Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Глава 2. Практика применения проблемного обучения в образовании школьников.
2.1 Анализ содержания темы "Представление информации в компьютере" в школьном учебнике информатики.
В учебнике «Информатика 10 класс. Базовый уровень» Л.Л. Босовой и А.Ю. Босовой данная тема представлена в следующем содержании:
При изучении данной темы ставятся следующие задачи:
– развитие и углубление представлений об универсальности дискретного представления информации;
– расширение круга задач, связанных c представлением информации в компьютере
В результате изучения темы учащиеся должны знать:
– о системе счисления как примере знаковой системы, её элементах и их взаимосвязях; y о родственных системах счисления;
– об универсальности дискретного представления информации;
– единицы измерения информации;
– о представлении чисел в компьютере;
– математических основах обработки информации на компьютере;
– способы представления и восприятия информации в различных системах;
– способы кодирования основных видов информации — числовой, текстовой, графической, звуковой;
должны уметь:
– представлять числа в различных позиционных системах счисления;
– переводить вещественные числа из десятичной системы счисления и в систему счисления с другим основанием;
– вычислять объём информации различного вида;
получат возможность:
– выполнять суммирование двоичных чисел;
– использовать дополнительный и обратный коды для представления отрицательных чисел в компьютере;
– применять алгоритм перевода из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы и обратно с использованием триад восьмеричной и тетрад шестнадцатеричной систем счисления;
– преобразовывать текстовую, графическую и звуковую информацию из аналоговой формы в дискретную (цифровую) и обратно;
– осуществлять выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей [ФГОС].
После изучения темы "Представление информации в компьютере" дети будут владеть следующими знаниями, умениями и навыками:
–Знание принципов работы компьютера и его аппаратных компонентов;
–Умение представлять и хранить информацию в разных форматах, включая числа, текст, изображения и звук;
–Навык работы с основными компьютерными программами для обработки информации, такими как текстовые редакторы, графические редакторы и электронные таблицы;
–Знание основ программирования и синтаксиса языков программирования;
–Умение понимать и анализировать структуру данных в компьютере, таких как файлы, папки и директории;
–Навык защиты своих персональных данных и информации от злоумышленников;
–Умение работать с сетями и интернетом, понимание основных протоколов связи и принципов работы браузеров;
–Навык использования различных устройств ввода и вывода информации, таких как клавиатура, мышь, джойстик, сканер, принтер и т.д.;
–Умение анализировать и решать задачи с использованием компьютера и его программного обеспечения;
–Знание основных принципов этики и безопасности при работе с компьютером и интернетом.
2.2 Дидактические материалы, содержащие проблемные задания по теме «Представление информации в компьютере».
Итак, процессе изучения темы «Представление информации в компьютере» можно применить следующий шаблон для вовлечения учащихся в тему урока (таблица 2).
Следующее, на что я бы хотела обратить внимание – это методические приемы создания проблемных ситуаций:
– Подведение учащихся к противоречию и предложение им самим найти способ его разрешения;
– Выявление альтернативных точек зрения на один и тот же вопрос;
– Столкновение учащихся с отличающимися методами решения задачи;
– Предложение рассмотреть задачу с различных позиций;
– Задания на сравнение, обобщение, выводы из ситуации, противопоставление и сопоставление фактов;
– Постановка конкретных вопросов: общих, открытых, наводящих, альтернативных (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения);
– Выявление проблемных теоретических и практических заданий (например, исследовательских);
– Постановка проблемных задач (например, с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, с ограниченным временем решения, на преодоление «психологической инерции»).
Талица 2. Шаблон проблемного задания
Попытаемся сформулировать проблемные задания по данной теме.
