Методические основы создания и использования рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

Выпускная квалификационная работа Методические основы создания и использования рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКИХ ИДЕЙ ПО ТЕМЕ «МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ЧИСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ».

§ 1. Анализ научно-методической литературы по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

1.1 Анализ учебного пособия «Методика преподавания информатики», авторами которого являются М.П. Лапчик, И. Г. Семакин и Е. К. Хеннер.

1.2 Анализ статьи И. Е. Маловой, И. Е. Гуреевой «Основы создания тетрадей для ситуации использования компьютерной презентации в учебном процессе»

1.3 Анализ статьи И. Л. Гуреевой «Сопровождение использования компьютера тетрадью с печатной основой»

§ 2. Анализ федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, программы и содержания вузовской темы «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

2.1 Анализ профессиональных компетенций, перспективы их реализации в рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

2.2 Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО).

2.3 Анализ лекции И. Е. Маловой по теме «Методика обучения обработке числовой информации».

§ 3. Целевые, содержательные и организационные основы рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

3.1 Методические идеи создания рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации» для лекционных занятий.

3.2 Методические идеи создания рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации» для лабораторной работы.

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ПО ТЕМЕ «МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ЧИСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ».

§ 1. Лекционное занятие по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

§ 2. Практическое занятие по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

Заключение

Список используемо литературы:

Приложения

Можно сказать, что изменения происходят неизбежно. Время идет, прогресс изменяет мир вокруг нас, что-то уходит, что-то приходит. Изменения затрагивают все сферы жизни человека, образование не стало исключением. Требования к нему постоянно видоизменяются. Одним из самых масштабных изменений такого рода стало введение нового федерального образовательного стандарта. Вполне очевидно, что нововведение, так или иначе, повлечет изменения и самого образовательного процесса, его целей. Как правило, нельзя обучать новому старыми методами, хоть немного, но их нужно скорректировать. Отсюда возникает необходимость изучения вопросов, которые могут способствовать достижению новых, видоизменившихся целей обучения.

На данный момент, налицо нехватка таких разработок, методов обучения, которые способствовали бы эффективному достижению новых целей. Это, конечно же, вопрос времени, но все же. Можно сказать, что данная ВКР является своего рода попыткой предложить одну из таких разработок — рабочую тетрадь, которая являлась бы средством достижения новых целей образовательного процесса, доступным каждому.

Использование рабочих тетрадей не ново само по себе. Преподаватели в том или ином виде использовали или хотели бы использовать раздаточный материал при изучении той или иной темы. Большинство обучающихся же используют данные преподавателем материалы не только на самом занятии, но при выполнении домашнего задания и подготовке к следующему занятию.

При изучении информатики, в частности, при работе за компьютерами полезно делать записи в тетради, но с этим возникает ряд общепринятых проблем. Записи могут быть неполными, не структурированными, в тетради вообще может заноситься информация, которая не является существенной в данной теме, и т. д. По собственным записям в тетради ученику бывает непонятно, когда они вообще могут ему пригодиться в будущем.

Помимо вклада в развитие образования, более частной целью данной ВКР является выявление и разработка методических основ для создания и использования рабочей тетради в комплексе с компьютером по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Проанализировать научно-методическую литературу и выпускные квалификационные работы по проблеме исследования с целью выделения методических идей изучения темы «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

2. Проанализировать учебную литературу по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации» с целью выделения ключевого материала темы, основных видов задач;

3. Выделить ситуации использования рабочей тетради в теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации», структуру и содержание рабочей тетради в каждой из ситуаций;

4. Разработать фрагменты уроков с использованием сконструированных рабочих тетрадей для каждой ситуации.

Выпускная квалификационная работа состоит из двух глав и электронных приложений с компьютерными презентациями.

Глава I «Теоретические основы создания рабочей тетради по теме „Методика изучения технологии обработки числовой информации“» включает в себя три параграфа.

Первый параграф посвящен выявлению методических рекомендаций по изучению темы «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

Второй параграф посвящен содержанию линии «Методика изучения технологии обработки числовой информации», ее месту в школьном курсе информатики.

В третьем параграфе представлено описание методических идей создания рабочих тетрадей по данной теме.

Глава II посвящена практическим основам использования рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»". В ней представлена сама рабочая тетрадь по лекционному и практическому занятию, а также методика ее применения в комплексе с компьютерной презентацией. Описаны приемы, использованные в конкретных заданиях, даны к ним комментарии, а также перечислены цели, которые этими приемами достигаются.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКИХ ИДЕЙ ПО ТЕМЕ «МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ЧИСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ»

§ 1. Анализ научно-методической литературы по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

В данном параграфе проводится анализ научно-методической литературы, в которой представлены методические рекомендации по теме исследования. Параграф включает:

· анализ учебного пособия «Методика преподавания информатики», авторами которого являются М. П. Лапчик, И. Г. Семакин и Е. К. Хеннер;

· анализ статьи И. Е. Маловой, И. Е. Гуреевой «Основы создания тетрадей для ситуации использования компьютерной презентации в учебном процессе»;

· анализ статьи И. Л. Гуреевой «Сопровождение использования компьютера тетрадью с печатной основой».

1.1 Анализ учебного пособия «Методика преподавания информатики», авторами которого являются М. П. Лапчик, И. Г. Семакин и Е.К. Хеннер

В учебном пособии «Методика преподавания информатики» авторы М. П. Лапчик, И. Г. Семакин и Е. К. Хеннер предлагают методику обучения технологии обработки числовой информации, описывая все основные функции табличных процессоров, сопровождая это наглядным материалом. М. П. Лапчик предоставляет список изучаемых вопросов темы:

— Области применения электронных таблиц (ЭТ).

