Geum.ru

Доклад. Технология подготовки

Вид материалаДоклад
Подобный материал:Департамент образования Вологодской области

Вологодский институт развития образования


Доклад.


Технология подготовки

программирующего пользователя.


"Вычислительная машина ценна лишь настолько, насколько ценен исполняющий на ней работу человек". Н.Винер


МОУ СОШ №1

Учитель информатики

Кузнецова Ольга Витальевна.

Город Сокол. 2007

Задачи.

Ускорение НТР, темпов и масштабов производства предъявляет повышенные требо­вания к выпускнику. В связи с этим одной из задач школы следует считать научить детей умело сочетать знания с широким использованием методов математического моделирования, а также технических и программных средств ЭВМ. Подготовить не только пассивного пользователя готовыми программными продуктами, операционными системами, который довольствуется широко распро­страненными информационными технологиями обработки текстов, графики и всеми компьютерными благами, а возвести ученика на более высокий уровень программи­рующего пользователя. Его интересует "как это делается и почему именно так? Мы живем в новом веке, в котором люди самых разных профессий работают на компьютерах. Как человек должен излагать свои мысли, чтобы его поняла элек­тронная машина, как компьютер будет понимать человека? Основные задачи развития личности отражены в словах А.П.Ершова:

"Программист должен обладать способностью первоклассного математи­ка к абстракции и логическому мышлению в сочетании с Эдисоновским талантом сооружать все, что угодно из нуля и единицы. Он должен соче­тать аккуратность бухгалтера с проницательностью разведчика, фанта­зию автора детективных романов с трезвой практичностью экономиста".

Главная задача образования - это обеспечение пяти качеств в человеке: любознательности, духа, не признающего поражения, настойчивости в достижении цели, готовности к самоотречению и, прежде всего, сострадания. (К. Хан).


Цели работы:

Образовательные:
  • Понимание принципов работы ЭВМ, а не частностей;
  • Представление о сути деятельности программиста;
  • Знание о типах информации и способах ее обработки;
  • Научить программировать на современном, удобном, простом, понятном язы­ке Паскаль;

Развития:
  • Логико-алгоритмическое, абстрактное мышление;
  • Системно комбинаторное мышление;
  • Склонность к рефлексии: "что хотел, что сделал, что получил и почему?"
  • Умение излагать свои мысли на формальном языке;
  • Теоретическое мышление и умение ориентироваться в различных сферах соз­нания (научном, художественном, этическом, правовом);

Воспитания:
  • Прежде всего, общение и владение способами его построения;
  • Потребность в труде, способность трудиться, положительное отношение к труду как к способу решения реальных проблем, стремление к созидательной деятельности;
  • Развитие творческой активности;
  • Объективное отношение к возможностям ЭВМ.
  • Бережное отношение к технике, к информации к своей и чужой;
  • Неприемлемость вирусотворчества.
  • Умение работать самостоятельно.

Все указанные цели компьютерного обучения требуют направленных действий педагога и не достигаются автоматически при простом усвоении материала. Если рост уровня компетентности в информатике не сопровождается повышением куль­туры и воспитанности, то последствия могут быть весьма негативными, учитывая тенденцию развития компьютерных сетей (взламывание кодов, неправомерный доступ к закрытой информации создание вирусов и т. д.).

В информатике больший объем занимают относительно независимые виды дея­тельности учителя и ученика при сокращении объема их совместной деятельности. Примерно половину рабочего времени на уроке компьютер выступает как посред­ник между учеником и учителем, увеличивая объем независимой деятельности. На первых уроках я учу детей быть независимыми от педагога (использование помощи компьютера, подсказок, справок, инструкций, литературы, памяток, информации на стендах кабинета), затем от программиста и, наконец, формирование привычки к самообразованию.

Мало дать образование одно на всю жизнь. Надо научить учиться. Как это сделать?

