Формирование предметных компетенций посредствам STEM-образования в условиях ФГОС
методическая разработка по информатике и икт (7, 8, 9 класс) на тему

Методическая разработка

«Формирование предметных компетенций

посредствам STEM-образования в условиях ФГОС»

 автор:  Клюева Т.А.

 преподаватель информатики и ИКТ

Москва

2016 год

Содержание

Аннотация        3

Введение        4

Основная часть        5

Методическое обоснование темы        5

Методические рекомендации по проведению уроков        6

План серии уроков с технологическими картами        7

Список литературы для обучающихся        41

Список литературы для педагогов        42

Заключение        43

Аннотация

Методическая разработка представляет собой разработку серии занятий по информатике в 9 классе по теме «Моделирование и формализация» и является примером идеи реализации STEM образования на уроках. Изучение информатики в неразрывной связи с физикой, математикой и технологией позволяет обучающимся не только овладеть предметными компетенциями по вышеназванным предметам, но как нельзя лучше создает условия для всестороннего развития личности, повышает интерес обучающихся к самостоятельному изучению предметов.

На занятиях, приведенных в данной разработке используется различные формы и методы: и работа в группах, и самостоятельный выбор стратегий выполнения работы, и процессное оценивание. А главное все же — возможность получения важного опыта при решении практической задачи.

Данная разработка будет полезна для преподавателей информатики, математики, физики поскольку наглядно показывает связь теоретической и практической сторон содержания образования по предметам естественно-научного цикла, демонстрирует, как можно применить полученные знания в реальном мире.

Во введении описываются основные принципы STEM-технологии и условия применения на занятиях. Раскрываются междисциплинарные связи применения робототехнических устройств не только как средство практической деятельности, но и как объект изучения.

Методическое обоснование темы  и Методические рекомендации для педагога дает понимание об образовательных целях и задачах изучаемой темы и выбранного урока, о планировании темы, количестве часов, отводимых на ее изучение, о содержании материала.

В разделе План уроков с технологическими картами помимо конспектов урока содержится дидактический материал для проведения занятий.

Введение

В обязательном минимуме содержания образования по информатике присутствует линия «Моделирование и формализация». Содержание этой линии определено следующим перечнем понятий: моделирование как метод познания, формализация, материальные и информационные модели, основные типы информационных моделей. Линия моделирования, наряду с линией информации и информационных процессов, является теоретической основой базового курса информатики.

Содержательная линия формализации и моделирования выполняет в базовом курсе информатики важнейшую педагогическую задачу – развитие системного мышления обучающихся, так как работа с огромными объемами информации невозможна без навыков ее систематизации. Умение систематизировать данные – главнейший компонент компьютерной грамотности обучающихся. Не случайно, в процессе развития школьной информатики следует отметить значительное увеличение веса данной линии в общем содержании курса.

Понятие модели – центральное понятие курса информатики, которое как красная нить должно проходить по всему содержанию курса, поскольку формализация и моделирование являются базовыми компонентами при изучении всех разделов информатики.

Правильный подход к преподаванию линии «Моделирование и формализация» позволит оказать существенное влияние на общее развитие и формирование мировоззрения обучающихся, а также решить многие задачи в полном их объеме.

Уроки, ориентированные на моделирование, должны выполнять развивающую, общеобразовательную функцию, поскольку при их изучении обучающиеся продолжают знакомство еще с одним методом познания окружающей действительности – методом компьютерного моделирования.

Содержательная линия «Моделирование и формализация» – самая новая в курсе информатики, поэтому выделение в ее рамках основных понятий и разработка методики преподавания еще не завершены.

Основная часть

Методическое обоснование темы

Тема «Моделирование и формализация» изучается в 9 классе в начале учебного года и направлена на развитие обучающихся, формирование их системного мировоззрения и овладение современными информационными технологиями.

Учитывая это основной целью изучения темы «Моделирование и формализация» является обучение системному подходу к анализу и исследованию структуры, взаимосвязей информационных объектов, которые являются моделями реальных объектов и процессов.

На изучение темы «Моделирование и формализация» отводится 8 часов:

• Моделирование как метод познания 1 ч.
• Знаковые модели 1ч.
• Графические информационные модели 1ч.
• Табличные информационные модели 1ч.
• База данных как модель предметной области 1ч.
• Система управления базами данных 2ч.
• Проверочная работа «Моделирование и формализация» 1ч.

