Комплексное обучение информатики в среднем образовании

В научных публикациях отмечается, что «подавляющее большинство существующих обучающих программ малоэффективно и не удовлетворяют критериям научных школ»; в программах остаётся несовершенным контроль усвоения знаний, умений (Е.Н. Балыкина) (Internet). Рассмотрим структуру и содержание обучающей компьютерной программы (ОКП) профессора И.Г. Гузенко, с помощью которой решаются задачи повышения эффективности обучающих программ.

Учебные действия, выполняемые посредством ОКП, осуществляются путём структурирования учебных текстов: расчленение текста и составление информантов (элементов текста), выявления фреймов (ключевых идей), дескрипторов (обобщенных инновационных факторов обучения и воспитания).

На основе структурных элементов разрабатываются учебно-исследовательская тема, вопросный план проблемного содержания, тезисы, тестовый контроль результатов усвоения учебного текста.

Алгоритм информационно-проективной деятельности

исследования учебно-научных текстов

ФЛг-1. Уд. (Тк.) : {Тр. à Инф. à Кл. à Вф. à Гр.} – первая формула логистики, отражающая структурирование содержания учебных текстов не формальными средствами:

Уд. (Тк.) – учебные действия структурирования изучаемого текста.

Тр. – трассировка (расчленение) текста на смысловые фрагменты.

Инф. – составление информантов (смысловых единиц) текста.

Кл. – выявление ключевых слов, идей – фреймов информантов.

Вф. – выявление факторов учебно-научного и воспитательного влияния текста.

Гр. – построение графа неформальных средств изучаемого текста.

à – знак последовательности выполняемых учебно-научных действий,

логистики, допускающей обработку информации доступными правилами, соот-

несения, сопоставления, сравнения, анализа, синтеза.

ФЛг-2. Уд. (Тм.): {Стн. à Кл. à Инц. à Мк. à Сто.} – вторая формула логистики для составления темы исследования текста:

Уд. (Тм.) – учебные действия составления дескриптора – темы учебно-научного исследования по схеме:

Стн. – стандартное начало темы.

Кл. – обобщённая ключевая идея информантов.

Инц. – инновационный и мотивационный фактор обучения

Мк – инновационный фактор обучения, содержащийся в изучаемом тексте.

Сто. – стандартное окончание темы.

à – знак последовательности информационных учебно-научных действий.

ФЛг-3. Уд. (Вп.): {1 В.à 2 В. à 3 В. à 4 В. à 5 В.} – третья формула для составления проблемного плана:

Уд (Вп.) – учебные действия составления плана исследования текста по схеме:

1В. (первый вопрос): Стн.– «Почему» à Кл. à Инц. à Сто.– «Познание»,

(далее вопросы представлены в сокращённой форме).

2В: Стн.– «По какой причине» à Кл. à Инц. à Сто. – «Эффективность формирования ЗУНов».

3В: Стн. – «С какой целью» à Кл. à Инц. à Сто. – «Цель понятная, выполнимая и контролируемая».

4В: Стн. – «При каких условиях» à Кл. à Инц. à Сто. – «Условия осуществления новации».

5В: Стн. – «Каков конечный результат» à Кл. à Инц. à Сто. – «Реализация новации в изменяющихся условиях обучения».

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Комплексное обучение информатики в среднем образовании»

КОМПЛЕКС ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ В СРЕДНЕМ ОБРАЗОВАНИИ

И.В. Матыцин

Алгоритм информационно-проективной деятельности

исследования учебно-научных текстов

ФЛг-1. Уд. (Тк.) : {Тр.  Инф.  Кл.  Вф.  Гр.} – первая формула логистики, отражающая структурирование содержания учебных текстов не формальными средствами:

Уд. (Тк.) – учебные действия структурирования изучаемого текста.

Тр. – трассировка (расчленение) текста на смысловые фрагменты.

Инф. – составление информантов (смысловых единиц) текста.

Кл. – выявление ключевых слов, идей – фреймов информантов.

Вф. – выявление факторов учебно-научного и воспитательного влияния текста.

Гр. – построение графа неформальных средств изучаемого текста.

 – знак последовательности выполняемых учебно-научных действий,

логистики, допускающей обработку информации доступными правилами, соот-

несения, сопоставления, сравнения, анализа, синтеза.