Можно выделить следующие этапы:

- Формирование интереса у учащихся к предмету информатика.

- Развитие мыслительной активности.

- Умения работать самостоятельно. Самообразование.

- Воспитание творчески активной личности.

Согласно теме проекта, я остановлюсь на описании структуры процесса обучения программирующего пользователя.

Я веду информатику и занимаюсь программированием 24 год, а историю развития вычислительной техники и языков программирования рассказы­ваю детям, опираясь на свой собственный опыт.

- ЭВМ 1 поколения "Урал". В ВГПИ мы программировали, пробивая длин­ные перфоленты, терпеливо снося все причуды и капризы этого большого железного шкафа;

- программируемые калькуляторы МК-61 позволяли подтверждать теорию ал­горитмов практически, и на уроке можно было выполнить программы на не­сколько задач.

- ЭВМ 2 поколения - УКНЦ мучили учителей и учеников ненадежными диско­водами, отсутствием винчестеров, частыми зависаниями, но старый добрый Бейсик приносил много радости в процессе познания сущности программиро­вания и работы ЭВМ;

- IBM-286 на которых можно использовать Turbo Pascal 5.0, были настоящим прорывом для юных программистов.

- и сейчас, благодаря Президентской программе "Дети России", мы работаем на современной технике, пользуемся различными версиями ТР и другими языками программирования Delphi, Cu++, Flash. Эмоциональный рассказ об этапах развития ЭВМ, подтвержденный конкретными примерами из жизни, с первых же уроков привлекает внимание учащихся к изуче­нию информатики. Одновременно говорю и об истории развития языков программирования, способах ввода информации, физических основах рабо­ты ЭВМ. В кабинете есть исторический уголок, экспонаты которого демонстрирую во время своего рассказа - это счеты, "железный Феликс, перфоленты, перфокарты, демонстрационный программируемый калькулятор, магнитные карты, разобранный жесткий диск, старый компьютер Sinclair, съемные носители, все типы дискет и т. д.. Знание исторической канвы помогает сформировать в сознании учеников цельное представление об изучаемой дисциплине, рассматривать ее в контексте истории развития общества.

Понятие информации - центральный стержень всего курса. Каждый раздел - это разговор об информации и информационных процессах. ЭВМ - это средство обработки информации; алгоритм - это управляющая информация, информационные технологии – обработка информации.

Навыки работы с клавиатурой ученики приобретают не на клавиатурных трена­жерах, а на деловом применении: выполнение простейших программ, демонстри­рующих ввод, арифметические преобразования, вывод данных. Таким образом, я "убиваю сразу много зайцев". Во-первых, отладка программы, как никакой другой текст, требует частого использования управляющих клавиш, а как хочется, чтобы программа заработала, поэтому учащимся приходиться мобилизовать свои силы в быстром и прочном усвоении знаний работы с клавиатурой. Во-вторых, они приоб­ретают простейшие навыки процесса программирования. В-третьих, отрабатывают принцип причинно- следственной связи: что хотел, что делал, что получил, что необходимо сделать, чтобы исправить ошибки. Этот процесс называется рефлексией. По словам А.С.Макаренко "Главная трудность юношеской рефлексии состоит в правильном совмещении того, что называется ближней и дальней перспективой". О трудолюбии и активности на таких урока говорить не приходится. Все, без ис­ключения, пытаются заставить компьютер сложить два числа, и после удачи не ос­танавливаются на достигнутом. Это и есть познание сущности работы ЭВМ, сопро­вождающийся элементом успеха. Я привыкла на первых уроках по программирова­нию слышать крики "ура прошла", видеть раскрасневшиеся от усердия лица старшекласс­ников. Учителю необходимо не терять инициативу: одним требуется помощь, а дру­гим - более сложные задания. Классы все разные, дети тоже, и спланировать точное количество заданий в классе трудно, поэтому у меня создана картотека с индивиду­альными заданиями, которая находиться непосредственно в компьютерном классе. Все задачи классифицированы по типам и степени сложности и охватывают все те­мы школьного курса. На уроке я могу ей быстро, рационально воспользоваться. Как приложение к ней у меня есть тетради с отпечатанными на принтере решениями и отве­тами, что позволяет мне быстрее проверять решения, упрощает подго­товку к урокам. Ученики, идущие "вперед", имеют право сами сверять свои работы с моими. Не без гордости они демонстрируют дополнения, корректировки, текстовые пояснения, цветовые возможности ЭВМ, другие способы решения. Таким образом, формируются не только знания и навыки, но и создается основа для творчества и утверждения своего креативного "я".

