Аттестационная работа (ИАР/ВАР) на тему Особенности изучения учебных исполнителей в школьном курсе информатики

Содержание:

Введение. 4

1 Теоретические основы изучения учебных
исполнителей в школьном курсе информатики. 7

1.1 Роль алгоритмизации и учебных исполнителей в школьном курсе информатики  7

1.2 Анализ учебно-методических комплексов на
предмет изучения учебных исполнителей школьного курса информатики. 14

1.3 Характеристика учебных исполнителей школьного курса информатики. 18

2 Методические аспекты изучения учебных
исполнителей в школьном курсе информатики. 27

2.1 Выявление уровня умения работать с учебными
исполнителями у обучающихся основной школы.. 27

2.2 Методические рекомендации по формированию
умения работать с учебными исполнителями школьного курса информатики у обучающихся основной школы   36

Заключение. 62

Список использованных источников. 66

Приложение. 69

Приложение А.. 69

Введение:

Подготовка
программистов высокого класса является для современного общества актуальной
проблемой. Она решается на уровне государства, потому что выделяется большое число
бюджетных мест в высших учебных заведениях для обучения специалистов, бакалавров,
магистров и аспирантов. Данная проблема является актуальной не только в связи с
государственным заказом, она ещё обусловлена заинтересованностью обучающихся. В
настоящее время IT-специалисты, в частности
программисты, очень востребованы в разных общественных сферах и имеют высокую
заработную плату.

Использование учебных
исполнителей является важным этапом обучения алгоритмизации и программированию.
Задачи с исполнителями встречаются в заданиях основного государственного
экзамена (ОГЭ) и единого государственного экзамена (ЕГЭ). Учителю информатики
необходимо четко представлять назначение и роль различных исполнителей в процессе
обучения алгоритмизации.

В школьном курсе
информатики изучение алгоритмизации имеет два целевых аспекта: первый –
развивающий, который выражается в формировании алгоритмического мышления
учеников, умении разбивать задачи на подзадачи, и второй – программистский – в развитии
умений составлять учебные программы. Учащиеся получают представления об
алгоритмических структурах, языках и средах программирования, способах
написания программ.

Сеймур Пейперт
является одним из первых авторов, кто обратил свое внимание на значение учебных
исполнителей при обучении информатике. Первым работающим учебным исполнителем
был исполнитель на основе команды DRAW. Затем появился исполнитель работающим
на языке Паскаль.

Первым автором,
который предложил учить школьников учебным исполнителям, был А. Г. Кушниренко. И
на сегодняшний день актуально использование исполнителей при построении
образовательного процесса по информатике, они в большом количестве включены в
учебный курс по информатике. При этом каждый исполнитель предназначается для
выполнения определенного круга задач.

Тема «Учебные
исполнители» в содержании школьного курса информатики имеет основополагающее
значение в структуре главы «Алгоритмы и исполнители». Предмет «Информатика и
ИКТ» представлен во многих авторских учебно-методических комплексах. Авторы
учебных пособий используют различные подходы к построению образовательного
процесса. При этом рассматривая таких авторов как: Н. Д. Угринович,
И. Г. Семакин, Л. Л. Босова., Н. В. Макарова, можно
отметить, что объем теоретических и практических сведений в каждом пособий
свой.

В процессе
изучения раздела «Алгоритмы и исполнители» у обучающихся могут возникнуть
сложности с большим объемом материала, в понимании понятия и свойств алгоритм,
построении алгоритмических конструкций, использовании формального языка
программирования. Следовательно, на сегодняшний день есть множество вопросов,
которые связаны с преподаванием данного раздела в отношении содержания,
используемых методов и средств.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования методики
преподавания алгоритмизации в школьном курсе информатики с использованием
алгоритмических исполнителей.

Объект исследования
– учебные исполнители в школьном курсе информатики.

Предмет исследования
– методы и средства изучения учебных исполнителей в школьном курсе информатики.

Цель исследования
– теоретически обосновать особенности изучения учебных исполнителей в школьном
курсе информатики, разработать методические рекомендации по формированию умения
работать с учебными исполнителями школьного курса информатики у обучающихся
основной школы.