Постановка проблемных ситуаций в начале урока позволит преподавателю более наглядно и интересно познакомить учащихся с системами счисления и их практическим применением, развить познавательный интерес к предмету, к умению самостоятельно добывать знания и умению пользоваться полученными знаниями, воспитать умению самостоятельно мыслить, ответственности за выполняемую работу. Так, урок по теме ''Системы счисления'' можно с небольшого стихотворения А. Старикова ''Странная девочка'':
Ей было 1100 лет.
Она в 101 класс ходила.
В портфеле по 100 книг носила.
Всѐ это правда, а не бред.
Когда пыля десятком ног
,
Она шагала по дороге,
За ней всегда бежал щенок
С одним хвостом, зато стоногий.
Учащиеся попадают в состояние неопределенности. Они начинают обсуждать содержание стихотворения, пытаются понять, о ком оно написано, выдвигают свои гипотезы и догадки по поводу личности главного героя. Учителю нужно только наблюдать за ситуацией, высказываниями и предположениями, просить учащиеся аргументировать свои догадки и направить дискуссию в нужное русло, а именно начать их знакомства с двоичной системой счисления.
В процессе дискуссии у учащиеся появляется интерес, мотивация , им хочется прочитать в учебнике информацию или выслушать объяснения от учителя. Так дети лучше запоминают полученную информацию. Однако, нельзя сказать, что отвечая на эти вопросы, учащиеся действительно думают. Постановка вопрос путем поиска ответа на него в учебнике нередко приводит к банальному списыванию, особенно если ответ нужно записать в письменной форме. Такие задания не создают проблемной ситуации, а без проблемы в образовании не получится достичь результат, так как они позволяют вам контролировать степень понимания и усвоения знаний учащимися, фактический материал.
Еще один пример проблемных заданий на школьном уроке – это использование коротких шутливых высказываний: '' Программист подарил своей женщине 5 роз, сказав: эта 101 роза тебе". Пещерный человек, подарил бы три розы, сказав: "бери эти 11 роз ''. ''Есть 10 типов людей: понимающие двоичную систему счисления и не
Понимающих ''. Учащиеся весьма живо начинают обсуждать описываемую в высказываниях ситуации, выдвигая самые фантастические предположения о персонаже, учителю следует лишь чутко следить за высказываемыми предположениями, аргументировать доводы, направлять дискуссию в нужное русло, подвести учащихся к необходимости изучения двоичной и других систем счисления.
Например, создаётся ситуация предположения, которая основана на возможности выдвинуть собственную версию. Например, при изучении темы «Системы счисления» учащимся предлагается сравнить числа, записанные в позиционной и непозиционной системах счисления (эти термины в начале урока не называются).
Затем знаки, используемые при записи чисел, меняются местами, и учащиеся пытаются объяснить, почему в одном случае это не повлияло на значение числа, а в другом случае повлияло. Делая вывод, что иногда при записи числа место цифры (или позиция) имеет значение, учащихся самостоятельно формулируют тему «Позиционные и непозиционные системы счисления».
Проблемная ситуация, которую можно использовать на уроках информатики по теме "Информационный объем текстового сообщения":
На уроке информатики школьникам предлагается написать эссе на заданную тему, ограниченное количество символов в котором составляет 140. Одни ученики справляются с заданием легко, ведь для них 140 символов – это норма для Twitter или SMS. Однако другие сталкиваются с трудностями, потому что их эссе получается слишком коротким или они не могут уместить в 140 символов все свои мысли.
Для анализа данной ситуации можно провести следующие действия:
Решение данной проблемной ситуации поможет школьникам понять, что информационный объем текстового сообщения – это важный критерий эффективного общения. Кроме того, такой подход к обучению позволит ученикам использовать полученные знания не только на уроке, но и в жизни.
На уроке информатики в 10 классе учитель рассказывает об основах цветовой модели RGB, которая используется для отображения цвета на экранах мониторов и других устройств. Он объясняет, что это модель, основанная на смешивании трех основных цветов: красного (R), зеленого (G) и синего (B).