По окончании изучения темы «Моделирование и формализация»

обучающиеся должны знать:

• что такое модель,
• типы моделей,
• этапы решения задач на ЭВМ,
• этапы моделирования,
• принципы построения модели задачи,
• цели проведения компьютерного эксперимента.
• основные виды классификации моделей;
• основные признаки классификации моделей;
• характеристику рассматриваемых классов моделей;
• классификацию информационной модели.
• методику и основные этапы моделирования;
• технологию работы в средах общего назначения;

обучающиеся должны уметь:

• приводить примеры моделирования и формализации,
• строить модели с помощью компьютера,
• проводить компьютерные вычислительные эксперименты.
• приводить примеры моделей, относящихся к определенному классу;
• проводить формализацию задач;
• моделировать в среде текстового процессора;
• моделировать в среде графического редактора;
• моделировать в среде табличного процессора;
• моделировать в среде системы управления базой данных.

Методические рекомендации по проведению уроков

Основной целью педагога при изучении данной темы является умение показать, что использование компьютера для решения задач основывается на глубоком понимании смысла звеньев основной технологической цепочки (объект – информационная модель – алгоритм – программа – результат – объект) и отношений между ними. При этом ключом к умению правильно и эффективно использовать компьютер является понимание метода информационного моделирования. Основным результатом изучения данной темы является формирование системно-информационной картины мира через освоение основных понятий моделирования.

План серии уроков с технологическими картами

Раздел (тема): Моделирование и формализация

Общая проблема: Модель – упрощенная действительность или метод познания?

Цели и задачи:

Образовательные: 

• формирование представления о подходах к классификации моделей;
• формирование представления о разновидностях информационных моделей в зависимости от формы представления;
• выработка ориентировочной основы действий обучающихся при проведении моделирования;
• знакомство обучающихся с кругом задач, для которых можно проводить моделирование в прикладных программных средах;
• закрепление умения работы в прикладных программных средах.

Развивающие: 

• развитие логического мышления, расширение кругозора;
• обучение выделению главного, обобщению и систематизации.

Воспитательные: 

• развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры, развитие эмоционально-волевой сферы, побуждение к применению полученных знаний.
• воспитание настойчивости для достижения конечных результатов.

Квалификационные требования

обучающийся научится:

• анализировать информационные модели (таблицы, графики, диаграммы, схемы и др.);
• перекодировать информацию из одной пространственно-графической или знаково-символической формы в другую, в том числе использовать графическое представление (визуализацию) числовой информации;
• выбирать форму представления данных (таблица, схема, график, диаграмма) в соответствии с поставленной задачей;
• строить простые информационные модели объектов и процессов из различных предметных областей с использованием типовых средств (таблиц, графиков, диаграмм, формул и пр.), оценивать адекватность построенной модели объекту-оригиналу и целям моделирования.

обучающийся получит возможность:

• сформировать представление о моделировании как методе научного познания; о компьютерных моделях и  их использовании для исследования объектов окружающего мира;
• познакомиться с примерами использования графов и деревьев  при описании реальных объектов и процессов
• научиться строить математическую   модель задачи – выделять исходные данные и результаты, выявлять соотношения между ними.

        Технологическая карта урока

Тема урока: Моделирование как метод познания.

Место урока в системе уроков: Моделирование и формализация

Цели  урока:

Образовательная: сформировать понятие модели, изучить основные виды моделей, ее назначение и свойства.

Воспитательная:  воспитывать эстетические качества, умение общаться и работать в группе.

Развивающая: развивать навыки работы с дополнительной литературой, цифровыми образовательными ресурсами, интернет - ресурсами;

Планируемые результаты:

Предметные: представление о моделях и моделировании, этапы построения информационных моделей, умение классифицировать информационные модели.

Метапредметные:  формирование навыков учебного сотрудничества в ходе индивидуальной и групповой работы, оценивание уровня владения учебным действием. Выявление особенностей разных объектов в процессе их рассматривания.

Регулятивные: различать способ и результат  действий.

Познавательные: осуществлять поиск необходимой информации для выполнения учебных заданий с использованием учебной литературы.

Коммуникативные:  контролировать действия партнера.

Личностные:  формирование устойчивой мотивации к обучению.