В соответствии с
целью, предметом исследования были определены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать роль учебных исполнителей в школьном
курсе информатики.

2. Проанализировать учебно-методические комплексы на
предмет изучения учебных исполнителей школьного курса информатики.

3. Проанализировать учебные исполнители школьного курса
информатики.

4. Выявить уровень умения работать с учебными
исполнителями у обучающихся основной школы.

5. Разработать методические рекомендации по формированию
умения работать с учебными исполнителями школьного курса информатики у
обучающихся основной школы.

Методы исследования:
анализ научно-методической литературы, периодических публикаций, учебников и
образовательных программ, электронных источников, тестирование, разработка
методических рекомендаций.

Структура исследования: работа состоит из введения, двух глав, заключения,
списка использованных источников.

Заключение:

В школьном курсе
информатики изучение алгоритмизации имеет два целевых аспекта: первый –
развивающий, который выражается в формировании алгоритмического мышления
учеников, умении разбивать задачи на подзадачи, и второй – программистский – в
развитии умений составлять учебные программы. Учащиеся получают представления
об алгоритмических структурах, языках и средах программирования, способах
написания программ

Тема «Учебные
исполнители» в содержании школьного курса информатики имеет основополагающее
значение в структуре главы «Алгоритмы и исполнители». Задачи с исполнителями
встречаются в заданиях ОГЭ и ЕГЭ.

Цель исследования, заключающаяся в теоретическом
обосновании особенностей изучения учебных исполнителей в школьном курсе
информатики, разработке методических рекомендаций по формированию умения
работать с учебными исполнителями
школьного курса информатики у обучающихся основной школы, достигнута.

В результате все задачи исследования решены.

1. Проанализирована
роль учебных исполнителей в школьном курсе информатики.

Изучение линии
«Алгоритмизация», а в частности темы «Учебные исполнители» занимает особое
место в школьном курсе информатики.
В связи с направленностью современного естественнонаучного и математического
образования на формирование инженерного мышления, пропедевтика программирования
становится ещё более актуальной в современной школе. Исследование
алгоритмизации и программирования разделяется на две стадии, это
алгоритмизация, и далее программирование.

2. Проанализированы учебно-методические
комплексы на предмет изучения учебных исполнителей школьного курса информатики
авторов: А. Г. Гейна, И. Г. Семакина, Н. Д. Угриновича, Л. Л. Босовой.
В основном, авторы делают упор лишь в
освоении алгоритмизации. Одним из первых учебников освещающим учебные
исполнители в курсе информатики – это учебник Л. Л. Босовой для 5–6 классов.

3. Охарактеризованы
учебные исполнители школьного курса информатики. Учебного
исполнителя можно характеризовать: средой – местом обитания; системой команд,
то есть списком действий исполнителя; отказами. Проведя анализ УМК, были выявлены школьные учебные
исполнители, а также их особенности. Первая группа исполнителей имеет
программное обеспечение. К ним относятся: Чертежник, Робот, Водолей, Кузнечик,
Рисователь, Муравей, Маляр, Таракан, Машинист, Переливашка, Автомат, Плюсик,
Паркетчик, Черепаха, Спрайт ,
Кенгуренок, Стрелочка.

Ко второй группе относятся исполнители, которые не имеют
программ. К ним относятся: Удвоитель, Вычислитель, Директор строительства, НОД,
Байт, Кладоискатель, Покупатель. Ходок, Русский повар, Кулинар, Калькулятор.

4. Выявлен уровень умения работать с учебными
исполнителями у обучающихся основной
школы. Была проведена диагностическая работа, приняло участие 54 учащихся 9
классов № 12 г. Саранска.
Был разработан тест, состоящий из 10 вопросов по учебным исполнителям. Выделены
критерии и показатели умения работать с учебными исполнителями школьного курса
информатики у обучающихся основной школы. На основании анализа полученных
результатов у 11% учащихся был выявлен высокий уровень сформированности умения
работать с учебными исполнителями, у 56% учащихся – средний уровень, у 33% учащихся
– низкий уровень.

