10.7. лабораторный практикум

10.7. лабораторный практикум

Тема «Формализация и моделирование»

Основные вопросы:

1. Цели и задачи изучения данной темы в школьном курсе информатики.

2. Терминология и уровень представления учебного раздела «Формализация и моделирование» в учебниках и учебных пособиях.

3. Классификация информационных моделей по различным признакам.

4. Обязательный и вариативный уровень организации, а также усвоения учащимися учебного материала, основанного на моделях знаний.

5. Роль учебного раздела в решении общеобразовательных задач базового курса информатики, связанных с формированием информационной культуры и системно-информационными представлениями учащихся.

6. Решение задач формирования у учащихся приемов умственной деятельности в процессе изучения основ информационного моделирования.

7. Систематизация задач, используемых в процессе изучения основ информационного моделирования.

Занятие 1

Тема «Формирование основных понятий раздела «Формализация и моделирование» в базовом курсе информатики»

Задачи занятия:

1. Определить роль и место учебного раздела «Формализация и моделирование» в базовом курсе информатики.

2. Рассмотреть цели и задачи изучения раздела в базовом курсе информатики.

3. Определить сущность и роль базовых понятий, этапы и методы их формирования.

4. Установить связи между основными понятиями внутри учебного раздела, а также межпредметные связи с ранее изученными понятиями других учебных предметов.

5. Определить уровни формирования базовых понятий, их общеобразовательный и мировоззренческий аспекты изучения.

6. Проанализировать уровень представления учебного материала в учебниках и учебных пособиях.

7. Рассмотреть классификации информационных моделей по различным признакам, определить уровень их усвоения учащимися в базовом курсе информатики.

8. Рассмотреть классификацию моделей знаний, определить обязательный и вариативный уровень усвоения моделей знаний в базовом курсе информатики.

Способ организации занятия: практикум.

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [2, 16, 19, 29, 30, 33, 34, 35].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Составить терминологический словарь по базовым поняти-|ям учебного раздела, разработать логико-структурную модель учебного материала.

2. Изучить классификации информационных моделей и моделей знаний, изучаемых в базовом курсе информатики.

3. Провести содержательный анализ раздела «Формализация и моделирование» в учебниках и учебных пособиях.

План занятия

1. Анализ полного содержания базовых понятий раздела.

2. Определение предельно общих фундаментальных понятий — категорий.

3. Построение логико-структурной модели учебного материала.

4. Пополнение тезауруса учебного материала базового курса информатики тезаурусом раздела «Формализация и моделирование».

5. На основе анализа учебников и учебных пособий заполнение таблицы «Базовые понятия» (см. табл. 7.1).

6. Систематизация информации по классификациям информационных моделей и моделей знаний, изучаемых в базовом курсе информатики.

6.1. Область использования информационной модели.

6.2. Фактор времени в информационной модели.

6.3. Способ представления информационной модели.

6.4. Форма представления информационной модели.

6.5. Использование компьютера для исследования информационной модели.

6.6. Модели знаний в системах искусственного интеллекта.

7. Анализ обязательного уровня представления учебного материала, основанного на классификациях информационных моделей и моделей знаний, и его реализация в учебниках и учебных пособиях.

Формы и способы организации учебной деятельности студентов: обсуждение вопросов плана, работа в группах; подведение итогов — беседа по вопросам, фронтальный и индивидуальный опрос; беседа по вопросам-проблемам; индивидуальная работа с учебниками и учебными пособиями.

Занятие 2

Тема «Планирование учебного процесса»

Задачи занятия: сформировать навыки поисково-исследовательской и аналитической деятельности студентов, связанные с разработкой тематического и поурочного планирования.

Способ организации занятия: практикум.

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [1, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 17, 19, 24, 31, 32], программные средства [1, 5].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Изучить учебные программы, учебно-методическую литературу.

2. Провести анализ решения задачи формирования системно-информационных представлений и информационной культуры учащихся в процессе изучения раздела «Формализация и моделирование».

3. Провести анализ проблемы формирования приемов умственной деятельности учащихся в процессе изучения основ информационного моделирования.

