Файл: Реферат Методика обучения информатике в рамках содержательной линии "Формализация и моделирование" Краснодар.docx
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВО «КубГУ»)
Факультет математики и компьютерных наук
Кафедра информационных образовательных технологий
Реферат
Методика обучения информатике в рамках содержательной линии “Формализация и моделирование”
Краснодар
2023
Анализ учебников разных авторов и методической литературы по информатике для учащихся основной школы
Учебник Босовой Л.Л. «Информатика» для 9 класса
В 6 классе был рассмотрены темы (информационное моделирование, знаковые информационные модели, табличные информационные модели). Отсюда следует, что учащимся буде легче усваивать данную информацию.
В учебники тема «Моделирование и формализация» является первой главой в изучении информатики и ИКТ для 9 класса, состоящая из шести па- раграфов, с подпунктами. В конце каждого параграфа акцентируется внима- ние на самое главное, имеются вопросы и задания для учащихся. В конце главы имеются тестовые задания, для самоконтроля состоящие из 26 вопро- сов. Можно воспользоваться интерактивным тестом к главе 1, содержащимся в электронном приложении к учебнику.
Первый параграф посвящен моделям, моделированию, целью модели- рования, формализации. Рассмотрены типы моделей (натурные, информаци- онные), описаны этапы построения и классификация информационных моде- лей.
Основные определения в первой главе:
«Модель – это новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или яв-
ления».
«Моделирование – метод познания, заключающий в создании и иссле- довании моделей».
«Формализация – это замена реального объекта его формальным опи- санием, т. е. его информационной моделью».
«Информационная модель – описание объекта-оригинала на одном из языков представления (кодирования) информации».
Цель моделирования (назначение будущей модели) определяет призна- ки объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели.
«Этапы создания информационной модели:
-
реальный объект -
анализ -
существенные признаки -
формализация -
информационная модель».
В параграфе «Знаковые модели» дается разъяснение словесным моде- лям, математическим моделям, компьютерным моделям, имитационным мо- делям. Приводятся примеры к каждой модели.
Далее предоставлено многообразие графических информационных мо- делей. Дается определение с примерами: схема, чертеж, график, диаграмма, граф. Более подробно с различными примерами рассмотрено использование графов при решении задач.
В параграфе «Табличные информационные модели» рассматриваются как данные представляются в таблицах, как таблицы используют при реше- нии задач.
Пятый параграф посвящен описанию различных баз данных (иерархи- ческой, сетевой, реляционной). В шестом параграфе рассматривается система управления базами данных (СУБД). Приводится пример создания базы дан- ных.
Анализ данного учебника показал, что содержательная линия «Форма- лизация и моделирование» изложена полно, с различными примерами из раз- ных областей жизни человека и общества. Дается определение всех основных понятий. В эту главу автор учебника включил базу данных как модель пред- метной области. С помощью дополнительных материалов (ресурсов), кото- рый предлагает автор учебника в каждом параграфе, учащиеся могут закре- пить полученные знания.
Учебник Семакина И.Г. «Информатика и ИКТ» для 9
класса
В учебнике вторая глава посвящена теме «Информационное моделиро- вание». Она состоит из четырех параграфов, после каждого параграфа автор учебника выделяет самое главное, так же представлены вопросы, и задания для самоконтроля учащихся. Автор учебника предоставляет материалы для углубленного изучения к каждой главе. К теме «Информационное моделиро- вание» представлены два пункта: системы, модели, графы и объектно- информационные модели. Первый пункт почти полностью посвящен графам: их описанию, определению структуры, разделению на виды и т.д. Кроме это- го, дается определение понятий система и сеть. Во втором пункте объясняет- ся, что такое объект, его свойства, приводятся примеры, состояние, поведе- ние, классы и т. д.
Изучение начинается с объяснения понятия натуральной модели, при- водится примеры из жизнедеятельности общества и науке. Далее объясняет- ся, что такое информационное моделирование, формализация и дается опре- деление понятий модель и моделирование.