Один из учеников заявляет, что в результате такого смешивания должен получаться белый цвет, и что, следовательно, черный цвет в этой модели не существует. Остальные ученики не согласны с этим утверждением и начинают обсуждать, что на самом деле происходит при смешивании цветов в модели RGB.
Эта ситуация связана с тем, что ученики имеют неправильное представление о работе цветовой модели RGB и смешивании цветов в целом. В модели RGB смешение красного, зеленого и синего цветов в определенных пропорциях может создавать большой диапазон цветов, но при определенных сочетаниях может также создавать черный, настолько насыщенный, что воспринимается именно как черный.
Чтобы обсуждение продвигалось в правильном направлении, учитель может попросить ученика объяснить, какие цвета обычно смешиваются, чтобы получить белый цвет, и сравнить это с цветовой моделью RGB. Учитель также может показать диаграмму, которая показывает, какие цвета создаются при смешивании в модели RGB. Он объяснит, что при смешивании всех трех основных цветов вместе, будет получен белый цвет , и что при отсутствии всех цветов будет получен черный цвет.
2.1 Анализ содержания темы "Представление информации в компьютере" в школьном учебнике информатики.
В учебнике «Информатика 10 класс. Базовый уровень» Л.Л. Босовой и А.Ю. Босовой данная тема представлена в следующем содержании:
-
Представление чисел в позиционных системах счисления -
Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую -
Арифметические операции в позиционных системах счисления. -
Представление чисел в компьютере -
Кодирование текстовой информации. -
Кодирование графической информации -
Кодирование звуковой информации
При изучении данной темы ставятся следующие задачи:
– развитие и углубление представлений об универсальности дискретного представления информации;
– расширение круга задач, связанных c представлением информации в компьютере
В результате изучения темы учащиеся должны знать:
– о системе счисления как примере знаковой системы, её элементах и их взаимосвязях; y о родственных системах счисления;
– об универсальности дискретного представления информации;
– единицы измерения информации;
– о представлении чисел в компьютере;
– математических основах обработки информации на компьютере;
– способы представления и восприятия информации в различных системах;
– способы кодирования основных видов информации — числовой, текстовой, графической, звуковой;
должны уметь:
– представлять числа в различных позиционных системах счисления;
– переводить вещественные числа из десятичной системы счисления и в систему счисления с другим основанием;
– вычислять объём информации различного вида;
получат возможность:
– выполнять суммирование двоичных чисел;
– использовать дополнительный и обратный коды для представления отрицательных чисел в компьютере;
– применять алгоритм перевода из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы и обратно с использованием триад восьмеричной и тетрад шестнадцатеричной систем счисления;
– преобразовывать текстовую, графическую и звуковую информацию из аналоговой формы в дискретную (цифровую) и обратно;
– осуществлять выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей [ФГОС].
После изучения темы "Представление информации в компьютере" дети будут владеть следующими знаниями, умениями и навыками:
–Знание принципов работы компьютера и его аппаратных компонентов;
–Умение представлять и хранить информацию в разных форматах, включая числа, текст, изображения и звук;
–Навык работы с основными компьютерными программами для обработки информации, такими как текстовые редакторы, графические редакторы и электронные таблицы;
–Знание основ программирования и синтаксиса языков программирования;
–Умение понимать и анализировать структуру данных в компьютере, таких как файлы, папки и директории;
–Навык защиты своих персональных данных и информации от злоумышленников;
–Умение работать с сетями и интернетом, понимание основных протоколов связи и принципов работы браузеров;
–Навык использования различных устройств ввода и вывода информации, таких как клавиатура, мышь, джойстик, сканер, принтер и т.д.;
–Умение анализировать и решать задачи с использованием компьютера и его программного обеспечения;
–Знание основных принципов этики и безопасности при работе с компьютером и интернетом.
2.2 Дидактические материалы, содержащие проблемные задания по теме «Представление информации в компьютере».