5. Разработаны
методические рекомендации по формированию умения работать с учебными
исполнителями школьного курса информатики у обучающихся основной школы. Исходя
из полученных результатов, заключили, что с учащимися 9 класса необходима дополнительная
работа по формированию умения работать с учебными исполнителями школьного курса
информатики. Для этого были разработаны и апробированы конспекты двух уроков
информатики в 9 классе в соответствии с УМК Л. Л. Босовой. Первый урок открытия
нового знания, второй урок является его логическим продолжением и относится к
типу урока-рефлексии.

В процессе обучения следует уделять больше внимания
формализации записи и исполнения алгоритмов, так как практика показывает, что у
части учащихся так и не формируется умение формального исполнения алгоритмов.
При составлении алгоритмов необходимо учитывать возможности его исполнителя, в
противном случае алгоритм может быть не исполнен.

Нами были разработаны и апробированы конспекты
двух уроков информатики в 9 классе. Уроки для 9 класса составлены в
соответствии с УМК Л. Л. Босовой, так как там
предлагается достаточно подробный подход к изучению этой темы с использованием
учебных исполнителей. УМК Л. Л. Босовой содержит большой объем
материала по линии алгоритмов и учебных исполнителей, а также включает больше всего видов
учебных исполнителей.

Представленные уроки раскрывают особенности работы с
учебным исполнителем «Робот»
и «Чертежник»,  дают представление о
возможностях данных исполнителей, дают представления учащимся о разработке
алгоритма для учебного исполнителя, способствуют проведению рефлексии учащихся
по пройденным темам. Учащиеся развивают навыки работы с учебными исполнителями
«Робот» и «Чертежник» в среде исполнителей «КуМир». Данная среда на русском
языке, достаточно развита, позволяет описывать не только общеизвестные
математические алгоритмы, но и использовать для формализации описаний
естественных процессов, окружающих нас. 
На втором уроке реализуется закрепление представлений учащихся. В данных
уроках разработаны и представлены методические рекомендации для учащихся по
обсуждению решения задач, связанных с учебными исполнителями и процессом
написания алгоритма для них.

В едином государственном экзамене по информатике исполнителям отводится
три задачи (№ 12, 18, 23). В методических рекомендациях приведены методика
решения данных заданий. Также описан обучающий видеоролик, предназначенный для
подготовки е сдаче ЕГЭ по информатике.

Фрагмент текста работы:

1 Теоретические основы изучения учебных исполнителей

в школьном курсе информатики 1.1 Роль алгоритмизации и учебных исполнителей

в школьном курсе информатики Термин «алгоритм» относится
к главным терминам, и в математике, и в информатике. Алгоритмические подходы, вместе
с использованием моделирования, зачастую используются в информатике и дают
возможность оптимально решить задачу фактически из каждой сферы человеческой
деятельности.

Алгоритм является
последовательностью правил, исполняя которые по очереди исполнитель получает
решение задачи, для которой они были созданы [5].

Термин «алгоритм» появился
впервые в 12 веке, он произошел от латинского способа написания арабского имени
среднеазиатского математика 9 в. Мухаммеда ибн Мусса аль-Хорезми (Мухаммеда,
сына Муссы из Хорезма, ок. 783 – ок. 850 гг.) – algorithmi. Мухаммед аль-Хорезми являлся ученым-энциклопедистом,
изучая вопросы математики, астрономии, географии и истории. Однако наибольших
успехов он достиг в области математических исследований [20].

На протяжении множества
веков алгоритмы задавались, главным образом, с помощью математических формул,
которые являлись сокращенной формой записи вычислительных правил. В
соответствии с историческими записями и археологическими артефактами, самый
первый узнаваемый алгоритм вполне мог быть создан вавилонянами около 1600 года
до нашей эры. Эти алгоритмы, записанные на глиняных табличках в форме
клинописи, использовались для факторизации, нахождения квадратных корней и были
очень простыми по сегодняшним меркам [1].

Настоящий прогресс
современного алгоритма пришелся на середину и конец промышленной революции. В
это время Джордж Буль изобрел двоичную алгебру, основу современного
компьютерного кода.