Проблемный вопрос:  По каким признаком классифицировать модель?

Ключевой вопрос: Модель – упрощённая действительность или способ познания?

Основные термины: модель, моделирование, виды моделей.

Военная составляющая: решение задач с военной составляющей.

Приложения:

Современные педагогические технологии \ активные виды деятельности \ формы и методы реализации технологий.

Структура различных типов  урока по ФГОС.

Характеристика типов урока по ФГОС.

Оборудование:

Ресурсы : Учебник: Информатика Босова Л.Л. Босова А.Ю.

Критерии оценивания:

На уроке используются следующие  критерии определения уровня овладения знаниями и умениями:

оптимальный уровень 95-100% выполнения, что соответствует отметке 5

достаточный уровень 76-94% , что соответствует отметке 4

допустимый уровень 50-75% - 3

критический уровень менее 50% - 2

Ход урока

Тема: Моделирование как метод познания

Цели урока:

• Образовательная: сформировать понятие модели, изучить основные виды моделей, ее назначение и свойства.
• Развивающая: развитие логического мышления, расширение кругозора.
• Воспитательная: развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.

Основные понятия: модель, моделирование, виды моделей.

I. Организационный момент

Урок начинается с вступительного слова: «Сегодня будем изучать модели. А как вы думаете, что такое модель?» (учащиеся приводят свои примеры)

II. Объяснение нового материала

У американского писателя-фантаста Рея Брэдбери есть рассказ «И грянул гром». В нем повествуется о фирме, организующей путешествия на 60 миллионов лет в прошлое. Все посетители прошлого должны передвигаться только по специально проложенной тропе, ибо один неосторожный шаг уже способен нарушить последующую Историю. Устами одного из служащих фирмы это описано так: «Допустим, мы случайно убили здесь мышь. Это значит, что всех будущих потомков этой мыши не будет... Вы уничтожите не одну, а миллион мышей... А как с лисами, для питания которых нужны были именно эти мыши? Не хватит десяти мышей – умрет одна лиса. Десятью лисами меньше – подохнет от голода лев... И вот итог: через 59 миллионов лет пещерный человек, один из дюжины, населяющей весь мир, выходит на охоту за кабаном или саблезубым тигром. Но вы, раздавив одну мышь, раздавили всех тигров в этих местах. И пещерный человек умирает от голода... Это смерть миллиарда его потомков. Может быть, Рим не появится на своих семи холмах...»

Напрасно один из героев рассказа умолял вернуть его на 60 миллионов лет назад, чтобы оживить случайно раздавленную им бабочку. Он оказался уже совсем в иной Истории и погиб.

Это, конечно, всего лишь фантастика, сказка, смоделированная автором ситуация, но в ней намек всем нам, как осторожны должны мы быть в нашем общении с природой. Как часто наши решения оказываются непродуманными: то мы вдруг решаем уничтожить всех волков, якобы приносящих только вред, то заселяем весь материк кроликами (так случилось в Австралии) и потом не знаем, как от них избавиться. Каждый раз хочется вернуться в тот роковой миг и сделать более правильный, как нам кажется, шаг. Но это, увы, невозможно – нет такой машины времени, которая перенесла бы нас в прошлое.

Есть, однако, «машина времени», позволяющая заглянуть в будущее, проанализировать, смоделировать процесс, ситуацию, – это наука.

Рассмотрим пример из жизни. В 1870т. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец «Кэптен». Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль, погибли 523 человека.

Это было совершенно неожиданно для всех. Для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель В. Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему какие-то «несерьезные» опыты с «игрушкой», не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое.

С различными моделями мы сталкиваемся еще в раннем детстве: игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками, равно как и плюшевый медвежонок или кукла. Дети часто моделируют (играют в кубики, обыкновенная палка им заменяет коня и т. д.).

Приведем несколько примеров, поясняющих, что такое модель.

Архитектор готовится построить здание невиданного доселе типа. Но прежде чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков на столе, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель здания. Для того чтобы объяснить, как функционирует система кровообращения, лектор демонстрирует плакат со схемой, на которой стрелочками изображены направления движения крови. Это модель функционирования системы кровообращения.

Попытаемся понять, какова роль моделей в приведенных примерах. Конечно, архитектор мог бы построить здание без предварительных экспериментов с кубиками. Но он не уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы будет немым укором своему создателю. Лучше уж поэкспериментировать с кубиками.