Итак, процессе изучения темы «Представление информации в компьютере» можно применить следующий шаблон для вовлечения учащихся в тему урока (таблица 2).
Следующее, на что я бы хотела обратить внимание – это методические приемы создания проблемных ситуаций:
– Подведение учащихся к противоречию и предложение им самим найти способ его разрешения;
– Выявление альтернативных точек зрения на один и тот же вопрос;
– Столкновение учащихся с отличающимися методами решения задачи;
– Предложение рассмотреть задачу с различных позиций;
– Задания на сравнение, обобщение, выводы из ситуации, противопоставление и сопоставление фактов;
– Постановка конкретных вопросов: общих, открытых, наводящих, альтернативных (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения);
– Выявление проблемных теоретических и практических заданий (например, исследовательских);
– Постановка проблемных задач (например, с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, с ограниченным временем решения, на преодоление «психологической инерции»).
Талица 2. Шаблон проблемного задания
| Тема | «Представление информации в компьютере» |
| Формулировка проблемы | Учитель: – Из достоверных источников было получено сообщение об ограблении банка. Сейчас мы поделимся на группы. Каждая группа должна раздобыть информацию, необходимую для того, чтобы найти преступника и похищенные средства. Каждая группа получит общую оценку своей эффективности. |
| Поиск, разрешение проблемы, составление плана поиска | Учащиеся делят и пересаживают в соответствии с группами. Ученики сообща выполняют задание на перевод числа из двоичной системы счисления в десятичную. |
| Метод | Выполнение заданий в коллективе. Столкновение мнений учащиеся. |
| Новая проблема | На этом еще не все. Нужно решить, куда отправить группу захвата для задержания преступников. Нам известны координаты, но они закодированы двоичным кодом. |
| Поиск, разрешение проблемы, составление плана поиска | Выполняют задание в группах. |
| Прием | Выполнение заданий в коллективе. Столкновение мнений учащиеся. |
| Итог урока | Всем спасибо за проделанную работу. Вы работали сообща, благодаря чему мы вместе смогли поймать преступников. Задание выполнено. Группы получают следующие оценки… (подсчет оценок) |
Попытаемся сформулировать проблемные задания по данной теме.
Постановка проблемных ситуаций в начале урока позволит преподавателю более наглядно и интересно познакомить учащихся с системами счисления и их практическим применением, развить познавательный интерес к предмету, к умению самостоятельно добывать знания и умению пользоваться полученными знаниями, воспитать умению самостоятельно мыслить, ответственности за выполняемую работу. Так, урок по теме ''Системы счисления'' можно с небольшого стихотворения А. Старикова ''Странная девочка'':
Ей было 1100 лет.
Она в 101 класс ходила.
В портфеле по 100 книг носила.
Всѐ это правда, а не бред.
Когда пыля десятком ног
,
Она шагала по дороге,
За ней всегда бежал щенок
С одним хвостом, зато стоногий.
Учащиеся попадают в состояние неопределенности. Они начинают обсуждать содержание стихотворения, пытаются понять, о ком оно написано, выдвигают свои гипотезы и догадки по поводу личности главного героя. Учителю нужно только наблюдать за ситуацией, высказываниями и предположениями, просить учащиеся аргументировать свои догадки и направить дискуссию в нужное русло, а именно начать их знакомства с двоичной системой счисления.
В процессе дискуссии у учащиеся появляется интерес, мотивация , им хочется прочитать в учебнике информацию или выслушать объяснения от учителя. Так дети лучше запоминают полученную информацию. Однако, нельзя сказать, что отвечая на эти вопросы, учащиеся действительно думают. Постановка вопрос путем поиска ответа на него в учебнике нередко приводит к банальному списыванию, особенно если ответ нужно записать в письменной форме. Такие задания не создают проблемной ситуации, а без проблемы в образовании не получится достичь результат, так как они позволяют вам контролировать степень понимания и усвоения знаний учащимися, фактический материал.