На своих урока часто использую прием, кото­рый называю "ассистент". Первый, выполнивший все задания на новую тему, становит­ся моим ассистентом, к нему одноклассники обращаются за помощью. Эффект колоссальный. Боясь "упасть лицом в грязь перед своим ровесником", у них как - будто открывается второе дыхание, работа оживляется, тема понята, задание выполнено. Ассистентом мечтает во время урока стать каждый - это же его самоутверждение в классе, желание помочь другим, демонстрация его эрудиции. Асси­стент, проговорив, несколько раз тему, еще прочнее усвоит ее (работает моторная, наиболее мощная память), по другому оценивает труд учителя.

Логически стройная, единая система ввода нового материала необходима для развития умений работать самостоятельно.

Основные типы задач я решаю на уроке, используя, пять этапов:

- постановка задачи и ее математическая модель;

- алгоритм и блок - схема;

- программа на ТР;

- выполнение программы с помощью ЭВМ, анализ, коррекция;

- творческое задание.

Содержание, объем, уровень сложности задач варьирую в зависимости от профиля класса. Такой способ подачи материала позволяет связывать абстрактное моделиро­вание, конкретное планирование, практическое применение и творчество в одно це­лое. Я показываю важность и необходимость каждого этапа от начала до конца.

И только овладение этой схемой позволяет учащимся перейти к самостоятельно­му решению более сложных задач, в том числе и олимпиадных. Самостоятельность следует за активностью, постепенно переходит в творческую деятельность. Активность в информатике - это не только цель, но и необходимое ус­ловие успешного обучения, характеристика личности.

Активность ученика можно стимулировать разными способами:

- постепенно усложнять материал, добиться полного понимания учебного материала, разнообразить формы деятельности;

- задачи разного уровня (воспроизведение, конструктивный, творческий). На них накладывается соответствующая система оценки знаний (задача на"3", на"4", на"5"). Эта система должна отвечать основным требованиям Государственного обязательного минимума содержания образования по курсу информатики. Одним их главных стимулов развития интереса к предмету у учащихся - это прикладная направленность, использование полученных знаний в жизни, на других уроках в школе, при дальнейшем обучении, быту, технике;

- правильный подбор рабочих групп. Учитель должен внимательно и серьезно отнестись к формированию пар для практической работы на ЭВМ. В микроколлективе дети учатся распределять обязанности, общаться по - деловому, уважать знания и умения товарищей, быть более ответственными за свою ра­боту, смелее обращаются за помощью, помогают устранять друг другу пробе­лы в знаниях, но сосед не должен быть обузой, помехой, наблюдателем. Каж­дый раз эту проблему надо решать индивидуально;

- стараюсь разбудить человеческие эмоции, потому что без них никогда не бы­ло и быть не может человеческого искания истины;

- тестирование в Интернете в режиме on – line;

- участие в дистанционных олимпиадах.