— Среда табличного процессора (ТП).

— Режимы работы ТП.

— Система команд.

— Данные в ячейках ЭТ.

— Методы адресации в ЭТ. [1, 318]

Весьма структурированный подход, применяемый автором учебника при изучении любой темы, что является плюсом как для преподавателей, так и для обучающихся, ввиду того, что знания тоже структурируются, легче передаются и принимаются.

Области применения электронных таблиц.

Далее авторы предоставляют краткий экскурс в историю развития табличных процессоров, рассказывая про первые табличные процессоры. Так же М. П. Лапчик упоминает, что на сегодняшний момент одним из самых популярных и распространенных табличных процессоров является MS Excel, входящий в состав пакета Microsoft Office. Надо добавить, что в подавляющем большинстве современных российских школ используется именно он или очень похожий на него бесплатный аналог. Это тоже является плюсом, так как обучать можно на примере этой программы или программы с идентичным интерфейсом.

Авторы пособия вводят понятие электронных таблиц путем выявления задач, которые они позволяют решать, иными словами идет этап мотивации изучения материала. Задачи, которые решает ЭТ, по мнению авторов:

1. Выполнение вычислений.

2. Математическое моделирование.

3. Использование электронной таблицы в качестве базы данных.

Что касается выполнения вычислений, то тут авторы поясняют, что многие расчеты с давних пор выполняются в табличной форме, особенно в области делопроизводства: многочисленные расчетные ведомости, табуляграммы, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач удобно выполнять в табличной форме. Электронные таблицы представляют собой удобный инструмент для автоматизации таких вычислений. Решения многих вычислительных задач на ЭВМ, которые раньше можно было осуществить только путем программирования, стало возможно реализовать на электронных таблицах.

По мнению авторов, использование математических формул в ЭТ позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Основное свойство ЭТ — мгновенный пересчет формул при изменении значений входящих в них операндов. Благодаря этому свойству, таблица представляет собой удобный инструмент для организации численного эксперимента: подбор параметров, прогноз поведения моделируемой системы, анализ зависимостей, планирование. Дополнительные удобства для моделирования дает возможность графического представления данных.

Авторы поясняют, что конечно, по сравнению с СУБД электронные таблицы имеют меньшие возможности в этой области. Однако некоторые операции манипулирования данными, свойственные реляционным СУБД, в них реализованы. Это поиск информации по заданным условиям и сортировка информации.

По мнению авторов пособия, обучая на уроках учеников, учитель должен помочь им освоить конкретный табличный процессор. А делать это преподавателю рекомендовано, придерживаясь методической схемы применения виртуального исполнителя, элементами которой является изучение среды, режимов работы, системы команд, данных.

Среда табличного процессора.

Авторы описывают интерфейс табличного процессора и вид электронной таблицы, параллельно вводя такие основные понятия темы, как ячейка, столбец, строка, адреса ячеек и т. д.

Авторами выделено следующие основные режимы работы:

— режим готовности (происходит выбор текущей ячейки или выделение блока ячеек).

— режим ввода данных (происходит посимвольный ввод данных с клавиатуры в текущую ячейку).

— режим редактирования (используется при необходимости отредактировать содержимое ячейки без полной его замены).

— командный режим (режим выбора и исполнения команд из иерархической системы меню. После выполнения команды происходит возврат к режиму готовности).

Кроме перечисленных основных режимов работы ТП, можно говорить о режимах отображения таблицы и режимах управления вычислениями.

Режимы отображения таблицы. В ячейках, хранящих формулы, могут отображаться результаты вычисления по формулам или сами формулы. Первый режим называется режимом отображения значений, второй — режимом отображения формул. Рабочим состоянием таблицы является режим отображения значений. Режим отображения формул может использоваться при формировании и отладке таблицы.

Режим управления вычислениями. Табличный процессор производит вычисления по формулам, сканируя таблицу в определенном порядке. Такое сканирование всегда начинается с клетки А1. Порядок вычислений может быть установлен по строкам или по столбцам. Некоторые ТП позволяют устанавливать этот порядок по желанию пользователя.

При каждом вводе новых данных в ячейку вся таблица автоматически пересчитывается заново (режим автоматического пересчета). В некоторых ТП существует возможность установки режима ручного пересчета, т. е. таблица заново пересчитывается только после подачи специальной команды.

Система команд.

Команды ТП организованы в иерархическую систему, верхним уровнем которой является главное меню. Кроме того, выполнение команд может инициироваться через панель инструментов, контекстное меню, «горячие клавиши».

Команды редактирования таблицы позволяют манипулировать с фрагментами таблицы: удалять, копировать, перемещать, вставлять. Вставки и удаления столбцов или строк приводят к сдвигу других строк или столбцов таблицы. При этом действующая в таблице относительная адресация автоматически модифицирует формулы в соответствии с их изменившимися адресами. Прием копирования позволяет быстро строить большие таблицы, содержащие однотипные элементы.

Команды форматирования позволяют изменять внешний вид таблицы, ее оформление. К элементам формата относятся:

* направления выравнивания данных относительно границ ячейки;

* высота строки и ширина столбца;

* тип, начертание и размер шрифта;

* формат представления чисел (обычный, экспоненциальный, разрядность);

* вид разлиновки таблицы;

* цвет фона и пр.