ФЛг-2. Уд. (Тм.): {Стн.  Кл.  Инц.  Мк.  Сто.} – вторая формула логистики для составления темы исследования текста:

Уд. (Тм.) – учебные действия составления дескриптора – темы учебно-научного исследования по схеме:

Стн. – стандартное начало темы.

Кл. – обобщённая ключевая идея информантов.

Инц. – инновационный и мотивационный фактор обучения

Мк – инновационный фактор обучения, содержащийся в изучаемом тексте.

Сто. – стандартное окончание темы.

 – знак последовательности информационных учебно-научных действий.

ФЛг-3. Уд. (Вп.): {1 В. 2 В.  3 В.  4 В.  5 В.} – третья формула для составления проблемного плана:

Уд (Вп.) – учебные действия составления плана исследования текста по схеме:

1В. (первый вопрос): Стн.– «Почему»  Кл.  Инц.  Сто.– «Познание»,

(далее вопросы представлены в сокращённой форме).

2В: Стн.– «По какой причине»  Кл.  Инц.  Сто. – «Эффективность формирования ЗУНов».

3В: Стн. – «С какой целью»  Кл.  Инц.  Сто. – «Цель понятная, выполнимая и контролируемая».

4В: Стн. – «При каких условиях»  Кл.  Инц.  Сто. – «Условия осуществления новации».

5В: Стн. – «Каков конечный результат»  Кл.  Инц.  Сто. – «Реализация новации в изменяющихся условиях обучения».

Полностью алгоритм представлен в работе И.Г. Гузенко.

Представленный алгоритм преобразуется в табличные формы, позволяющие осуществлять последовательные, параллельные и комбинированные СУД ы (по терминологии программированного обучения). В первом случае осуществляется анализ информации по параллелям таблицы, во втором – по вертикалям, в третьем – системный охват всей карты, помогающий осуществлять комбинированные действия (соотнесения, сопоставления, сравнения и т.п.) изучения карты. Для сравнения заметим, что обычный текст позволяет выполнять исключительно последовательные учебные действия.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ ОБРАЗЦОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ КАРТ

Информационная карта №1

Структурирование текста и составление ключевых идей

учебно-научного исследования

1. Алгоритм учебно-научных действий исследования структуры текста

1.1.Целевая установка исследования текста: развить представления о структуре учебного текста на примере изучения раздела «Основы алгоритмизации и программирования»; сформировать знания, умения выявлять элементы текста (информанты, ключевые идеи, тезаурус) и всей структуры учебного текста (дескрипторы, фреймы, графы).

1. 2. Учебные действия структурирования: расчленить текст на фрагменты (информанты), содержащие предметный текст (3 – 4 полных фразы), содержащий законченный логический смысл; в каждой фразе выделить слова (словосочетания), обобщённо отражающие смысл всего текста информанта; на базе смысловых словосочетаний сформировать смысловую опору, содержащую 3-4 слова; опору преобразовать в ключевую идею, отражающую действия с информацией; ключевую идею записать в правую графу.

1.3. Учебные действия: выполняются способом «Анализирующего наблюдения» (Л. В. Занков), представляющего: соотнесение, сопоставления, сравнение, анализ, синтез в изучении предметной информации, развивающей творческие возможности.

1.4. Операционные действия:

– выбрать тему (раздел) учебной программы для углубленного или самостоятельного изучения; предпочтительно выбрать 2-3 темы для того, чтобы иметь возможность выполнять в учебном исследовании широкие обобщения;

– выбрать текст из лекций и учебных пособий по теме: «Основы алгоритмизации и программирования» (Гаевский A.IO. Информатика: 7-11 кл.: Учеб. пособие), соответствующей учебной программы школы по курсу «Информатика и ИКТ»;

– выполнить действия учебного исследования текста учебного пособия по схеме 1.2.

2.ДЕЙСТВИЯ СТРУКТУРИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕВЫХ ИДЕЙ УЧЕБНОГО ТЕКСТА.