Разумеется, лектор мог бы воспользоваться для демонстрации подробным анатомическим атласом. Но подобная степень детализации ему совершенно не нужна при изучении системы кровообращения. Более того, она мешает изучению, так как не дает сосредоточиться на главном. Гораздо эффективнее воспользоваться плакатом.

Итак, дадим следующее определение модели:

Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты этого оригинала. Или можно сказать другими словами: модель – это упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модели и моделирование используются человечеством давно. По сути, именно модели и модельные отношения обусловили появление разговорных языков, письменности, графики. Наскальные изображения наших предков, затем картины и книги – это модельные, информационные формы передачи знаний об окружающем мире последующим поколениям.

Моделированием называется как процесс построения модели, так и процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью построенной модели.

Навыки моделирования очень важны для человека в его повседневной деятельности. Они помогают разумно планировать распорядок дня, учебу, труд, выбирать оптимальные варианты при наличии выбора, удачно разрешать различные жизненные проблемы.

Задание 1. Заполните таблицу:

Возможное решение:

На этом примере мы убедились, что моделей может быть много. Как разложить все это многообразие «по полочкам», т.е. классифицировать? В различных областях науки вы уже сталкивались с классификацией. Например, в биологии и зоологии – это систематика растений и животных, в химии – Периодическая таблица Менделеева, в грамматике – классификация слов по частям речи. Давайте рассмотрим классификацию моделей.

Показ презентации «Классификация моделей».

III. Закрепление изученного материала

Контрольные вопросы:

• Что такое модель?
• Что такое моделирование?
• По каким признакам можно классифицировать модели?
• Приведите примеры учебных моделей.
• Чем отличаются статические модели от динамических?
• Приведите примеры статических и динамических моделей.
• Что такое материальные модели?
• Что такое информационная модель?

IV. Задание на самоподготовку. Приведите примеры материальных, динамических и статических моделей.

Технологическая карта

Тема урока: Знаковые, графические информационные модели.

Место урока в системе уроков: Моделирование и формализация

Цели  урока:

Образовательная:_ систематизировать представления о графических информационных моделях,  развитие умения использовать графы при решении задач, сформировать понятие системы, структуры системы.

Воспитательная:  воспитывать эстетические качества, умение общаться и работать в группе.

Развивающая: развивать навыки работы с дополнительной литературой, цифровыми образовательными ресурсами, интернет - ресурсами;

Планируемые результаты:

Предметные: Умение использовать графы при решении задач, систематизированные представления о графических информационных моделях.  

Метапредметные:  Умение перекодировать информацию из одной пространственно-графической или знаково-символической формы в другую;

Регулятивные: различать способ и результат  действий.

Познавательные: осуществлять поиск необходимой информации для выполнения учебных заданий с использованием учебной литературы.

Коммуникативные:  контролировать действия партнера.

Личностные:  формирование устойчивой мотивации к обучению.

Проблемный вопрос: Можно ли назвать поясняющий чертеж к задаче моделью?

Ключевой вопрос: Модель – упрощённая действительность или способ познания?

Основные термины: схема, карта, чертеж, график, диаграмма, граф, сеть, дерево.

Военная составляющая: решение задач с военной составляющей.

Приложения:

Современные педагогические технологии \ активные виды деятельности \ формы и методы реализации технологий.

Структура различных типов  урока по ФГОС.

Характеристика типов урока по ФГОС.

Оборудование:

Ресурсы : Учебник: Информатика Босова Л.Л. Босова А.Ю.

Критерии оценивания:

На уроке используются следующие  критерии определения уровня овладения знаниями и умениями:

оптимальный уровень 95-100% выполнения, что соответствует отметке 5

достаточный уровень 76-94% , что соответствует отметке 4

допустимый уровень 50-75% - 3

критический уровень менее 50% - 2

Ход урока

Тема Знаковые, графические информационные модели

Цели урока:

• Образовательная: сформировать понятие информационной модели, системы и структуры системы.
• Развивающая: обучение выделению главного, обобщению и систематизации.
• Воспитательная: развитие эмоционально-волевой сферы, побуждение к применению полученных знаний.

Основные понятия: информационная модель, система, структура системы.