В электронной таблице действует некоторый набор стандартных параметров формата «по умолчанию». Командами форматирования его можно изменять как по отношению ко всей таблице, так и в отдельных ее фрагментах.

Команды работы с файлами включают в себя стандартный набор команд, позволяющих открывать и сохранять файлы, организовывать вывод на печать полученного документа.

Команды работы с таблицей как с базой данных. Способность ТП искать и выбирать данные из таблицы позволяет использовать электронную таблицу в качестве несложной базы данных. При работе с базами данных имеют дело с записями и полями. В электронных таблицах базой данных является сама таблица, записями — строки таблицы, полями — столбцы таблицы. В ТП реализованы команды поиска и сортировки.

Команды графической обработки данных дают возможность отображать числовую информацию в графическом виде, чаще всего — в виде диаграмм. Команды графического режима можно разбить на две группы:

* команды описания диаграмм (задают данные, которые будут выведены в графическом виде, задают тип диаграмм и т. д.);

* команды вывода диаграмм.

Типы данных.

Текстовый процессор должен «знать», какого типа данное хранится в конкретной ячейке таблицы, для того чтобы правильно интерпретировать ее содержимое. Так, например, признаком текстовых данных является символ «(двойные кавычки). Тип данных определяется множеством значений, принимаемых величиной и совокупностью операций, применимых к величинам этого типа. Отсюда, например, следует, что нельзя применять арифметические операции к ячейкам таблицы, в которых хранится текстовая информация. Основной набор типов данных в электронных таблицах практически тот же, что и в базах данных: числовой, символьный, логический. В некоторых ТП (Excel) существует тип «дата».

Структуры данных. Минимальным структурным элементом данных, представленных в электронной таблице, является ячейка.

Основная работа производится с ячейками: их заполняют, редактируют, очищают.

Ячейки объединяются в структуры данных — столбцы и строки. Табличные процессоры позволяют оперировать со строками или столбцами как единым целым. Например, можно удалять или вставлять строки (столбцы), менять их местами.

Базовым структурным понятием в электронных таблицах является понятие диапазона ячеек (блока). Оно используется во многих командах табличных процессоров и в некоторых функциях. Диапазон — это множество ячеек, образующих в таблице область прямоугольной формы (матрицу). Минимальный диапазон — это ячейка, строка и столбец, которые также являются блоком, максимальный диапазон — вся таблица. Некоторые табличные процессоры позволяют задавать имя для диапазона клеток, что дает возможность работать с блоком как единым целым.

Числовые константы разделяются на целые и вещественные. Вещественные константы можно записывать двумя способами: в форме с фиксированной точкой и в экспоненциальной форме (в форме с плавающей точкой).

Переменные. Каждую ячейку таблицы будем интерпретировать как ячейку памяти текстового процессора. Каждая ячейка имеет свое имя, состоящее из имени столбца и номера строки. В каждой ячейке может храниться информация того или иного вида. Здесь прослеживается прямая аналогия с понятием переменной в языках программирования. Переменная — это поименованное место в памяти (ячейка), куда можно записать значение. Переменная принимает различные значения определенного типа. Каждая переменная обозначается символическим именем (идентификатором). Ячейку таблицы можно рассматривать как переменную. Следовательно, Al, C5, G10 и пр. — имена переменных.

Выражения (формулы). В электронных таблицах используются два вида выражений: арифметические и логические. Выражение, определяющее способ вычисления некоторого числового значения по математической формуле, называется арифметическим выражением. Существуют определенные правила записи арифметических выражений. Эти правила аналогичны тем, что используются в языках программирования.

Выражения составляются из констант, переменных, знаков операций, функций, круглых скобок. Примеры выражений: 2.5*(G5+G2) SQRT (B42−4*B3*B5) SUM (C10:C20) Здесь символ «*» — знак умножения; «» — возведение в степень. В ТП SuperCalc SQRT — функция вычисления квадратного корня; SUM — функция суммирования. В русифицированных версиях Excel функция квадратного корня — КОРЕНЬ, функция суммирования — СУММ. Порядок вычисления выражений происходит в соответствии с приоритетами выполнения арифметических операций, с расстановкой скобок.

Логические выражения (логические формулы) строятся с помощью операций отношения (<, >, =, <=, >=, <>) и логических операций (логическое «И», логическое «ИЛИ», логическое отрицание «НЕ»). Результатом вычисления логического выражения являются логические величины «истина» или «ложь».

Адресация.

Следует обратить внимание учеников на определенную родственность структуры электронной таблицы и оперативной памяти ЭВМ. В обоих случаях используется принцип адресации для хранения и поиска информации. Разница состоит в том, что в ОЗУ наименьшей адресуемой единицей является байт, а в таблице — клетка (ячейка).

Символические имена переменных являются в то же время их адресами в таблице. В таблице может быть установлен режим относительной адресации или режим абсолютной адресации. В режиме относительной адресации всякие изменения в местоположении формулы путем копирования блока, переноса блока, вставки или удаления строк или столбцов приводят к автоматическому изменению адресов переменных в формулах, находящихся в смещенных ячейках. Иначе говоря, формулы модифицируются в соответствии со своим новым положением.

При отмене режима относительной адресации устанавливается режим абсолютной адресации. В этом случае при смещении клеток модификации формул не происходит.

