотивировках более близких, более конкретных.

Проведение занятий по информатике в классах информационно-технологического профиля значительно отличается от процесса обучения в общеобразовательных классах. Объем и глубина изучаемого материала в профильных классах довольно большой и количество часов на изучение информатики выделяется соответствующее. «Информатика и информационные технологии» – предмет, непосредственно востребованный во всех видах профессиональной деятельности и различных траекториях продолжения обучения. Подготовка по этому предмету на профильном уровне обеспечивает эту потребность, наряду с фундаментальной научной и общекультурной подготовкой в данном направлении. Поэтому при проведении занятий по информатике в классах информационно-технологического профиля необходимо применять новые методы и приемы для максимального усвоения изучаемого материала.

Среди методов проведения занятий по информатике можно выделить следующие:

1. Метод пошаговой детализации заключается в построении по существенным признакам алгоритма действий. Он способствует формированию навыков учения и самообучения, поскольку процесс формирования умственных действий обучаемого начинается с полностью развернутого материализованного действия и заканчивается наиболее общей, сокращенной и автоматизированной формой умственного действия.

Метод пошаговой детализации играет важную роль в развитии способностей к общению, коллективной деятельности. Он позволяет организовать коллективное решение школьниками сложных задач. При этом отрабатываются следующие навыки:

•  разделение действий между разными участниками и их кооперациями при решении задачи;

• осознание и учет одним учащимся способа решения задачи, осуществленного другим;

•  взаимный контроль и оценка действий учащихся в ходе решения задачи.

Таким образом, алгоритмизация позволяет учителю вести учебную деятельность в форме коллективного диалога, т.е. проектировать среду обучения как динамически развивающуюся общность учащихся.

2. Ролевое исполнение и составление алгоритмов, попытка представить себя в роли другого заставляет человека и на себя взглянуть со стороны. Этому помогает и протокол выполнения алгоритма, когда учащиеся мысленно совершают действия алгоритма и комментируют их.

Например, можно предложить упражнение «составить алгоритм рисования фигуры» (рис. 1).

Рис. 1. Алгоритм рисования фигуры.

 На первых занятиях обучения алгоритмизации алгоритм желательно составлять всем классом. Один ученик выходит к доске – он будет исполнителем, остальные (по очереди) дают ему команды, куда и сколько шагов надо  идти. Конечно, предварительно надо обговорить систему команд исполнителя. Постепенно ребята учатся ставить себя на место исполнителя, тогда уже можно давать индивидуальные задания.

Задачи на составление алгоритмов на одном из специальных языков алгоритмизации можно разбить на четыре типа:

•  найти ошибку в алгоритме;
•  определить, каков результат выполнения алгоритма;
•  составить алгоритм;
•  построить математическую модель, составить алгоритм, написать программу.

Пример 1. Найти ошибку в алгоритме.

1.  Значение b умножить на два;
2.  а присвоить значение b;

3) вывести значение b на экран.

Пример 2. Определить результат выполнения алгоритма:

если R < = 7, то Р: = R;

если R<= 17, то Р: = R-12; если R < = 22, то Р: = 23 - R.

Работая фронтально со всем классом, требуется заполнить таблицу:

В результате решения должны получить:

Причем важно, чтобы учащиеся проговаривали обоснование выбора, поскольку, как показывает практика, темы «Алгоритмизация» и «Программирование» являются наиболее сложными в курсе информатики.

3. Метод «Черного ящика». «Черным ящиком» называется метод исследования, при котором изучаемый объект рассматривается как неделимое целое, не имеющее структуры.

Считается, что в оболочке объекта царит «черный джинн», преобразующий входное воздействие  по некоторому правилу f в выходную реакцию .

Рис. 2.  Метод «Черного ящика».

Вооружившись этим методом, необходимо сначала построить «черный ящик», т.е. выделить исследуемый объект (или его часть), определить для него входы и выходы, выяснить тип воздействий, на которые «черный ящик» реагирует, построить закон поведения f, проверить его на практике и затем, в случае удачи, рекомендовать свое открытие к практическому использованию.

Обычно работа сводится к организации серии опытов с объектом, в ходе которых на вход «черного ящика» подаются последовательно воздействия . И регистрируются реакции на выходе соответственно. Результаты сводятся в таблицу или отмечаются точками на плоскости переменных  и . Теперь необходимо найти такую функцию , которая бы принимала в точках таблицы те же значения, что и функция джинна  для всех i из [О, n]. 

В последние годы необходимость новых знаний, умения самостоятельно получать знания способствовала возникновению такого вида образования, в котором информационные технологии призваны играть системообразующую роль.