I. Организационный момент

Вступительное слово преподавателя: «Сегодня мы продолжаем изучать модели и моделирование – одну из самых важных тем информатики. Давайте подумаем, что мы сегодня должны узнать и чему научиться?»

II. Актуализация опорных знаний

1. Контрольные вопросы прошлого урока.
2. Проверка домашнего задания (зачитывание примеров моделей из тетрадей суворовцами, фронтальная работа).
3. Объяснение нового материала:

Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные. Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науке, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F=m·a), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева) и так далее.

Иногда при построении знаковых информационных моделей используются одновременно несколько различных языков. Примерами таких моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так и на протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

Что же такое информационная модель? (Ответы обучающихся.)

Запишем определение в тетрадь:

Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Задание 1 рассмотрим представление информационных моделей по форме представления и запишем в тетрадь данную схему

В тетрадях:

Информационная модель прямоугольного треугольника

• Геометрическая модель:

• Словесная модель: «Прямоугольным треугольником называется треугольник, у которого один из углов прямой»

• Математическая модель: <А+<В+<С=180° , АВ2=АС2+ВС2

Обращаю ваше внимание на математическую модель. Она записана математическим языком или формальным языком. Мы с вами знаем, что языки бывают естественные и формальные.

Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков. С некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) вы знакомитесь в школе, с другими (теория множеств, теория вероятностей и др.) сможете ознакомиться в процессе дальнейшего обучения.

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Любая информационная система является системой. Система = элементы + связи между ними.

Системы бывают:

• Материальные (человек, самолет, дерево);
• Нематериальные (человеческий язык, математика);
• Смешанные (школьная система).

Как вы думаете, почему школьная система является смешанной системой?

Рассмотрим примеры: самолет, компьютер. Ответы учащихся. А какую особенность можно отметить у системы? При объединении элементов в систему у системы появляются новые свойства, которыми не обладал ни один из элементов системы.

Каждая система имеет структуру. Структура системы – определенный порядок объединения элементов системы. Рассмотрим схему:

С иерархическими моделями мы уже знакомы – это файловая система компьютера. Давайте посмотрим, а еще, какие иерархические модели бывают. Иерархическая модель, классифицирующая компьютеры, в виде графа:

А что показывает эта модель?

Это генеалогическое дерево Рюриковичей.

А какие сетевые модели вы уже знаете? Это глобальная сеть.

Давайте вспомним, какие модели являются динамическими, а какие статическими. Попробуем разобраться, какие из представленных моделей, являются динамическими, а какие статическими? (Ответы обучающихся).Статическая модель – о компьютерах, динамическая модель – родословная Рюриковичей.

III. Закрепление изученного материала:

Контрольные вопросы:

• Какие образные модели возникают у вас, когда, входя в дом, вы чувствуете какой-либо запах?
• Что такое информационные модели? Из чего они «сделаны»?
• Школьные учебники истории содержат схемы военных сражений. Можно ли их назвать моделями? К какому типу моделей их можно отнести?
• Что такое математическая модель? Приведите примеры.
• Можно ли назвать поясняющий чертеж к задаче моделью? Поясните ответ. Можно ли стратегическую компьютерную игру назвать игровой моделью? Чему учат такие игры?
• По какому признаку модели делятся на статические и динамические? Что такое материальные модели? Приведите примеры, К какому типу моделей вы бы отнесли былины? Что они моделируют?
• Что такое формализация? Приведите примеры формальных моделей.

IV. Задание на самоподготовку

Составьте сетевую модель. В первом ряду укажите имена своих друзей, во втором ряду – их увлечения. Изобразите дугами связи: имя – увлечение.

Технологическая карта урока

Тема урока: Табличные информационные модели

Место урока в системе уроков: Моделирование и формализация

Цели  урока:

Образовательная: систематизация представлений об информационных моделях,  представление данных в табличной форме, использование таблиц при решении задач.

Воспитательная:  воспитывать эстетические качества, умение общаться и работать в группе.

Развивающая: развивать навыки работы с дополнительной литературой, цифровыми образовательными ресурсами, интернет - ресурсами;

Планируемые результаты:

Предметные:,  умение использовать табличный способ представления информации при решении задач.

Метапредметные:  Умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования.

Регулятивные: различать способ и результат  действий.

Познавательные: осуществлять поиск необходимой информации для выполнения учебных заданий с использованием учебной литературы.