Обычно режим относительной адресации работает в таблице по умолчанию. Абсолютная адресация применяется к отдельным ссылкам на ячейки в формулах. Для этого используется символ «замораживания» адреса — «$». С помощью этого символа можно «заморозить» как весь адрес, например $В$ 2, так и отдельные его части, например $В2, В$ 2.

1.2 Анализ статьи И. Е. Маловой, И. Е. Гуреевой «Основы создания тетрадей для ситуации использования компьютерной презентации в учебном процессе»

В данной статье авторы раскрывают основы создания страниц рабочей тетради.

В начале повествуется о том, какие преимущества, по мнению авторов, предоставляет использование современных технологий в обучении, а именно:

1) экономия времени обучающихся и обучающих. Для первых использование современных технологий позволяет до некоторой степени сократить количество рутинной работы, для вторых же — позволяют избавиться от необходимости делать записи на доске.

2) повышение качественной основы обучения, посредством возможности раскрыть способы деятельности материала, усилить наглядность подачи этого материала в обучении (компьютерные технологии позволяют отразить динамичность, образность учебного материала, включить учебные диалоги), последовательно пройти этапы его изучения.

3) возможность качественно организовать будущую работу как обучающихся (так как можно увидеть не только результат, но и процесс работы с учебным материалом), так и обучающих (так как есть возможность сохранить удачные находки и откорректировать неудачные и др.).

Авторы выделяют две группы ситуаций использования компьютера. Одна из них подразумевает использование ЭВМ непосредственно на уроке, другая — вне урока или занятия.

Каждая группа раскрывается более подробно, в частности, перечисляются ситуации, которые, по мнению авторов, относятся к первой группе:

— используется один компьютер, который помогает обучаемому или обучающему;

— используются несколько компьютеров, но задания у учащихся индивидуальные;

— обучающиеся работают в комплексе с сетевой программой.

Ко второй группе авторы отнесли ситуации:

— учащиеся работаю с электронными ресурсами, которые им предоставил педагог;

— учащиеся работают с ресурсами сети Интернет;

— созданием электронного ресурса занимаются непосредственно сами учащиеся.

Рассматривается наиболее распространенная ситуация — использование компьютера для демонстрации презентаций по определенным темам. И разумеется, при такого рода демонстрации учащиеся должны фиксировать определенное количество материала из презентации у себя в тетради, а записи как правило отнимают большое количество времени. Авторы предлагают решить эту проблему использованием рабочей тетради.

По мнению авторов, при конструировании любой страницы рабочей тетради необходимо обеспечить: предметную полноту, самостоятельную успешность обучающихся в учебно-познавательной деятельности и в работе с тетрадь; контроль и рефлексию.

Целями, на которые направленно использование рабочих тетрадей по мнению авторов являются:

1) включение учащихся (студентов) в процесс целеполагания и планирования изучения темы, раздела;

2) изучение нового теоретического материала;

3) выявление способа работы с задачами заданного вида.

Чтобы достичь каждую вышеупомянутую цель, авторы поднимают следующие вопросы: какое содержание должна иметь такая страница рабочей тетради; как это содержание должно быть представлено на странице рабочей тетради; какова организация работы обучающихся с такой страницей.

Учащиеся должны быть включены в процесс целеполагания и планирования изучения темы или раздела. Чтобы обеспечить предметную полноту на странице должны быть представлены:

1) ключевые вопросы темы;

2) логические связи между ключевыми вопросами;

3) слова-переходы между ключевыми вопросами.

Авторы поясняют, что форму представления содержания темы они решают назвать картой темы, ввиду назначения страницы.

Содержание этой карты должно предусматривать:

— опыт учащихся;

— способы его актуализации или способы мотивации изучения;

— использование всевозможных приемов и методов графического оформления;

— отражение обобщенных способов деятельности с изучаемыми объектами.

Если изучается новый теоретический материал, то по мнению авторов содержание тетради должно включать теоретические сведения и задания по работе с ними.

Авторы весьма подробно рассматривают то, как можно структурировать различные тематические сведения, касающиеся теории изучаемой темы, а также рассматривают основы для выявления способа работы с задачами заданного вида.

Одной из важнейших и полезных частей статьи является заключение, где авторы дают некоторые советы по созданию и разработке как отдельных страниц рабочей тетради, так и тетради в целом.

1.3 Анализ статьи И. Л. Гуреевой «Сопровождение использования компьютера тетрадью с печатной основой»

Данную статью автор начинает с описаний преимуществ применения компьютерных технологий на учебных занятиях. Некоторые их уже были отмечены выше, а некоторые — нет. Например, автор также упоминает, что рабочие тетради дают возможность последовательного изучения материала, помогают повысить качество обучения, обеспечивают наглядность в обучении, дают возможность качественно организовать индивидуальную работу учащихся и т. д.

Гуреева И. Л. выделяет три ситуации применения компьютера в процессе обучения:

— учитель использует ЭВМ;

— учащийся в классе использует ЭВМ;

— учащийся дома использует ЭВМ.

Однако, автор подчеркивает, что не всегда ЭВМ помогает максимально идеализировать процесс обучения без каких-либо сложностей. Иначе говоря, возникают проблемы применения компьютера, среди которых автор выделяет следующие три:

— учащийся испытывает трудности в том, как и какие записи из компьютерной презентации стоит переносить себе в тетрадь;

— учащемуся трудно запомнить и позже воспроизвести весь алгоритм действий при выполнении заданий, так как результаты остаются в компьютере;

— программ слишком много, и учащийся осваивает лишь незначительную их долю или делает это не в должной мере.