4. Проанализировать две-три частнопредметные (авторские) методики обучения базовому курсу информатики в рамках рассматриваемого раздела. Представить результаты анализа в табл. 7.2 и подготовить на их основе краткое сообщение.

План занятия

1. Анализ дидактических возможностей учебного материала раздела «Формализация и моделирование» для решения задач формирования системно-информационных представлений и информационной культуры учащихся в процессе изучения базового курса информатики.

2. Анализ дидактических возможностей учебного раздела «Формализация и моделирование» в решении задач развивающего обучения, связанного с развитием умственных способностей учащихся.

3. Сообщения по данным табл. 7.2, обсуждение сообщений.

4. Составление тематического и поурочного планирования, представление результатов в таблице (см. табл. 7.3).

5. Обсуждение результатов тематического и поурочного планирования.

6. Подготовка конспекта урока по одной (двум) темам, учитывая направленность урока (урок по ознакомлению с новым материалом; урок по закреплению изученного; урок проверки знаний, умений и навыков; урок по систематизации и обобщению изученного материала), или заполнение таблицы (см. табл. 7.4).

Форма и способы организации учебной деятельности студентов: беседа по вопросам-проблемам, эвристическая беседа; выступление с сообщением, беседа по вопросам, работа с табл. 7.2; работа с учебными программами, учебниками и учебными пособиями, работа с табл. 7.3; беседа по вопросам; индивидуальная работа по разработке конспектов урока, работа с табл. 7.4.

Занятие 3

Тема «Изучение и анализ программных средств обучения. Решение задач»

Задачи занятия: сформировать представление о поливариантности школьных задач по теме рассматриваемого раздела, а также программных средств и способов их решения; умение систематизировать задачи; навыки постановки разнотипных и разноуровневых учебных, познавательных и учебно-познавательных задач; представление о трудностях учащихся, возникающих при решении задач, и умение находить пути их преодоления.

Способ организации занятия: лабораторная работа.

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [6, 8, 9, 10, 13, 14, 17, 25, 31, 32], программные средства [2, 3, 4, 18, 22].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Изучить программные средства, используемые в школе для изучения способов представления и исследования различных информационных моделей.

2. Познакомиться с дидактическими материалами и выделить типы задач, используемых в процессе изучения раздела «Формализация и моделирование».

3. Проанализировать задачи на предмет характерных затруднений, возникающих у учащихся в процессе их решения.

Ход работы

1. Анализ дидактических возможностей и целей использования программных средств в процессе изучения раздела «Формализация и моделирование».

2. На основе классификаций информационных моделей рассмотреть типологию задач, используемых в процессе изучения основ информационного моделирования.

3. Провести анализ целесообразности использования в процессе изучения основ информационного моделирования учебных, познавательных и учебно-познавательных задач.

4. Решение задач.

4.1. Алгоритмы в информационных моделях.

4.2. Создание информационных моделей с помощью графического редактора.

4.3. Создание информационных моделей с помощью текстового процессора.

4.4. Информационные модели в электронных таблицах.

4.5. Информационные модели в базах данных.

5. Разработать комплекс разнотипных и разноуровневых задач, в котором каждая задача содержит: формулировку, тип, описание способов решения, средства решения, решение.

Форма и способы организации учебной деятельности студентов: беседа по вопросам-проблемам, эвристическая беседа; работа в группах; индивидуальная/парная работа за компьютером.

Программные средства к лабораторному практикуму

1. Программно-методическая система для изучения алгоритмизации и функционирования компьютера «Учебные роботы».

2. Система программирования: Turbo Pascal, Turbo Prolog, Turbo С и др.

3. Текстовые редакторы: Lexicon, MS Word и др. Настольные издательские системы.

4. Графические редакторы и программы анимации: CPEN, Paintbrush, CorelDraw, DRHALLO и др.

5. Электронные таблицы: CALC, табличный процессор SuperCalc, MS Excel, Quattro Pro 4.0 и др.

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

7. Интегрированные системы: Фрейммонтаж, FrameWork, Works, Works 4.0, Microsoft Office.

Литература к главе 10

1. Белошапка В. К. Информационное моделирование в примерах и задачах. — Омск: Издательство ОГПИ, 1992.