Еще один пример проблемных заданий на школьном уроке – это использование коротких шутливых высказываний: '' Программист подарил своей женщине 5 роз, сказав: эта 101 роза тебе". Пещерный человек, подарил бы три розы, сказав: "бери эти 11 роз ''. ''Есть 10 типов людей: понимающие двоичную систему счисления и не
Понимающих ''. Учащиеся весьма живо начинают обсуждать описываемую в высказываниях ситуации, выдвигая самые фантастические предположения о персонаже, учителю следует лишь чутко следить за высказываемыми предположениями, аргументировать доводы, направлять дискуссию в нужное русло, подвести учащихся к необходимости изучения двоичной и других систем счисления.
Например, создаётся ситуация предположения, которая основана на возможности выдвинуть собственную версию. Например, при изучении темы «Системы счисления» учащимся предлагается сравнить числа, записанные в позиционной и непозиционной системах счисления (эти термины в начале урока не называются).
Затем знаки, используемые при записи чисел, меняются местами, и учащиеся пытаются объяснить, почему в одном случае это не повлияло на значение числа, а в другом случае повлияло. Делая вывод, что иногда при записи числа место цифры (или позиция) имеет значение, учащихся самостоятельно формулируют тему «Позиционные и непозиционные системы счисления».
Проблемная ситуация, которую можно использовать на уроках информатики по теме "Информационный объем текстового сообщения":
На уроке информатики школьникам предлагается написать эссе на заданную тему, ограниченное количество символов в котором составляет 140. Одни ученики справляются с заданием легко, ведь для них 140 символов – это норма для Twitter или SMS. Однако другие сталкиваются с трудностями, потому что их эссе получается слишком коротким или они не могут уместить в 140 символов все свои мысли.
Для анализа данной ситуации можно провести следующие действия:
-
Объяснить студентам значение информационного объема. Рассказать, как ограничение символов в сообщении может быть полезным при отправке сообщений на мобильных устройствах или в социальных сетях. -
Предложить ученикам провести эксперимент, состоящий в написании сообщений о разной длине на заданную тему. Вычислить инфомационный объем сообщения. -
Обсудить с учениками стратегии сокращения сообщений до 140 символов, например, использовать другой алфавит. -
Дать ученикам возможность обсуждения результатов своей работы и взаимно дополнять свои сообщения, при выполнении задания.
Решение данной проблемной ситуации поможет школьникам понять, что информационный объем текстового сообщения – это важный критерий эффективного общения. Кроме того, такой подход к обучению позволит ученикам использовать полученные знания не только на уроке, но и в жизни.
На уроке информатики в 10 классе учитель рассказывает об основах цветовой модели RGB, которая используется для отображения цвета на экранах мониторов и других устройств. Он объясняет, что это модель, основанная на смешивании трех основных цветов: красного (R), зеленого (G) и синего (B).
Один из учеников заявляет, что в результате такого смешивания должен получаться белый цвет, и что, следовательно, черный цвет в этой модели не существует. Остальные ученики не согласны с этим утверждением и начинают обсуждать, что на самом деле происходит при смешивании цветов в модели RGB.
Эта ситуация связана с тем, что ученики имеют неправильное представление о работе цветовой модели RGB и смешивании цветов в целом. В модели RGB смешение красного, зеленого и синего цветов в определенных пропорциях может создавать большой диапазон цветов, но при определенных сочетаниях может также создавать черный, настолько насыщенный, что воспринимается именно как черный.
Чтобы обсуждение продвигалось в правильном направлении, учитель может попросить ученика объяснить, какие цвета обычно смешиваются, чтобы получить белый цвет, и сравнить это с цветовой моделью RGB. Учитель также может показать диаграмму, которая показывает, какие цвета создаются при смешивании в модели RGB. Он объяснит, что при смешивании всех трех основных цветов вместе, будет получен белый цвет , и что при отсутствии всех цветов будет получен черный цвет.