В качестве решения автор предлагает использовать рабочую тетрадь и поэтому речь заходит о требованиях к этим тетрадям:

1) тетради должны преодолевать затруднения, возникающие у учащихся во время работы за компьютером;

2) тетради должны обеспечивать успешность самостоятельной работы учащихся с ними, так как эта работа будет происходить не только в классе, но и дома, без чьей-либо помощи;

3) тетрадь должна содержать правила по ее заполнению и в ней должна просматриваться четкая структура в целом и каждого задания отдельно;

4) тетрадь должна обеспечить контроль учащихся, иными словами к ней необходимо предоставить или разработать методическое сопровождение и средства самоконтроля;

5) тетрадь должна полностью раскрывать ту или иную изучаемую тему, включать в себя задания по этой теме, и разделы, куда учащийся мог бы заносить все необходимое при обучении.

6) тетрадь должна четко определять требования по организации работы с компьютером: включать в себя задания, которые необходимо выполнить до работы за компьютером, во время работы и после.

Автор считает, что требования к конструированию тетради с печатной основой зависят от этапа урока, объекта изучения; учебного предмета; типа урока.

Вывод:

1. При разработке содержания и установки порядка изучения аспектов темы вполне можно ориентироваться на учебное пособие «Методика преподавания информатики», авторами которого являются М. П. Лапчик, И. Г. Семакин и Е. К. Хеннер, а также на те требования, которые перечислены в двух проанализированных статьях.

2. Рабочую тетрадь необходимо составлять таким образом, чтобы она, если не полностью устраняла, то хотя бы частично способствовала решению тех проблем, что были упомянуты в статье «Сопровождение использование компьютера тетрадью с печатной основой» Гуреевой И. Л., при этом, необходимо ориентироваться на цели создания тетрадей с печатной основой, которые были поставлены в статье «Основы создания тетрадей для ситуации использования компьютерной презентации в учебном процессе».

§ 2. Анализ федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, программы и содержания вузовской темы «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

В этом параграфе представлен анализ федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) основного общего образования (ООО), а также анализ программы и содержания вузовской темы «Методика изучения технологии обработки числовой информации». В этом параграфе предполагается создать предпосылки для составления заданий или формирования идей для заданий, которые будут реализованы в следующем параграфе. Помимо вышеперечисленного в параграфе определятся те компетенции, которые можно формировать с использованием рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации».

2.1 Анализ профессиональных компетенций, перспективы их реализации в рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

Все коды нижеупомянутых компетенций и их дескрипторных характеристик соответствуют ФГОС ООО.

На данный момент разработки рабочей тетради предполагается сформировать следующие компетенции у студентов, которые будут работать с тетрадью по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»:

ОПК-3, так как, не зная основ речевой профессиональной культуры или не умея их применять, невозможно правильно организовать процесс организации обучения информатике и не только;

ОПК 3−5, так как тетрадь организует своего рода диалог между студентом и учителем, разработавшим тетрадь или лекции, по которым создавалась тетрадь.

Чтобы сформировать данные компетенции, студентам надо предложить задания по организации речи, диалога в процессе обучения и на организацию этого процесса. Например, можно предложить учащимся диалог, а в качестве задания указать требование определить какая базовая методика в нем раскрывается; из нескольких предложенных диалогов выбрать педагогически верный и т. д.

ОПК-4, так как, зная результаты своей деятельности или намечая их, студенты ставят перед собой цели, которых необходимо достигнуть;

ОПК 4−5, так как студент, так же как и учитель, иногда сам, иногда с помощью рабочей тетради должен разрабатывать способы получения требуемых результатов обучения информатике;

ОПК 4−6, чтобы студент мог делать выбор способа, основываясь на каких-то обоснованных выводах.

Эти дескрипторные характеристики могут быть сформированы путем выполнения заданий на способ оценивания результатов.

ОПК 5−5: редактирует конспект урока в соответствии с требованиями;

ОПК 5−3: разрабатывает конспект урока информатики;

ОПК 5−4: проводит анализ конспекта урока информатики;

Три вышеперечисленные дескрипторных характеристики могут быть сформированы с помощью всевозможных заданий с конспектами, начиная от написания этих конспектов, заканчивая заданиями на определение целей этапов урока, представленных в конспекте.

ПК 3−4: разрабатывает способы диагностирования достижений учащихся в определенной теме курса информатики;

ПК 3−6: анализирует результаты диагностирования учебных достижений учащихся в изучении информатики и предлагает пути достижения качества обучения;

Формировать эти характеристики можно, предложив студентам задания на разработку этапа урока, где осуществляется этап контроля и диагностики результатов (контрольные, тесты и т. д.).

ПК 5−3: разрабатывает задания, включающие необходимость использования учащимися образовательной среды.

Возможны такие задания, где студентам будет предложено придумать упражнения в программе Excel для отработки навыков и умений (например, по копированию ячеек, сортировке, вводу формул и т. д.).

2.2 Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) Начнем данный подпункт с определения: «Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (далее — Стандарт) представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основной образовательной программы основного общего образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию».

В соответствии с этим стандартом, к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования представлены следующие виды требований:

1) личностные;

2) предметные;

3) метапредметные.

Преподаватель должен развивать личностные качества обучаемого, это факт, также, по определению учитель информатики должен обучать своему предмету, что тоже является аксиомой. Что же касается метапредметных требований, им мы уделим несколько больше внимания.

