Использование индивидуальных систем заданий в курсе информатики для старшеклассников, в зависимости от их профессиональной ориентации

Существующая система заданий для старшеклассников по темам «Формализация и моделирование» и «Microsoft Excel» курса информатики.

В старшей школе ученикам необходимо выбрать будущую профессию. В сфере развивающихся технологий, любая профессия, выбранная старшеклассниками, будет связана с компьютером и умением работать на нем, применяем компьютера в данной области. Для того чтобы ученикам наглядно продемонстрировать всю необходимость компьютера и предмета информатика, чтобы изменить стереотипы, что компьютеры существуют для игр, необходимо на уроке информатики применять такие задания, чтобы каждому ученику, было наглядно видно и понятно, что в данной профессии компьютеры играют огромную роль. Если продемонстрировать ученикам такую необходимость компьютера и самого предмета информатика, то у учеников повысится мотивация к изучению предмета. Это можно достичь применением дифференцированных задач и заданий в зависимости от профессиональной ориентации старшеклассников.

После анализа учебников по информатике для 11 классов можно сделать выводы, что не существует системы заданий для старшеклассников, дифференцированных в зависимости от профессиональной ориентации школьников. Данная система представляет собой набор заданий, которые необходимо решить детям, не зависимо от их интересов. Предложенные задания, не всегда понятны всем ученикам, в результате чего успеваемость и усвоение материала становится ниже.

Для рассмотрения заданий выбраны две темы школьного курса по информатике для 11 класса: «Формализация и моделирование» и «Microsof tExcel». Данные темы выбраны не случайно. Тема «Формализация и моделирование» выбрана из-за большой практической значимости в жизни и в различных профессиональных областях. С моделями мы встречаемся в жизни довольно часто. Теоретический материал по этой теме закрепляется на практических занятиях, и реализуются в «Microsoft Excel». В свою очередь «MicrosoftExcel» применяется во всех областях профессиональной деятельности. На любой работе требуются знания данной программы. На уроках информатики необходимо расширить представление старшеклассников об этой программе и показать практическую значимость ее в разных профессиональных областях.

Рассмотрим задания, предложенные в учебнике Н. В. Угриновича «Информатика и информационные технологии 10−11 классы» по теме «Формализация и моделирование».

Что же собой представляет моделирование и формализация?

Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании модели [21;с 238].

Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. [21;239].

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией [21;242].

Данные определения приводятся в учебнике Н. Угриновича. После чего разбираются типы информационных моделей:

• 1. Табличные;
• 2. Иерархические;
• 3. Сетевые;

На каждые типы информационных модели приводятся всего несколько примеров, которые никак не дифференцированы и не могут показать учащимся применение ИКТ и моделирования в разных профессиональных областях.

Для табличных информационных моделей

• 1. На основе телевизионного прогноза погоды для нескольких городов постройте информационную модель, включающую данные о температуре, влажности и давлении.
• 2. Представьте в табличной форме математическую функцию у=х2.

Для иерархических информационных м

• 1. Постройте иерархическую модель файловой системы вашего компьютера.
• 2. Постройте генеалогическое дерево вашей семьи.

Для сетевых информационных моделей

• 1. Постройте информационную модель локальной сети школьного компьютерного класса.
• 2. Постройте динамическую сетевую информационную модель передачи мяча в процессе атаки вашей любимой спортивной команды.

Данные примеры, предложенные ученикам, не связаны с их интересами и тем более с профессиональной ориентацией. Результат таких заданий — минимальное выполнение и понимание данной темы. Ученики, не интересующиеся спортом, не смогут построить модель передачи мяча в процессе атаки, так как они даже не имеют представления, как это происходит в жизни. А если заинтересовать учеников заданиями, смысл которых им понятен и близок к реальности, они смогут понять, как это происходит в жизни, и тогда построение информационной модели не предоставит особого труда. Необходима связь заданий с жизнью и именно так, чтобы старшеклассники хорошо ориентировались в данной области.

Существуют основные три этапа построения компьютерных моделей.