ПЕРВЫЙ ИНФОРМАНТ

Историческая справка: термин «алгоритм» берет начало от названия среднеазиатского города Хорезм. В этом городе в 9 в. жил математик и астроном Мухаммед, который сформулировал правила четырех арифметических действий. Арабский вариант его имени Аль-Хорезми, который в Европе записывался на латыни как «Algorithm», и положил начало термину «Алгоритм». Однако, позднее под словом алгоритм стали понимать правила действий по нахождению наибольшего общего делителя. Сложность усвоения основ алгоритмизации и программирования предполагает ввести учебное понятие. Алгоритм – это совокупность последовательных действий, выполнение которых позволяет быстро и экономно решать различные задачи и в том числе в курсе «Информатики».

Смысловая опора: «Алгоритм, правила действий, решать различные задачи». Ключевая идея: «Алгоритм – это задачные действия»

ВТОРОЙ ИНФОРМАНТ

Разнообразие алгоритмов решения одной задачи. Если вы обучаете чему-то собаку, вы будете отдавать устные команды на понятном для нее языке. Если же вы учите своего приятеля езде на велосипеде, то система команд, которые он в состоянии выполнить, будет, естественно, шире. Алгоритм езды вы можете описать устно, но можете при желании записать на бумаге. Алгоритмы составляются с ориентацией на определенного исполнителя алгоритма: дрессированное животное, человека, автомат, ЭВМ. В алгоритм должны входить команды, которые исполнитель может выполнить, и недопустимы команды, которые он выполнить не в состоянии. У каждого исполнителя имеется свой конечный набор команд, которые для него понятны и исполняемы. Этот набор называют системой команд исполнителя.

ТРЕТИЙ ИНФОРМАНТ

Блок-схема — распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности.

Блок-схемы – наиболее наглядная форма представления алгоритмов, состоящие из геометрических фигур - блоков. Каждый блок отвечает определенному действию.

Порядок выполнения действий задается путем соединения вершин дугами, что позволяет рассматривать блок-схемы не только как наглядную интерпретацию алгоритма, удобную для восприятия человеком, но и как взвешенный ориентированный граф (т. н. граф-схема алгоритма, ГСА). Подобное представление алгоритмов используется при построении систем логического управления, реализующих заданные управляющие алгоритмы, в задачах распараллеливания вычислений и т. д.

ЧЕТВЁРТЫЙ ИНФОРМАНТ

Словесная запись алгоритма более подходит для исполнителя - человека. Если же исполнителем является компьютер, то алгоритм нужно записывать с помощью инструкций, которые легко переводятся на язык программы. Для понимания построения алгоритма программы, необходимо понимание построения алгоритмов на учебном алгоритмическом языке.

Общая запись алгоритма может иметь следующий вид:

алг арг ссписок аргументов рез ссписок результатов

нач ссписок промежуточных результатов и их тилов

Ссерия

кон

ПЯТЫЙ ИНФОРМАНТ

Алфавит учебного алгоритмического языка ничем не ограничен: он может быть как английским, так и украинским. В него могут быть введены любые понятные всем символы: знаки арифметических операций (+, -, *, /), знаки отношений (=,, и т.д.), специальные знаки и проч. То есть алфавит учебного алгоритмического языка является открытым.

Методические рекомендации:

Анализ текста выполняется по 5-ти информантам, в каждом из них выделяются (подчёркиваются) ключевые слова определяющего смысла и значимости для информанта по вопросам алгоритмизации и программирования;

Ключевые идеи

1.Сложность усвоения основ алгоритмизации и программирования

1.1. Кл.1 «Алгоритм – это задачные действия».

2.Разнообразие алгоритмов решения одной задачи

3. Понятие блок-схемы, как наиболее наглядной формы представления алгоритмов

4. Понимание построения алгоритмов на учебном алгоритмическом языке

5.Открытость алфавита учебного алгоритмического языка

Информационная карта №2 Составление инновационной темы учебно-научного исследования