Коммуникативные:  контролировать действия партнера.

Личностные:  формирование устойчивой мотивации к обучению.

Проблемный вопрос:  

Ключевой вопрос: Модель – упрощённая действительность или способ познания?

Основные термины: таблица, таблица «объект-свойство», таблица «объект-объект»

Военная составляющая: решение задач с военной составляющей.

Приложения:

Современные педагогические технологии \ активные виды деятельности \ формы и методы реализации технологий.

Структура различных типов  урока по ФГОС.

Характеристика типов урока по ФГОС.

Оборудование:

Ресурсы : Учебник: Информатика Босова Л.Л. Босова А.Ю.

Критерии оценивания:

На уроке используются следующие  критерии определения уровня овладения знаниями и умениями:

оптимальный уровень 95-100% выполнения, что соответствует отметке 5

достаточный уровень 76-94% , что соответствует отметке 4

допустимый уровень 50-75% - 3

критический уровень менее 50% - 2

Ход урока

Тема: Табличные информационные модели

Цели урока:

• Образовательная: научить создавать информационные модели, повторение и закрепление основных навыков работы с приложениями MS Office.
• Развивающая: развивать логическое мышление.
• Воспитательная: воспитывать волю и настойчивость для достижения конечных результатов.

Основные понятия: табличная информационная модель.

I. Организационный момент

Вступительное слово преподавателя:  «На прошлом уроке мы изучали информационные модели и их виды, сегодня мы уделим большее внимание именно табличным информационным моделям. Почему? Давайте разберемся.»

II. Проверка домашнего задания. Ответы обучающихся

III. Актуализация опорных знаний

Приведите пример информационной модели:

1. игрока баскетбольной команды;
2. квартиры жилого дома;
3. книги в библиотеке;
4. диска с видеозаписью;
5. города.

IV. Объяснение нового материала

Задание 1.

Определите, какой из пяти серверов является узловым? (Ответы обучающихся)

Решение очень простое: поскольку по данному определению узловым называется тот сервер, с которым непосредственно связаны все другие серверы, то в матрице нужно искать строку, состоящую только из единиц. Это строка – С4. Значит, сервер С4 является узловым. Предложите ученикам, в качестве дополнительного задания, нарисовать эту компьютерную сеть, изобразив серверы кружками, а связи между ними линиями. Сейчас мы с вами убедились, что табличная информационная модель позволяет быстрее анализировать информацию.

Задание 2.

Сегодня мы с вами будем создавать табличную информационную модель. Это непростая работа, но я думаю вы с нею справитесь. Прочитайте текст. Ответьте на вопросы:

Самая яркая звезда?

Где находится звезда Ригель?

Удобно искать информацию? А как лучше? (ответы обучающихся)

Давайте попробуем представить эти данные в виде таблицы. Сколько столбцов и сколько строк нам потребуется? Какое название будет у нашей таблицы?

Работа в тетрадях. Записываем образец выполнения предстоящей практической работы, для образца берем первые 5 звезд.

Звезды

Строить таблицу (другую) будем на компьютере с помощью текстового процессора Word.

V. Практическая работа «Создание табличной информационной модели»

Учащиеся выполняют работу на компьютере, у каждого свой вариант текста. Например, такой: На основании имеющейся информации создайте таблицу «Планеты Солнечной системы»

Расстояние от Юпитера до Солнца – 778 млн км. Расстояние от Урана до Солнца – 2870 млн км. Диаметр планеты Юпитер – 142 800 км. Диаметр планеты Сатурн – 120 860 км. Расстояние от Сатурна до Солнца – 1427 млн км. Диаметр планеты Уран – 52 000 км. Расстояние от Земли до Солнца – 150 млн км. Расстояние от Плутона до Солнца – 5950 млн км. Диаметр планеты Меркурий – 4 880 км. Расстояние от Нептуна до Солнца – 4497 млн км. Время обращения Сатурна вокруг Солнца – 29,5 года. Диаметр планеты Плутон 3000 км. Расстояние от Марса до Солнца – 228 млн км. Диаметр планеты Нептун – 48 400 км. Время обращения Урана вокруг Солнца – 84 года. Время обращения Нептуна вокруг Солнца – 165 лет. Время обращения Юпитера вокруг Солнца – 12 лет. Расстояние от Меркурия до Солнца – 58 млн км. Время обращения Земли вокруг Солнца – 365 дней. Время обращения Меркурия вокруг Солнца – 88 дней. Диаметр планеты Марс – 6790 км. Время обращения Юпитера вокруг Солнца – 225 дней. Диаметр планеты Земля – 12 756 км. Диаметр планеты Венера – 12100 км. Время обращения Плутона вокруг Солнца – 248 лет. Расстояние от Венеры до Солнца – 108 млн км. Время обращения Марса вокруг, Солнца – 687 дней.

