Методика обучения информационному моделированию учащихся старших классов на основе применения исследовательских задач
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
?мационные. Последний тип моделей возник и развивается в компьютерных технологиях: в объектно-ориентированном программировании и современном системном и прикладном ПО.
Раздел информационное моделирование реализует прикладные аспекты информатики, связанные с самыми разнообразными предметными областями: техникой, экономикой, естественными и общественными науками и пр. Поэтому практическим решением задач моделирования занимаются специалисты в соответствующих областях.
В рамках школьного курса информатики информационное моделирование может быть предметом профильного курса, смежного с другими школьными дисциплинами: физикой, биологией, экономикой и др.
В стандарте среднего (полного) общего образования по информатике и ИКТ [35] тема моделирование изучается в разделе Информационные (нематериальные) модели. Ученики изучают использование информационных моделей в учебной и познавательной деятельности, назначение и виды информационных моделей, формализацию задач из различных предметных областей, структурирование данных, построение информационной модели для решения поставленной задачи, оценку адекватности модели объекту и целям моделирования (на примерах задач различных предметных областей). Кроме того, школьники должны уметь использовать готовые информационные модели, оценивать их соответствие реальному объекту и целям моделирования; знать назначение и виды информационных моделей, описывающих реальные объекты и процессы.
При выполнении выпускной квалификационной работы была рассмотрена тема Информационное моделирование в рамках школьного курса информатики в старших классах на базовом уровне. В учебнике С.А. Бешенкова [4], например, эта тема представлена в главе Моделирование и формализация. В этом учебнике представлены понятия: модель, виды и классы моделей, моделирование, формализация. А также обозначены цели и принципы моделирования, этапы построения моделей, примеры формализаций, а именно: в виде текста, таблицы, графа, дерева. Среди заданий представлены задания: привести примеры моделей, заполнить таблицу, ответить на вопросы.
Учебник Н.Д. Угриновича [38] включает тему моделирования в главу Математическое моделирование и формализация. В этом учебнике раскрываются понятия: модель, моделирование, формализация. А также обозначены формы представления моделей, типы информационных моделей, типы иерархических моделей, этапы разработки и исследования моделей на компьютере, физические модели, математические модели, геоинформационные модели, оптимизационное моделирование, экспертные системы распознавания химических веществ, информационные модели управления объектами. Среди заданий представлены задания: ответить на вопросы, вычисление по формуле в среде табличного процессора, решение задач оптимального планирования, исследование моделей и решение уравнений с помощью объектно-ориентированных языков программирования.
Учебник И.Г. Семакина [31] включает тему моделирования в главе Математическое моделирование в планировании и управлении. В этом учебнике раскрываются понятия: прогнозирование, определение влияния одних факторов на другие, поиск оптимальных решений, табличный процессор, электронная таблица, математическая модель. А также обозначены части электронной таблицы, типы диаграмм в среде табличного процессора. Среди заданий представлены задания: ответить на вопросы, вычисление по формуле в среде табличного процессора, построение диаграмм в среде табличного процессора, построение регрессионных моделей, расчет корреляционных зависимостей, решение задач оптимального планирования.
Согласно программе по информатике и информационным технологиям базового уровня, на изучение темы Информационное моделирование отводится 9 часов, из них - 4 часа практических работ.
В выпускной квалификационной работе рассмотрим содержание темы по учебнику И.Г. Семакина [31].
Таблица 1. ? Планирование темы Информационное моделирование по учебнику И.Г. Семакина
Тема (раздел учебника)Всего часовТеорияПрактика (номер работы)Моделирование зависимостей; статистическое моделирование ( 36-37)422 (№№3.16, 3.17)Корреляционное моделирование ( 38)211 (№3.18)Оптимальное планирование ( 39)211 (№3.19)
Глава 2. Методические основы применения исследовательских задач при обучении информационному моделированию на базовом уровне курса информатики старшей школы
В данной главе представлен комплекс исследовательских задач по теме Информационные модели, содержащих дневник исследования. Кроме того, разработаны уроки по теме информационное моделирование с применением поисковой и проблемной исследовательскими задачами.
2.1 Комплекс исследовательских задач по теме Информационные модели
В данном параграфе представлены исследовательские задания по теме Информационное моделирование в электронных таблицах.
Задание 1. Собрать данные о средней дневной температуре в вашем городе за последнюю неделю (10 дней, 20 дней). Оцените (хотя бы на глаз), годится ли использование линейного тренда для описания характера изменения температуры со временем. Попробуйте путем графической экстраполяции предсказать температуру через 2-5 дней [18].
Таблица 2. ? Дневник исследования
Этапы исследованияРезультаты этапа исследования1. Объект.Дневная температура.2. Предмет.Предсказ