Самостоятельность - это умение открывать новое в уже известном, т.е. использо­вать возможности операторов, команд, логических структур в новых условиях. Что­бы учащиеся могли справиться с этой проблемой они должны овладеть определен­ными приемами познавательной деятельности, мыслительными операциями, с по­мощью которых происходит усвоение знаний, оперирование ими. Процесс мышле­ния, то есть умение работать самостоятельно, - это, прежде всего анализ и синтез, абстракция и обобщение, сопоставление и абстрагирование, суждение. Применение активных методов закрепления, работа с ЭВМ создает благоприятные условия для самостоятельной деятельности. Подробный анализ демонстрационных работ, ти­пичных ошибок, просмотр частных случаев решения, требование обосновать или опровергнуть определенное утверждение, короткий путь от теории к практике в ин­форматике заставляет ученика мыслить.

Обобщение - результат анализа, необходимое условие развития мышления. Обобщение можно осуществить с помощью сравнения, составление таблиц, по­иск аналогов, систематизации учебного материала. Например, команду ветвления я ввожу так:

У человека в жизни всегда есть выбор. Его действия зависят от того, из чего мы мо­жем выбирать. В зависимости от условия:

1 .Делать действие или не делать (сокращенная форма команды ветвления). 2.Делать действие 1, или действие 2 (полная форма команды ветвления). 3.Выбрать действие из нескольких предложенных (команда выбора).

Аналогия с жизнью проведена, можно приводить конкретные примеры для ЭВМ, рассмотреть блок - схемы, алгоритмы, программы, заострив внимание на том, что в них общего и в чем разница. Команда ветвления сложная для усвоения учащимися, становится более доступна, если рассказать ученикам каким образом машина произ­водит сравнение величин. Юным мыслителям понятно, когда два идентификатора равны или неравны, но как она может увидеть которое число больше? Важно заме­тить, что компьютер находит разницу между первым и вторым и как результат рас­сматривается знак разности. Ученики продолжают сами: если "+", значит, первое было больше ...

Домашнее задание уместно дать творческое: написать алгоритм и программу "Гороскоп", "Угадай число", "Защита от некорректного ввода"

2. С первых уроков приучаю старшеклассников к тому, чтобы их программа была вежливой, культурной, понятной для пользователя, содержала коментарии, имела правильную пространственную, наглядную структуру. Стараюсь подбирать задачи не на рутинные вычисления, а с деловым применением из различных сфер жизне­деятельности, использую межпредметные связи. Применение графики делает процесс программирования более наглядным, ярким, эстетичным, позволяет формировать художественный вкус, развивать фантазию, творчество.

Одну из основных тем Алгоритмизации и программирования – "Цикл", вожу об­стоятельно. Небрежность в объяснении может привести к длительному непонима­нию организации циклических процессов.

Начинаю с того, что информатика, наука, изучающая способы обработки информа­ции, а компьютер лишь посредник. Для обработки данных человечество имеет мно­го различных готовых программ, технологий. Как происходит обработка большого количества информации. Нарисовать на экране повторяющиеся картинки, найти все простые числа в указанном пределе, вычислить сумму N чисел, построение графика функции, обработка заработной платы, данных технологического процесса, словари, справочники и т.д.

Чтобы организовать повторяющийся процесс, необходимо задать параметры цикла и тело цикла. Параметры цикла зависят от его формы организации. По таблице я указываю особенности каждого цикла, их отличие, что в них общего, при решении каких задач удобнее применять тот, или иной цикл. Решаем задачи

- "repeat" - орнаменты на экране;

- "for" - задчи на перебор чисел;

- "while" - построение графика функции;

Таким образом, я формирую общее понятие о том, как компьютер выполняет повторяющиеся дейст­вия, показываю широту применения этой команды, ее практическую направлен­ность, только после этого учимся строить алгоритмы и писать программы. Решение задач этой темы требует больших умственных напряжений, постоянного абстрагирования, логических рассуждений. Чтобы правильно решить, или найти ошибку в программировании юноше приходиться мысленно "прокрутить" ход дей­ствий ЭВМ. Нужно заметить, что только на уроке информатики ученик имеет мол­ниеносный результат его умозаключений и рассуждений, и ошибки можно безбо­лезненно исправить, не как в жизни. Команда цикла - настоящий тренажер для раз­вития логико- алгоритмического мышления.