2. БочкинА.И. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие. — Минск: Вышэйш. шк., 1998.

3. Братка И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта. — М.: Мир. 1990.

4. Гейн А. Г., Сенокосов А. И., Шолохович В.Ф. Информатика: Классы 7-9.-М.: Дрофа, 1998.

5. Ин Ц., Соломон Д. Использование Турбо-Пролога. — М.: Мир. 1993.

6. Информатика: Задачник-практикум: В 2 т. / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера.— М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

7. Информатика: 6 —7 кл. / Под ред. Н.В.Макаровой. — М., 2000.

8. Информатика: 7 — 8 кл. / Под ред. Н. В. Макаровой. — М., 2000.

9. Информатика: 9 кл. / Под ред. Н.В.Макаровой. — М., 2000.

10. Информатика: 10— И кл. / Под ред. Н.В.Макаровой. — М., 2000.

11. Информатика плюс: 5 — 6 кл.: Комплекты учеб, тетрадей и самостоятельные работы / Под ред. А.В.Горячева. — М.: СМИНТЕК, 1999.

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

13. Информационная культура: Кодирование информации. Информационные модели: 9—10 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб, заведений. — 2-е изд. М.: Дрофа, 1996.

14. Кузнецов А. А., Апатова Н.В. Основы информатики: 8 — 9 кл. — М.: Дрофа, 1999.

15. Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для 10—11 кл. сред. шк. — М.: Просвещение, 1996.

16. Лапчик М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и профессионального образования: Монография. — Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 1999.

17. Ляхович В. Ф. Информатика: Пособие для учащихся 10—11 кл. общеобразоват. учреждений. — М.: Просвещение, 1999.

18. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. — М.: Мир, 1980.

19. Могилев А. Б., Злотникова И.Я. Элементы математического моделирования. — Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 1995.

20. Морозов В. П., Шураков В. В. Основы алгоритмизации, алгоритмические языки и системное программирование: Задачник: Учеб. пособие. — М.: Финансы и статистика, 1994.

21. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб, пособие для сред. учеб, заведений: В 2 ч. / Под ред. А. П. Ершова и В. М. Монахова. — М.: Просвещение, 1985 — 1986.

22. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для 10 — 11 кл. сред. шк. / А. Г. Гейн, В. Г.Житомирский, Е.В.Линецкий и др. — М.: Просвещение, 1993.

23. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для 10— 11 кл. сред. шк. / В.А.Каймин, А.Г.Щеголев, Е.А.Ерохина, Д.П.Федю-шин. — М.: Просвещение, 1989.

24. Пак Н. И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах: Учеб. пособие. — Красноярск: Изд-во КПГУ, 1994.

25. Панюкова С. В. Информационные и коммуникационные технологии в личностно-ориентированном обучении. — М.: Изд-во ИОСО РАО, 1998.

26. Программы средней общеобразовательной школы. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1991.

27. Пугач В. И., Добудько Т. В. Элементы логики и программирования в системе Турбо-Пролог. — Самара.: Сам. гос. пед. ин-т, 1993.

28. Решетников В. И. Формирование у школьников приемов умственной деятельности как один из путей успешного обучения: Метод, рекомендации в помощь учителю. — Владимир, 1974.

29. Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. — М.: Школа-Пресс, 1994.

30. Семакин И. Г., Вараксин Г. С. Структурированный конспект базового курса информатики. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

31. Семакин И.Г. и др. Информатика: Базовый курс: 7—9 кл.— М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

32. Семакин И. Г., Шеина Т. Ю. Преподавание базового курса информатики в средней школе: Метод, пособие. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.

33. Семенюк Э. П. Информационный подход к познанию действительности: Монография. — Киев: Наук, думка, 1988.

34. Сластенин В. А. и др. Педагогика: Учеб. пособие для студентов пед. учеб, заведений. — М.: Школа-Пресс, 1997.

35. Сухина В. Ф. Человек в мире информатики. — М.: Радио и связь, 1992.

36. Шимина А. Н. Логико-гносеологические основы процесса формирования понятий в обучении. — М., 1981.