За практическую работу выставляется оценка. Оценка снижается за неверно поставленные единицы измерения (в стоках их не должно быть, единицы измерения пишутся в названии столбца), за отсутствие названия таблицы, лишние строки и столбцы, т.к. текстовый процессор Word уже изучен. Но перед работой мы снова повторяем, как построить таблицу, как вставить или удалить строки и столбцы.

VI. Задание на самоподготовку 

С помощью таблицы решите задачу: Маша, Оля, Лена и Валя – замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные: Маша играет на рояле; девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке; Оля играет на виолончели; Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским; Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Определите, на каком инструменте играет каждая девочка, и каким языком она владеет.

Список литературы для обучающихся

1. Иванова И.А. Информатика. 9 класс: Практикум. – Саратов: Лицей, 2014
2. Информатика, Базовый курс, 7–9 классы.–М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2015.
3. Информатика 7-8 класс /под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб: Издательство «Питер», 2014.
4. Информатика 9 класс /под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб: Питер Ком, 2014.
5. Н. Г. Угринович  «Информатика и информационные технологии»
6. О. Ефимова, В. Морозов, Н. Угринович. Курс компьютерной технологии с основами информатики. Учебное пособие для старших классов. – М., ABF, 2015.

Список литературы для педагогов

1. Босова Л.Л., Босова А.Ю., ФГОС. Информатика. Основная школа. [Электронный ресурс] / Интернет-газета «Лаборатория знаний» издательства БИНОМ. Выпуск 9, сентябрь 2012. – Режим доступа: http://gazeta.lbz.ru/2012/9/9nomer.pdf.
2. Глоссарий [Электронный ресурс]/  Федеральный Государственный Образовательный Стандарт - Режим доступа: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=313.
3. Информатика. Программа для основной школы: 7-9 классы/ Н.Г. Семакин, М.С. Цветкова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
4. Информатика. Программа для основной школы: 7-9 классы/ Н.Д.Угринович, Н.Н. Самылкина. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
5. Примерные программы по учебным предметам. М.: - Просвещение, 2010.
6. «STEM образование на уроках информатики» Копосов Д.Г. Режим доступа: http://koposov.info/?page_id=2097.
7. «Формирование универсальных учебных действий (УУД) на уроках робототехники». Щигал Е.С./ Сборник материалов II Всероссийской научно-методической конференции «Методика преподавания основ робототехники школьникам в основном и дополнительном образовании» - Е.: Уральский государственный педагогический университет, 2014.
8. Практические занятия по физике «Электронный конструктор «ЗНАТОК», 8,9,10,11 классы. Электричество. Электротехника. Электроника.  / Бахметьев А.А. – М.: 2005.
9. «Компетентностная модель педагога профессионального обучения в системе непрерывного профессионального образования» / Мищенко С.Н. Сборник материалов II научно-практической конференции «Дополнительное профессионально-педагогическое образование: практика, инновации, социальное партнерство» под общей редакцией ректора МИОО, академик Семеова А.Л. – М.: Спутник, 2013.

Заключение

Может показаться, что тема моделирования носит чисто теоретический характер и автономна от всех других тем. Но на практике большинство последующих разделов базового курса имеют прямое отношение к моделированию, в том числе и темы, относящиеся к технологической линии курса.

Излучавшиеся ранее текстовые и графические редакторы, программное обеспечение телекоммуникаций можно отнести к средствам, предназначенным для рутинной работы с информацией: позволяющим набрать текст, построить чертеж, передать или принять информацию по сети. Программные средства информационных технологий, которые предстоит изучать дальше – СУБД, табличные процессоры, следует рассматривать как инструменты для работы с информационными моделями. Алгоритмизация и программирование также имеют прямое отношение к моделированию. Следовательно, линия моделирования является сквозной для многих разделов базового курса.