1. На первом этапе на основе словесного описания решаемой задачи производится ее формальное описание на основе:

Имеющихся знаний о конкретном объекте исследования («что дано»);

Задания на его исследование: что нужно получить в результате решения задачи, с учетом требуемых качественных и количественных характеристик решения, имеющихся ограничений и др. («что надо получить»);

Полученное на первом этапе формальное описание решаемой задачи является структурной моделью, отражающей наши знания об исследуемом объекте. При этом оно должно быть достаточным для получения новых знаний об объекте в соответствии с целью исследования. Если ученик не будет представлять, как эту модель сделать и как она должна выглядеть в жизни, то он не сможет перейти к следующему этапу моделирования. Часто структурная модель имеет вид графа, вершинами которого являются структурные элементы исследуемого объекта и его внешнего окружения. Связи между вершинами графа отражают взаимодействие данных элементов в процессе функционирования объекта.

2. На втором этапе с помощью средств математики и информатики осуществляется построение функциональной модели объекта, включающее в себя:

Построение модели (алгоритм или программы) решения задачи, записанной на одном из алгоритмических языков, или языков программирования;

Реализация процесса решения задачи на компьютере;

Определение количественных и качественных характеристик решения (точность, соответствие решения исходному описанию объекта, поставленной задачи исследования и т. д.).

Количественные и качественные характеристики ученик сможет дать данному объекту только в том случае если хорошо знает, как этот объект применяется в жизни в конкретной области.

3. На третьем этапе производится создание информационной модели предметной области. Необходимость в нем возникает тогда, когда решение задачи сопровождается необходимостью хранения, поиска и обработки больших объемов информации. Этот этап не обязательно является завершающим этапом, часто он совмещается с первым или вторым этапом.

Решение ряда задач, начинается именно с этапа построения информационных моделей предметных областей.

Рассмотренные этапы моделирования в результате реализуются в «Microsoft Excel», для того чтобы их грамотно в данной программе выполнить необходимо хорошо владеть этой программой, т. е. понимать какие возможности существуют у данной программы и самое главное уметь ими пользоваться.

Рассмотрим задания по теме «Электронная таблица «Microsoft Excel» в учебнике Н. В. Угриновича «Информатика и информационные технологии 10−11 классы».

В учебнике приводится определение электронной таблице.

Электронная таблица — это работающая в диалоговом режиме программа обработки числовых данных, хранящая и обрабатывающая данные в прямоугольных таблицах [21;362].

Дальше разбираются типы данных, логические функции, сортировка, поиск данных, построение диаграмм и графиков и исследование информационных моделей к этим темам приводится такие задачи:

• 1. «Создайте с помощью электронных таблиц таблицу умножения»;
• 2. В электронных таблицах получить таблицу значений функции у=(х-5)2 на отрезке [-5; 5] с шагом 1;
• 3. В электронных таблицах получить таблицу истинности операции логического сложения;
• 4. В электронных таблицах получить таблицу истинности операции логического отрицания;
• 5. Упорядочите в таблице «Цена устройства компьютера» названия устройств по алфавиту;
• 6. Найдите в таблице «Цена устройств компьютера» устройства, содержащие слово «Дисковод»;
• 7. Пользуясь данными, приведенными в таблице, постройте диаграмму, характеризующую соотношение между неметрическими единицами длины. Которой тип диаграммы целесообразно выбрать?

• 8. Постройте график изменения температуры воздуха за неделю;
• 9. Найдите в Интернете данные об изменении температуры воздуха за последние несколько дней (месяцев). Постройте график изменения курса доллара. Добавьте для сравнения график изменения курса еще какой-нибудь валюты.
• 10. Используйте компьютерную модель движения тела, брошенного вертикально вверх, и определите:

С какой скоростью нужно бросить тело с высоты 5 м, чтобы через 2 с оно достигло высоты 100 м?

С какой высоты нужно бросить тело вертикально вверх со скоростью 5 м/с, чтобы через 2 с оно упало на поверхность земли?

Рассмотренные примеры, приведенные в учебнике не создают условия для значительной дифференциации содержания обучения старшеклассников. Не способствуют установлению равного доступа к полноценному образованию разным категориям обучающихся в соответствии с их индивидуальными склонностями и потребностями. Именно поэтому необходимы хорошо подобранные дифференцированные задачи и задания для старшеклассников, ориентированные в зависимости от их профессиональной ориентации. Эти задачи и задания будут практически индивидуальны для каждого ученика.