Особенности методики обучения информатике на профильном уровне Иванова Н.Г., Мартынова И.Н., Семакин И.Г.

программист, системный архитектор, специалист по информационным системам, системный аналитик, специалист по системному администрированию, менеджер информационных технологий, менеджер по продажам решений и сложных технических систем, специалист по информационным ресурсам, администратор баз данных Профессии (специальности) в IT- отрасли:

Знаниево – компетентностный характер содержания ПС: Владение фундаментальными систематическими знаниями и профессиональными навыками в области информатики и информационных технологий Личностные качества, способствующие социальной и профессиональной мобильности специалистов Раздел «Саморазвитие» содержит компетенции: универсальные: общенаучные, инструментальные, социально- личностные и общекультурные профессиональные: проектная, аналитическая, производственно-технологическая, организационно-управленческая, научно-исследовательская Проекты нового ФГОС среднего (полного) общего образования

Компетенции, отмеченные в ПС и ФГОС: Личностные: готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению, готовность к обучению на протяжении всей жизни, ответственность, креативность, дисциплинированность, инициативность и др. социально значимые качества; Метапредметные: умения самостоятельно ставить цели, планировать и реализовывать учебную и профессиональную деятельность, нацеленную на достижение результата; умение анализировать, систематизировать, критически оценивать и интерпретировать информацию, логически мыслить, формулировать и аргументировать свои мысли; эффективно работать в команде, понимая и принимая других людей, ответственность за результаты своей деятельности, обладание коммуникативными навыками, способность обучать и консультировать других, владение навыками исследовательской и проектной деятельности.

направлены на дальнейшее развитие: теоретического мышления и практических навыков учащихся, на формирование и развитие способностей и компетенций, необходимых старшеклассникам для продолжения обучения в системе высшего профессионального образования на IT-ориентированных специальностях Методические приёмы обучения

1. Создание проблемных познавательных ситуаций эффективно воздействует на интерес к изучаемому материалу, побуждает учащихся к поиску новых знаний и способов их получения Для разрешения проблем применяются дискуссии, поисковый и частично-поисковый методы, исследования, в которых учащиеся приобретают наибольшую самостоятельность.

Пример 1.1 Занятие по теме «Кодирование информации» : 2-байтовая ячейка памяти содержит код: Какая информация здесь закодирована?

Пример 1.2 К занятию по представлению целых чисел: Program square; Var A, B:integer; Begin A:=20000; B:=sqr(A); Writeln(число, А,, возведённое в квадрат, равно, B) End. Результат: число 20000,возведённое в квадрат, равно

Пример 1.3 К занятию по теме «Представление вещественных чисел»: program checking; var x:real; i:integer; begin x:=0.5; for i:=1 to 5 do x:=x-0.1; writeln(x=0, x) end. Учащиеся, как правило, утверждают, что должно быть выведено значение TRUE и 0. На самом деле, на экране появляется ответ FALSE E-17. Предлагается проанализировать текст программы и высказать предположение о результате её выполнения.

2. Метод эвристических («ключевых») вопросов Применяется для сбора дополнительной информации, подсказывает новые стратегии и тактики решения, развивает интуицию, логику, мышление мотивирует учащихся на активную познавательную деятельность, результатом которой должно стать «присвоенное», собственное знание, ценное для обучающегося. ! Большое количество проблемных вопросов и заданий предлагается авторами курса в учебнике и практикуме

Пример 2.1 задание 3 после § учебника: Как вы думаете, справедливо ли утверждение «Синтаксический контроль транслятором текста программы предназначен для проверки соблюдения свойства понятности алгоритма»? Приведите примеры, подтверждающие или опровергающие это утверждение.

Пример 2.2 Задание 5 § «Проанализируйте применительно к программам для машины Тьюринга выполнение основных свойств алгоритма: дискретности, понятности, точности, конечности, массовости» Подобные задания способствуют не формальному, а более глубокому изучению понятий, заставляет учеников задумываться над сутью изучаемой теории, её связи с практикой, способствуют развитию аналитического мышления.

3. Исследование как способ получения нового знания Содействует развитию способности: ставить вопросы и находить на них ответы, анализировать информацию, критически относиться к получаемым результатам, устанавливать причинно-следственные связи делать выводы «Доводы, до которых человек додумывается сам, обычно убеждают его больше, нежели те, которые пришли в голову другим». Б. Паскаль

Пример 3.1 Раздел «Измерение информации» ( § 1.2.3). Лабораторная работа по теме «Измерение информации»: (1) На основании таблицы 1.1 учебника вычислить информационные веса символов латинского алфавита: a, r, z. Сделать выводы относительно зависимости их информационных весов от частотной характеристики. (2) На основании таблицы 1.2 вычислить веса символов русского алфавита: ф, а, п. Сделать выводы относительно зависимости их информационных весов от частотной характеристики. (3) Доказать, что формула Шеннона при равной вероятности появления символа в тексте тождественна формуле Хартли. (4) Рассчитать информационный объем одного и того же текста (взять из учебника любые 3 предложения на русском языке) по формулам Хартли и Шеннона. Сравнить результаты и сделать выводы.