Они включают в себя межпредметные понятия, которые были усвоены обучающимися, а также ряд универсальных учебных действие, способность их применять, деятельность, направленную на организацию учебного процесса.

Метапредметные результаты учебной деятельности должны отражать целый ряд умений: умение ставить перед собой цели, планируя и контролируя свои действия на пути их достижения, умение обобщать или наоборот классифицировать понятия, умение организовывать свою учебную деятельность с кем бы то ни было и др.

В ФГОС ООО раскрывается фундаментальное ядро, представляющее собой, «базовый документ, необходимый для создания базисных учебных планов, программ, учебно-методических материалов и пособий». В фундаментальном ядре представлены основные элементы программы в средней школе, в частности, по информатике. А именно:

— пояснительная записка, где раскрывается понятие информатики, сущность этого предмета в школьном курсе, информационные процессы, разделение понятийного аппарат этого предмета и др.;

— содержание, где перечислены общие понятия, а также те, которые входят в следующие разделы предмета: ценность информации, математические понятия, устройство и характеристики компьютера, организация вычислительного процесса, информационные технологии.

Согласно фундаментальному ядру, с темой «технология обработки числовой информации» связаны:

— общие понятия: информация.

— ценность информации: формализация.

— математические понятия: обрабатываемые объекты (цепочки символов, числа, списки), примеры алгоритмов сортировки, вычислимые функции;

— организация вычислительного процесса: программное обеспечение (Excel);

— информационные технологии: ввод, обработка информации с помощью ЭВМ, динамическая (электронная) таблица как средство моделирования, ввод информации (в том числе формул) в таблицу, переход к графическому представлению и др.

Также в фундаментальном ядре имеется раздел «универсальные учебные действия» (УУД), которыми должны овладеть учащиеся общеобразовательной школы в независимости от предмета.

Согласно этому разделу, в преподавании школьных предметов существенное место должно отводиться метапредметным учебным действиям («умственные действия учащихся, направленные на анализ и управление своей познавательной деятельностью»)

УУД в фундаментальном ядре разделены на четыре вида:

1) личностный;

2) регулятивный;

3) познавательный;

4) коммуникативный.

Согласно моему мнению, с темой «Технология обработки числовой информации» связаны следующие УУД:

1) личностный (действия смыслообразования);

2) регулятивный (целеполагание; составление плана и последовательности действий; прогнозирование; контроль; коррекция; оценка; элементы волевой саморегуляции);

3) познавательный (моделирование (преобразование объекта из чувственной формы в модель, где выделены существенные характеристики объекта и преобразование модели с целью выявления общих законов, определяющих данную предметную область); умение структурировать знания);

4) коммуникативный (умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, постановка вопросов — инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации).

В той или иной мере их можно использовать в рабочей тетради.

2.3 Анализ лекции И. Е. Маловой по теме «Методика обучения обработке числовой информации»

И. Е. Малова предлагает изучать эту тему по следующим пунктам плана:

1. Место и роль темы в базовом курсе информатики.

2. Реализация общей схемы изучения ИТ.

3. Основные типы задач.

По своей сути этот план является универсальным, ведь он подойдет любой теме для изучения.

Из представления тем в порядке их изучения видно, что темы взаимосвязаны между собой и этот порядок определен не случайно. Так например, в теме «Модели и таблицы» раскрываются этапы моделирования, которые в свою очередь реализуются в теме «Базы данных» и т. д.

Что же до темы, которая фигурирует в данной ВКР в качестве ведущей, то её роль такова:

«1) закрепить этапы моделирования;

2) продемонстрировать практическое применение моделирования;

3) заложить основу для реализации идей алгоритмизации и программирования"

И. Е. Малова сходится с Лапчиком в том, что реализация схемы изучения включает в себя 4 пункта:

1) области применения;

2) теоретические основы;

3) прикладное ПО;

4) Аппаратные средства.

И. Е. Малова с своих лекциях реализует прием учебного диалога, задавая ученикам вопросы, актуализируя их знания, например:

«Какие четыре вопроса рассматривают в любой технологии? (области применения, теоретические основы, ПрПО, аппаратные средства)» и т. д.

Тем самым в работу включается если не каждый, то абсолютное большинство учеников. Параллельно этому диалогу, на лекции используется презентация, на которой соразмерно продвижению по материалу лекции появляются ответы на вопросы, раскрывается данная тема. Это помогает реализации принципа наглядности, что в свою очередь является безусловным плюсом, как для преподавателя (экономит время, убирает необходимость делать записи на доске), так и для обучающихся (воспринимают информацию не только слуховыми органами, но и органами зрения). К тому же компьютерная презентация дает огромные возможности для форматирования текста (выравнивание, изменение цвета отдельных пунктов, подчеркивание и т. д.) и представления материала различными способами (таблица, схема, видео и т. д.)

Дальше И. Е. Малова предлагает использовать экран не только для демонстрации презентации, но и для демонстрации программы (табличного процессора) Excel, с которым неразрывно связано обучение табличным вычислениям и обработки числовой информации.

При этом в качестве заданий студентом лектор предлагает им самим придумать вопросы, которые они бы задали обучающимся, придумать другие пути изучения темы, либо видоизменить существующие.

§ 3. Целевые, содержательные и организационные основы рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации»

В этом параграфе представлены и описаны приемы и идеи, относящиеся к методике изучения темы и реализованные в рабочей тетради для студентов курса МОИ, предназначенной для использования во время лекционных и практических занятий.