2. Алгоритм составления темы учебного исследования текста ФЛг 2: Уд. Тм. : Стн.   Кл.   ∑[ Инц.  Мк. (   ) Сто]. 1.1.Целевая установка исследования текста: развить представления учащихся по структуре учебного текста на примере изучения раздела «Основы алгоритмизации и программирования»; сформировать знания, умения выявлять элементы текста (информанты, ключевые идеи, тезаурус) и всей структуры учебного текста (дескрипторы, фреймы, графы). Учащимся – наравне с усвоением предметными действиями освоить глоссарий о алгоритмизации и программирования, уметь применять его в жизни. Учебные действия: 1. Выборку ключевых идей (Таблица № 1) перенести в раздел ключевых идей Таблица № 2 2. Составить стандартные, инновационные, мотивационные условия для формулировки темы 3. Выбрать наиболее близкие к алгоритмизации и программированию Стн., Кл., Инц., Мк. и определить траекторию поиска темы. 3. Составить тему учебно-научного исследования текста (простое повествовательное предложение)
Стандартные начала, Стн.	Ключевые идеи информантов, Кл.	Инновационные факторы (Инц.) изучения алгоритма	Тема учебно-научного сообщения
1.1. Особенность усвоения понятия алгоритм	1.2 Сложность усвоения основ алгоритмизации и программирования	1.3Негативные последствия информационной перегрузки	ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЁМЫ УПРОЩЁННОГО СОСТАВЛЕНИЯ АЛГОРИТМА УЧАЩИМИСЯ
2.1. Выполнение свойств алгоритма	2.2. Разнообразие алгоритмов решения одной задачи	2.3 С помощью учебных исполнителей
3. 1. Упрощение решения задач при помощи алгоритма	3.2. Понятие блок-схемы, как наиболее наглядной формы представления алгоритмов	3.3.Способы визуализации информации при помощи программирования
4. 1. Приемы составления алгоритмов.	4.2. Понимание построения алгоритмов на учебном алгоритмическом языке	4.3 Быстро изменяющийся характер учебного предмета Информатика и ИКТ
5.1Особенности способов описания алгоритма	5.2 Открытость алфавита учебного алгоритмического языка	5.3 Практическая направленность написания алгоритмов

Структурные матрицы и информационные карты для ФЛг-37 составляются аналогично и представлены в полном объёме в работе И.Г. Гузенко.

Исследование текста посредством структурных матриц алгоритма эффективнее представить в развитии процесса усвоения информации. Развитие представляется в движении учебного исследования: предъявление текста, структурный анализ, поиск темы, составление плана, ответов и диагностика знаний. Развитие реализуется посредством обучающей компьютерной программы, основанной на алгоритме ИПК.

Практическое применение Инфо-Карт осуществляется по средством обучающих тренажёров (совокупность формул логистики) для отработки навыков, выработки и совершенствования техники формализованного отражения структуры исследуемого текста (ФЛг-15).

Контроль сформированности ЗУНов, осуществляется путем оценки соответствия между информационными картами, отражающими совокупность учебного плана и содержания дисциплины и промежуточных, итоговых измерений уровней сформированности ЗУНов по ФЛг.

Известно, что оценка эффективности обучающих программ представляет определённую сложность. Основанием для оценки рассматриваемой программы служат результаты практического использования программы. Апробирование рассматриваемой программы осуществлялось вначале на основе бумажного варианта. Процедура оценивания эффективности выполняется на основе психолого-педагогических требований (доступности программы, надежности усвоения и получения конкретных результатов).

Эффективность учебного исследования оценивалась коэффициентом усвоения Ю.К. Бабанского, отражающего зависимость в виде Кус. = N(Да) / N (Об) ≥ 0,7, где N(Да) – усвоенное число вопросов; N (Об) – число предложенных вопросов анкеты (Ю.К. Бабанский).

Резюме: Представленный информационно-проективный комплекс отличается чёткой ориентированностью на учебно-воспитательную и исследовательскую деятельность учащихся. Наравне с подчёркнутой особенностью, следует отметить, что предложенный информационно-проективный комплекс обучения является легко доступным и не вызывает затруднений при его использования для конкретных дисциплин. Ученики легко осваивают компьютерную технику; их привлекают необычные новшества с использованием таблиц, графиков, моделей, графов, символов, знаков, демонстрирующие логические преобразования в различных исследованиях.

Л и т е р а т у р а

Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. – М., 1977.

Боумен У. Графическое представление информации. – М., 1978.

Гузенко И.Г. Педагогика рефлексивной праксеологии. Липецк, ЛГПУ, 2009г. 298с.

Машбиц Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы. - М.: Знание, 1986. - 80

Селиванов В.С. Основы общей педагогики: теория и методика воспитания. – М.: 2000.