Тема «Обработка информации» (§ 1.5.4). Сравнение алгоритмов с точки зрения «временной сложности». Пример 3.2 Критерии оценки алгоритмов Программа русского методаПрограмма метода Аль-Хорезми N=32N=1024N=32N=1024 Количество повторений цикла Количество вычислительных операций в теле цикла 4466 Количество вычислительных операций в циклической части программы 5*4=20402*6=1224 Вывод:Работает быстрее в 2 раза

Пример 3.3 Тема занятия «Особенности целочисленной и вещественной арифметики. Типы данных в языке Паскаль». Текст задания Дана программа. Сформулируйте, какие действия выполняет программа. Проведите численный эксперимент, объясните результат. Program Test; Var X, Step : Real; Begin X := 0; Step := 0.1; Repeat X := X + Step; Writeln(X) Until X = 1E2 End. Какие изменения необходимо внести в программу? Составьте программу проверки закона ассоциативности: (x + y) + z = x + (y + z). Подберите такие вещественные значения переменных, при которых закон не выполняется. Например, проверьте для x:=Pi/20; y:=Pi/200; z:=Pi/300, введите свои данные. Объясните результаты.

4. Разработка проектов развивает общеучебные умения учеников, необходимые для будущей социализации и профессиональной деятельности старшеклассников: Теоретическое мышление: анализ, синтез, обобщение, систематизация информации, определение и классификация понятий Критическое мышление: умение отличать факты от мнений, определять достоверность источника, оценивать информацию Регулятивные умения: Определение целей, планирование, выбор тактики, контроль, анализ и коррекция своей деятельности, генерирование вопросов, необходимость приводить аргументацию Обязательные компоненты проекта : стратегия реализации (мотив, цель, организацию действия, результат и его анализ), исследовательская и проектировочная компоненты.

5. Формирование представлений об универсальных методах обработки информации (на основе ЭТ) Электронные таблицы в профильном курсе: для решения вычислительных задач теоретических разделов, как способ моделирования информационных процессов и мощный инструмент обработки информации как методический приём обучения алгоритмизации

6. Контекстный метод обучения программированию. Сквозная линия программирования способствует решению ряда педагогических задач: поддержать деятельностную компоненту обучения; продолжить развитие алгоритмического мышления и навыков программирования, начатых в основной школе; организовать дифференцированное обучение; показать вариативность практических методов решения. Благодаря введению новых элементов языка и приемов программирования в непосредственной связи с содержанием изучаемого материала, освоение теоретического материала, основ программирования происходит более эффективно и осознанно.

7. Самостоятельная работа учащихся Развивает навыки: целеполагания актуализации необходимых знаний и способов деятельности, планирования образовательной деятельности, критического осмысления своих результатов обучения Виды самостоятельных работ: Изучение нового материала Работа с электронными образовательными ресурсами (в том числе авторскими) Практические работы с использованием ЭТ по конструированию и моделированию, по изучению моделей (н-р, машин Тьюринга и Поста) Проведение численных экспериментов Программирование решения задач и т.д. Способствует преодолению разноуровневой подготовленности учащихся

8. Системный подход к решению задач информационного моделирования, программирования Этапы: Постановка задачи Формализация Анализ математической задачи Построение алгоритма Программирование Тестирование (включая разработку плана тестирования)

9. Групповой метод решения задачи, проблемы, реализации проекта, исследования создает оптимальные условия для самореализации личности старшеклассника, высокий уровень усвоения знаний и формирования умений развиваются навыки: командного сотрудничества, самообучения и обучения других, коммуникативные способности, чувство ответственности за результат

Литература Профессиональные стандарты в области информационных технологий – М.: АП КИТ, с. Семакин И.Г., Шеина Т.Ю., Шестакова Л.В. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 10 класса – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, Мартынова И.Н., Семакин И.Г. Содержание школьной информатики и профессиональные стандарты. М.: Информатика и образование, 7 – 2010, с Федеральный государственный стандарт общего образования. Среднее (полное) общее образование. Проект. – М.: ИСИО Российской академии образования, – 41 с. Федеральный государственный стандарт общего образования. Среднее (полное) общее образование. Проект. – М.: Российская академия образования, – 38 с.