В настоящее время использование компьютера и формирование умений и навыков работы с наиболее распространенными программами на уровне пользователя является важной задачей образования.

Для реализации данного вида учебной деятельности разрабатываются электронные учебные пособия, в которых вся необходимая информация разбивается на небольшие части, в каждой из которых содержится минимум сведений. В программу закладываются и ответы на поставленные вопросы, с помощью которых ученик сам может контролировать свою  работу.

Электронное учебное пособие может включать такие разделы, как:

1. «Теория»;
2. «Примеры»;
3.  «Словарь»;
4. «Литература».

В эффективно организованной программе строго систематизируются сам учебный материал; действия учащегося по его усвоению; формы контроля усвоения.

Теоретический раздел может быть разбит на параграфы, каждый из которых посвящен конкретному вопросу изучаемого материала. При отборе материала для учебного пособия должны учитываться и те ограничения, которые накладывает на учебный процесс время обучения. Это объясняет, в частности, то, что материал следует давать конспективно, рассматривать лишь наиболее важные аспекты научного знания.

Для закрепления навыков алгоритмизации задач следует разработать практическую часть электронного учебного пособия. Здесь могут быть приведены учебные задания и алгоритмы, реализующие предлагаемые задания. Учебные задания лучше сгруппировать по темам. Все задания практического раздела должны быть подобраны таким образом, чтобы наглядно показать правильное применение того или иного алгоритма в каждом конкретном случае.

Электронный словарь поможет учащимся при изучении новых понятий, связанных с изучаемой темой, а также при подготовке к самостоятельной работе или тестированию.

При необходимости учащиеся могут воспользоваться предложенным списком литературы по данной теме с целью более глубокого изучения материала.

Примерная структурная схема электронного учебника по теме «Основы теории алгоритмизации задач» может быть следующей:

Важное значение учебного пособия проявляется в том, что оно поддерживает различные формы организации активного обучения. При этом формирование полезных навыков может осуществляться как под руководством преподавателя, так и самостоятельно; как в компьютерном зале, так и дома; как в течение заданного временного интервала (в компьютерном зале), так и в процессе самонастраиваемого времени обучения. Важно то, что данный электронный учебник позволяет обучаемому «настроить» учебный процесс в соответствии со своими возможностями.

При проверке знаний учащихся эффективно использование компьютерных тестов, позволяющих не только учителю проверить реальные знания учащихся по изученному материалу, но и дающих возможность обучаемым после изучения теоретического и практического материала проверить свои знания и выявить пробелы, если они есть.

Использование компьютерных тестов значительно упрощает работу учителя при проверке усвоения учащимися рассматриваемого материала.

Порядок следования вопросов и/или вариантов ответов может быть либо как в исходном файле, либо задаваться случайным образом.

В программе может быть предусмотрен «обучающий режим»: после каждого ответа при ошибке будет указываться правильный вариант.

Можно установить ограничение по времени на прохождение всего теста или обдумывание каждого вопроса.

Если включено ограничение по времени, то так же будет отображаться индикатор прошедшего/оставшегося времени. После окончания выделенного на обдумывание времени выводится соответствующее сообщение и производится переход к следующему вопросу (или заканчивается тест и выводятся результаты). Если на данный момент был выбран правильный вариант ответа, то он будет зачтен.

По окончанию теста должно выводиться окно с оценкой. Если по окончании выполнения теста учащимися результаты записываются в соответствующий файл, учитель может воспользоваться данными о результатах прохождения тестирования для анализа уровня усвоения материала учащимися с целью дальнейшего устранения пробелов в знаниях, если таковые имеются.

Кроме того, существует возможность использования компьютерных презентаций для проведения уроков по данной теме.

Формы и место использования презентации (или даже отдельного ее слайда) на уроке зависят, конечно, от содержания этого урока, цели, которую ставит преподаватель.  Можно выделить некоторые наиболее эффективные приемы применения таких пособий:

• при изучении нового материала: позволяет иллюстрировать разнообразными наглядными средствами;  
• при проведении устных упражнений: дает возможность оперативно предъявлять задания и корректировать результаты их выполнения;
• при проверке домашних работ: методика альтернативная, применяемая для самостоятельных работ;
• при решении задач обучающего характера: помогает выполнить рисунок, составить план решения и контролировать промежуточные и окончательный результаты самостоятельной работы по этому плану.

В зависимости от цели и формы работы возможно варьирование использования мультимедийных презентаций как фронтально с помощью проектора (обычно при объяснении нового материала, фронтальном опросе), так и индивидуально на компьютере каждого ученика.