3.1 Методические идеи создания рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации» для лекционных занятий

С целью обоснования ключевых методических идей, используемых при разработке рабочей тетради для лекционных занятий раскроем содержание следующих трех пунктов:

1) Цели создание рабочей тетради;

2) Содержание рабочей тетради;

3) Пропуски в рабочей тетради.

При подробном раскрытии этих пунктов более детально, прорисовываются целевые, содержательные и организационные основы создания рабочей тетради.

Иначе говоря, в этом пункте наша задача состоит в том, чтобы выделить цели создания рабочей тетради, а также раскрыть содержательные и организационные основы, связанные с этими целями.

Цель 1: Включение целевого блока.

Содержание лекционного занятия определено его планом:

1. Место и роль темы в базовом курсе информатики;

2. Реализация общей схемы изучения ИТ;

3. Методика изучения теоретических основ темы;

На первой странице рабочей тетради в виде таблицы представлен план лекции и цели. Это помогает студентам определить содержание лекционного занятия, определить какая «информатика», какая методика в нем содержится.

Цели лекции предлагается заполнить самим студентам, основываясь на анализе плана лекции, что помогает им занять активную позицию в процессе целеполагания, использовать прошлый опыт, а в дальнейшем и систематизировать и актуализировать свои знания по данной теме, ведь в соответствии с принципом предметной полноты, содержание рабочей тетради следует организовать таким образом, чтобы в дальнейшем к материалам, представленным в этой тетради, можно было бы обратиться. Это и послужило причиной включения заданий по работе с планом лекционного занятия.

Также, при анализе плана лекции студентам предлагается определить базовые методики, которые связанны с отдельными пунктами плана.

Ниже представлено задание, в виде которого реализовано все вышесказанное.

Задание 2. Ответьте на вопросы и выполните задание.

1. Какие базовые методики связаны с планом лекции? Укажите, какому пункту какая методика соответствует.

3-МФП, 4 — МФУ

2. На основе описания плана лекции сформулируйте ее цели.

Частью целевого блока является задание на указание страниц тетради, на которых даны ответы на основные вопросы темы. Сделано это для удобства обращения к содержанию и материалам, представленным в рабочей тетради.

Другое задание, которое также является частью целевого блока, предлагает учащимся заполнить номера страниц, где находятся ответы на ключевые вопросы, которые относятся к содержанию лекции, чтобы в дальнейшем было легче ориентироваться в рабочей тетради и быстрее обращаться к необходимой части материала.

Учителю нужно знать ответы на следующие вопросы:

— Каково значение изучения темы «Электронные таблицы»? Стр. №_____

— Какова общая схема изучения темы «Электронные таблицы»? Каковы особенности методики её использования Стр. №_____

— Каковы основные понятия темы «Электронные таблицы»? Каковы особенности методики их формирования Стр. №_____

— Каковы основные умения темы «Электронные таблицы»? Каковы особенности методики их формирования Стр. №_____

Цель 2: Раскрыть роль и место темы в базовом курсе информатики.

Учащимся дана схема последовательности изучения тем, в которой наглядно представлен порядок их изучения. Учащимся на основе анализа этой схемы предлагается выделить цели, которые показывают взаимосвязь и важность изучения табличных вычислений относительно других тем курса информатики. Студентам дано соответствующее задание, чтобы они самостоятельно сделали вывод о роли темы Задание 3. Из представленной выше схемы сделайте выводы о роли темы «Табличные вычисления» и запишите цели изучения этой темы, исходя из вышепредставленной таблицы и последовательности изучения тем.

1) закрепить этапы моделирования;

2) продемонстрировать практическое применение моделирования;

3) заложить основу для реализации идей алгоритмизации и программирования.

Цель 4: Ввести определение ЭТ.

Для того чтобы учащиеся самостоятельно ввели данное определение, им были предложены три преимущества электронных таблиц перед обычными таблицами. Таким образом, ученики занимают активную позицию на этом этапе занятия. Более того, эти три преимущества не даны ученикам в готовом виде. Их тоже предлагается записать самостоятельно, основываясь на небольших проблемных ситуациях и вопросах, которые даны в рабочей тетради и которых находят отклик в жизненном опыте учащихся, так как смоделированы на бытовых примерах.

И уже позже, составить определение ЭТ, учащимся помогают вопросы к ключевым словам в определении.

Электронная таблица — это что, если ее можно использовать как калькулятор при подсчетах? (инструмент). ЭТ заменяет калькулятор, значит, она нужна для проведения чего? (расчетов). Прилагательное «электронная» говорит о том, что данная таблица хранится и расчеты производятся где? (ЭВМ/компьютер) Электронная таблица — это инструмент для расчетов на компьютере.

Назначение ЭТ — организация вычислений Задание 5. Ответьте на вопросы:

Каким методом было введено определение электронных таблиц?

Конкретно-индуктивным Таким образом соблюдены требования к этапу введения определения конкренто-индуктивным методом: сначала были раскрыты признаки определения на примере (жизненном опыте), потом сформировалось определение.

Цель 4: Раскрыть реализацию общей схемы изучения ИТ.

Реализации данной цели посвящен второй пункт лекции.

Удобно рассматривать схему изучения технологии обработки числовой информации через фрагмент схемы из учебника М. П. Лапчика «Схема изучения любой ИТ».. Данная схема включает в себя четыре основных вопроса изучения любой ИТ:

1) Области применения;

2) Теоретические основы;

3) Программные средства;

4) Аппаратные средства.