«Модель – это упрощенное подобие реального объекта. Модель отра- жает лишь некоторые свойства объекта, существенные с точки зрения цели моделирования» .
«Моделирование – это деятельность человека по созданию модели (натурной или информационной)».
«Формализация есть результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой си- стеме».
Отдельный параграф отводится на изучение графических моделей. Здесь поясняется, что наглядным способом представления информационных моделей являются графические изображения: карты, чертежи, схемы, графи- ки. Дается их формулировка и назначение, приводятся примеры.
Следующий параграф посвящен табличным моделям и их основным типам (объект-свойство, объект-объект). На примере рассматривается двоич- ная матрица.
Последний параграф данной главы отводится на изучение информаци- онного моделирования на компьютере. Здесь объясняется основное преиму-
щество компьютера над человеком. Дается определение следующих понятий: математическая модель, компьютерная математическая модель, вычисли- тельный эксперимент и имитационное моделирование.
Акцентируется внимание на полезности вычислительного эксперимен- та, управления на основе моделей и имитационного моделирования с помо- щью различных примеров из человеческой деятельности, от повседневной (пример имитационного моделирования - транспортная система города), до исторически важных (прекращение испытания ядерного оружия, т.к. теперь это можно сделать с помощью компьютерного моделирования). В конце гла- вы изображена схема основных понятий и сформулированы приобретенные навыки после изучения данной темы.
Анализ данного учебника показал, что линия «формализация и модели- рование» изложена достаточно полно с различными примерами из разных учебных предметов, областей жизни человека и общества в целом. Дается определение всех основных понятий (модель, моделирование, формализа- ция). Присутствует недостаток в количестве практических заданий для за- крепления данной темы.
Учебник Угриновича Н.Д. «Информатика и ИКТ для 9 класса»
В учебнике моделированию и формализации посвящена пятая глава, состоящая из семи параграфов. После каждого параграфа присутствуют кон- трольные вопросы, для проверки усвоения пройденной темы, а после некото- рых параграфов задания для самостоятельного выполнения. Также в учебни-
ке имеется раздел «Компьютерный практикум», где сформулированы прак- тические работы к каждой главе.
В учебнике приводятся основные определения.
«Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и иссле- довании моделей».
Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает
существенные с точки зрения цели проводимого исследования (цели моделирования) свойства изучаемого объекта, явления или процесса. Процесс построения информационных моделей с помощью формаль-
ных языков называется формализацией.
Изучение данной темы начинается с объяснения термина «система» на различных примерах. Этому посвящен первый параграф «Окружающий мир как иерархическая система». Объяснения начинается с оперирования поняти- ями мега-, макро- и микромира, что все многообразие объектов состоят из вещества, обладают энергией и взаимодействуют друг с другом. На этой ос- нове ученикам дается определение понятия системы.
Далее на примере компьютера рассматривается целостность системы и поясняется, что она является необходимым условием существования систе- мы. С помощью примеров из химии изучаются свойства систем и их зависи- мость от набора составляющих элементов и структуры системы.
Второй параграф «Моделирование, формализация, визуализация» раз- делен на три пункта. Первый пункт посвящен моделированию. В нем на ос- нове примеров, взятых из разных областей человеческой деятельности (науч- ной, образовательной, технологической, художественной), объясняется важ- ность моделирования и дается определение модели. Во втором пункте рас- сматриваются два класса моделей: материальные и информационные. Про класс материальных моделей говорится только то, что такие модели позво- ляют представить в наглядной форме объекты, недоступные для непосред- ственного исследования, и часто используются в процессе обучения.
Информационные же модели представляют объекты и процессы в об- разной или знаковой форме, а также в форме таблиц, блок-схем, графов и т.д. и объясняются на основе примеров, взятых из предметов школьной програм- мы (физики, химии, информатики, истории).
В третьем пункте рассматриваются формализация и визуализация ин- формационных моделей. Здесь присутствуют отсылки к другим учебникам и сайтам (информатика и ИКТ - 8, Физика - 8 и т.д.). Сначала на основе сло- весной модели гелиоцентрической системы мира и взаимодействия электри-