Методика преподавания информатики (стр. 103 )

Занятие 2

Тема «Методика обучения технологическим приемам построения информационных и компьютерных моделей»

Дидактические цели: иллюстративно-исследовательские.

Способы организации: лабораторно-практическая работа.

Технологии и методы обучения: работа с книгой (тезирование, аннотирование), поисковые упражнения, рецензирование.

Средства обучения: учебно-методическая и специальная литература [1, 2, 5, 7, 8, 22—27, 29, 30, 31, 35, 36], программные средства [4—9].

Предварительная подготовка студентов: требуется ознакомиться с планом лабораторно-практической работы и выполнить п. п. 1—2 этого плана.

Теоретические сведения

Основные понятия: прототип, моделирование, принятие решения, компьютерный эксперимент.

Содержательно-методический анализ

В рамках профильного обучения информатике следует повторить и закрепить знания о технологической цепочке построения моделей, ранее усвоенные учащимися в базовом курсе информатики. Систематизация и обобщение знаний старшеклассников предполагает рассмотрение моделирования как вида человеческой деятельности, направленной на исследование объектов, явлений и процессов, и уточнение места моделирования в этой деятельности.

Формирование технологических приемов осуществляется в процессе освоения старшеклассниками следующих основных этапов моделирования. На первом этапе надо научить описывать задачу, под которой в самом общем смысле понимается проблема, требующая решения, а также формировать навыки определения цели моделирования, проведения анализа объекта моделирования. Второй этап предполагает формирование навыков создания информационных моделей, преобразования их в знаковые с учетом среды реализации, трансформирования их в компьютерные модели. В рамках третьего этапа следует научить четко составлять план моделирования, осуществлять моделирование сначала на тесте, а далее с реальными данными. Организация такой учебной деятельности направлена на формирование представлений о компьютерном эксперименте. Освоение учащимися последнего этапа заключается в том, что они анализируют результаты моделирования и учатся принимать обоснованные решения.

План работы

1. Выбрать, по согласованию с преподавателем, одну из предложенных тем уроков лабораторно-практических работ.

2. Изучить учебную, методическую и специальную литературу по информатике в соответствии с выбранной тематикой, составить аннотированный список литературы.

3. Освоить функциональное наполнение программных средств, которые предполагается использовать с целью выполнения практических заданий старшеклассниками или для оформления ими отчетов.

4. Выполнить задания 1 — 3, приведенные ниже, и представить письменные отчеты.

Дидактические материалы

I. Варианты заданий

Задание 1. Разработать конспект урока лабораторно-практических работ по заданной теме в соответствии с п. п. 1.1 —1.8 (занятие 1). Следует учитывать специфику урока лабораторно-практических работ, поэтому в конспекте нужно описать следующие основные этапы:

• вводная часть урока, на которой преподаватель формулирует цели занятия, дает задание, определяет вопросы, выполняет вместе с учащимися схему предстоящих действий;

• самостоятельная работа учащихся, организованная таким образом, чтобы они могли определить пути решения поставленных задач, наметить последовательность выполнения необходимых действий, решить поставленные задачи и составить отчеты;

• заключительная часть урока должна содержать прогнозируемый анализ хода выполнения и результатов работ учащихся, наиболее вероятные ошибки и причины их возникновения.

Задание 2. В целях эффективной организации деятельности обучаемых разработать инструктажные карты к выполнению заданий лабораторно-практической работы.

Задание 3. Разработать вариативные наборы заданий для лабораторно-практической работы, содержащие четкие формулировки заданий и ответы.

Тематика уроков лабораторно-практических работ

1. Выделение характеристик объекта и информационных связей между ними.

2. Построение древовидных и графовых моделей.

3. Построение табличных информационных моделей.

4. Построение продукционных моделей представления знаний.

5. Моделирование движения.

6. Моделирование колебаний.

7. Прогнозирование состояния экологических систем с помо-Щью компьютерных моделей.

II. Структуризация учебной информации

Дополнить вариативные наборы (задание 3) формально-логическими моделями решения прикладных задач с применением программных средств (табл. 14.4).

Таблица 14.4

Формулировка задачи	Этапы моделирования	Программные средства	Технологические приемы	Алгоритмы	Результаты

Методические рекомендации

Для студентов, успешно справившихся с заданиями 1—3, рекомендуем дополнительное задание, выполнение которого направлено на структуризацию учебной информации. Целесообразно организовать внутри студенческой группы рецензирование вариативных наборов прикладных заданий, предложить студентам продемонстрировать использование инструктажных карт в учебном процессе.