В рабочей тетради она реализована следующим образом:

1) Учащиеся должны были самостоятельно вписать четыре вышеуказанных вопроса, основываясь на предыдущем опыте изучения тем, которые были до этого, тем самым актуализируя предыдущие знания.

2) Учащимся, под каждым из этих вопросов, предлагается заполнить пропуски, в зависимости от которых происходит та или иная актуализация знаний и жизненного опыта. А также построить по ней связный рассказ, тем самым демонстрируя логику изучения темы по этим четырем вопросам.

Задание 6.

1) Заполните ячейки, написав туда аспекты изучения данной темы. После чего, укажите кратко, о чем будет идти речь в ответах на вопросы, которые даны под ячейками.

2) Составьте план изучения темы, сформулировав вопросы, на которые предстоит ответить.

_____________________________________________________________

____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Цель 4: Раскрыть методическую цепочку изучения теоретических основ технологии обработки числовой информации.

Методическая цепочка изучения теоретических основ технологии обработки графической информации имеет вид:

Изучение интерфейса ТП, структуры ЭТ и через опору на жизненный опыт учащихся и аналогию с текстовым редактором и формирование понятия адреса ячейки через анализ таблицы решения задача и компьютерах изучение главного свойства ЭТ через анализ таблицы в двух режимах изучение формулы как одного из данных и ЭТ как калькулятора с использованием проблемного метода изучение и принципов адресации через использование фокус-примера формирование понятия диапазона с использованием проблемного метода Задание 7. Сформулируйте вопросы, ответы на которые есть в представленном тексте.

1. ___________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. ___________________________________________________________

4. ___________________________________________________________

Сформулированная методическая цепочка изучения теоретических основ технологии обработки числовой информации, включает в себя планирование изучения теоретических основ с опорой на общую схему ИТ, а также способы введения понятий и свойств. Такая цепочка, во-первых, дает четкий план изучения основной информатики темы, а во-вторых, формулирует названия методов, используемых при введении данных теоретических основ. Задание на работу с методической цепочкой направлено на составление вопросов, ответы на которые уже есть в представленном тексте.

Цель 5: Раскрыть теоретические основы темы.

Реализация этой цели происходит в пункте номер три: «Методика изучения теоретических основ темы»

Например, при знакомстве учащихся с интерфейсом табличного процессора используется метод аналогии с текстовым процессором. Все продукты пакета Microsoft Office выполнены в едином стиле, благодаря чему аналогия и строится так легко.

Также при введении понятия формула, принципов абсолютной, относительной адресации, диапазона используется одна и та же таблица в Excel, иными словами используется фокус пример — магазин, который нитью тянется через все, или почти через все, теоретические основы.

Вот такой вид имеет таблица, используемая в рабочей тетради на этапе изучения принципа относительной адресации.

А, например, при работе с формулами в процессе изучения абсолютной адресации, демонстрируется как вид значений, так и формульный режим:

Имея перед глазами две этих картинки, учащиеся могут наглядно сравнить два режима, что способствует лучшему пониманию и представлению о том какие образом используются формулы в ЭТ.

При введении понятия диапазона, в частности, для обозначения способа задания ему имени, таблица с этим же примером используется в следующем виде:

Имя диапазона: A1: F6.

Также почти на всех этапах отдается предпочтение так называемому проблемному методу обучения. Перед учащимися ставятся определенные задачи, в зависимости от того, какую основу нам нужно ввести.

Например, на этапе введения формул задачей было избежать ручного исправления значений в определенных ячейках, если их значения зависели от значений в других ячейках. При введении принципа относительной адресации задачей было избежать повторного ручного переписывания однотипных формул, а на этапе изучения принципа абсолютной адресации — повторной записи одного и того же неизменяемого значения в отдельный столбец.

Цель 7: Использование рабочей тетради в комплексе с компьютерной презентацией.

На лекционных и практических занятиях, помимо самой рабочей тетради, очень удобно использовать и компьютерную презентацию, которая является своего рода наглядной демонстрацией страниц тетради. Слайды по своему содержанию представляют собой копии заданий. Компьютер делает доступным использование анимации, что дает ряд преимуществ:

1) Обучающиеся могут сами предположить варианты ответов, в то время, пока на презентации вместо ответа стоит пропуск.

2) Второе преимущество состоит в том, что после того как учащиеся дали свои варианты ответа, они могут сравнить их с тем, что предлагает преподаватель и выявить ошибки.

3) После того, как на экране появится правильный ответ, обучающиеся могут вписать его в свою рабочую тетрадь.

Иными словами мы можем вывести на экран незаполненную страницу рабочей тетради и заполнять ее в режиме диалога с учащимися по мере необходимости при помощи анимации. Такой способ работы — компьютерная презентация с анимацией — помогает выявить трудности, возникающие в процессе заполнения тетради, и понять на каких этапах это происходит, а также принять меры их преодоления.

3.2 Методические идеи создания рабочей тетради по теме «Методика изучения технологии обработки числовой информации» для лабораторной работы

Цель 1: Актуализировать знания по теме.

Один из приемов, который помогает актуализировать знания по предыдущей теме — это пропуск ключевых слов, либо понятий в определениях. Можно с уверенность. сказать, что это является необходимым, так как способствует закреплению теоретических основ. Заново произносятся определения, либо основные идеи темы, перед тем как приступить к более практическому этапу применения знаний, связанных с методикой обучения обработки числовой информации.