Программные средства

1. Средства подготовки презентаций: PowerArt, PowerPoint, ClipArt и др.

2. Системы компьютерного моделирования: GPSS, CSSE и др.

3. Математические пакеты: Derive, MathCad, Mathematica и др.

4. Табличные процессоры: SuperCalc 5.0, Microsoft Excel и др.

5. Системы управления базами данных: MS Access, FoxPro и др.

6. Интегрированные системы: FrameWorks, Works 4.0 и др.

7. Система учебных исполнителей: Программно-методический комплекс по курсу информатики «Основы алгоритмизации» и др.

8. Системы программирования: Turbo Pascal, Delphi, Visual Basic, Turbo Prolog, Turbo C, Borland C++, Fort, JavaScript и др.

9. Текстовые редакторы: Lexicon, MS Word и др.

Литература к главе 14

Основная литература

1. Информационное моделирование в примерах и задачах. — Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ин-та, 1992.

2. , Информатика 10—-11 кл. // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». — 1999. — № 40,43,46; 2000. — № 3.

3. и др. Моделирование как метод научного исследования. — М.: Знание, 1965.

4. Профильная дифференциация обучения информатике на старшей ступени школы. — М.: МЦНТИ, 1997.

5. Информатика: Задачник-практикум: В 2 т. / Под ред. и . — М.: Лаборатория базовых знаний, 1999.

6. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. — М.: Педагогика-Пресс, 1994.

7. Информационная культура: Кодирование информации. Информационные модели: 9—10 кл. — М.: Дрофа, 1996.

8. Компьютерные модели, вычислительный эксперимент: введение в информатику с позиций математического моделирования. — М.: Наука, 1988.

9. , , Информатика: Учеб. пособие для студентов пед. вузов / Под ред. — М.: Академия, 1999.

10. , О понятии «Информационное моделирование» // Информатика и образование. — 1997. — № 8.

11. Кибернетика в системе современного научного знания. — Киев, 1988.

12. Теория систем. — М.: Высш. шк., 1997.

13. и др. Информатика: Базовый курс 7 — 9 кл. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

Дополнительная литература

14. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. — М.: Просвещение, 1985.

15. , Основы информационного моделирования // Информатика и образование. — 1993. — № 6.

16. , , Информатика и информационные технологии. — Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. пед. ун-та, 1995.

17. ХарперДж., кология: В 2 т. — М.: Мир, 1989.

18. Метод статистического моделирования. — М.: Мир, 1970.

19. Моделирование сложных систем. — М.: Наука, 1978.

20. , , Информатика (естественнонаучный профиль) // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». — 1998. - № 42. — С. 3—14.

21. , Информатика и основы вычислительной техники: Учеб. пособие для 8—11 кл. школ с углубленным изучением информатики // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября».— 1998.-№43.-С. 7-29.

22. Познакомьтесь с математическим моделированием. — М.: Знание, 1991.

23. Гулд X., омпьютерное моделирование в физике: В 2 т. — М.: Мир, 1990.

24. Информатика: 9 кл. / Под ред. . — СПб.: Питер, 1999.

25. Основы экологии и природопользования. Компьютерный курс / б-Ф. Шолохович, , и др. — М.: Просвещение, 1995.

26. Моделирование на компьютере// Информатика и образование. — 1998. — № 7, 8; 1999. — № 1.

27. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. — Красноярск: Изд-во Краснояр. гос. пед. ун-та, 1994.

28. Кибернетика от А до Я: Энциклопедия. — М., 1990.

29. Маленькие модели большого мира (задачи на моделирование) // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». — 1995.-№31.

30. Преподавание компьютерного курса «Основы экологии и природопользования» в общеобразовательной школе / , , АТ. Гейн, . — Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. пед. ун-та, 1994.

31. , Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. — М.: Наука, 1997.

32. Моделирование и элементы системологии: Учеб. пособие для учащихся 11 кл. // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». — 2000. — № 10, 13.

33. митационное моделирование систем — искусство и наука. — М.: Мир, 1978.

34. Занимательная информатика. — СПб.: Политехника, 1994.

35. 3. Технология решения и подготовки задач на компьютере // Информатика и образование. — 1999. — № 7.

36. Технология компьютерного моделирования // Информатика и образование. — 1997. — № 5.

Глава 15

ПРОФИЛЬНЫЕ КУРСЫ

ИНФОРМАТИКИ,  ОРИЕНТИРОВАННЫЕ

НА ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Программирование — наиболее традиционная сфера деятельности при организации профильно-ориентированных курсов информатики. Существует множество вариантов таких курсов. Однако само содержание термина «программирование» нуждается в уточнении.