Руководствуясь принципом, от простого созерцания - к абстрактному мышлению, я начинаю работу с циклами с графических задач. При переходе к практике удобно использовать метод открытых программ. Необходимо продемонстрировать про­грамму, как мостик от учебного алгоритмического языка к машине. Нарисовать конкретный рисунок для учеников, как правило, гораздо проще, чем "сочинить" дополнение к замыслу или орнамент, но через них он глубже и прочнее познает тему. Удачное творчество я демонстрирую всему классу, заношу в свою ко­пилку программ, открывая повод для самовыражения юношей. После неоднократных проявлений творческих способностей, можно было наблю­дать изменение микроструктуры класса - больше уважают, тянутся к тем, кто спосо­бен генерировать идеи, что-то придумывать, неустанно, спокойно трудиться. "Зубрилкам", и лодырям бывает очень трудно, приходиться учиться думать. Таким ученикам я стараюсь помочь: даю простое, но индивидуальное задание, необходимо, чтобы он сам его понял, решил, и появилось желание идти дальше.

Мое основное правило в работе - воспитание и обучение надо строить на сильных чертах характера юноши, а не на борьбе с его слабостью. Как можно больше требо­вательности и уважения к человеку. Работая в классе, важно создать доброжела­тельный психологический климат, положительный настрой учеников, деловую ра­бочую обстановку, не забывать и про чувство юмора (минутки психологической релаксации), стараюсь планировать уроки яркими, живыми, веселыми, с активным участием каждого ученика.

Велика роль успеха, чтобы ученик поверил в свои силы, а не ставил на себе клеймо "троечника". При выполнении практических работ и решении задач на любую тему важно дать ученику самому взбираться по ступеням от простой "троечной" задачи к более сложным уровням. Как правило, никто не останавливается на достигнутом. Юноша рассуждает "А что, если получиться, я не хуже других". Уроки пролетают незаметно, и азартные программисты недовольны звонком с урока.

На стендах в кабинете размещены справочные, используемые в работе, материалы, которые позволяют ускорить процесс решения задач. Это - номера шрифтов в Пас­кале, основные операторы графики, основные формы ветвления, виды циклов, таб­лица кодов символов, функции с символьными переменными и другие. Учитывая основную закономерность психологии - формирование знаний и навыков учащихся переходит от внешних моторных к умственным я использую на уроках наглядность содержания и деятельности.

Открытые алгоритмы, блок- схемы про­граммы демонстрационные программы, которые хранятся на винчестерах. Я сообщаю имена программ, ученики знакомятся с их работой. Иногда я даю задания на их корректировку, что позволяет экономить время на уроке для выполнения более сложных логических задач, а не тратить время на рутинную рабо­ту по набору текстов. Опыт показывает, что для рационального использования времени на уроке полезно использовать программы заготовки.


Такой способ позволяет отрабатывать навыки работы с файловой системой. С пер­вых уроков у юных пользователей возникает практическая необходимость чтения и сохранения программ. Эти навыки вырабатываются за счет изучения языка про­граммирования, не требуется выделения специальных уроков, при этом приходится сталкиваться с различными типами файлов и способами их создания.

"Логические турниры" по открытым программам в ходе закрепления позволяют выяснить уровень усвоения материала, устранить пробелы. Задаю короткие простые вопросы. Как измениться работа программы, если поменять тот или иной знак? Что необходимо изменить в программе, чтобы получить желаемый результат? Какие по­следствия смены параметра, функции, символа? Таких вопросов можно подобрать много по любой теме. Я учитываю ошибки прошлых уроков, что позволяет избе­жать их повторения. Активность в воображаемом мыслительном эксперименте все­гда велика.

В сложных задачах, таких как упорядочивание массива, помогают короткие "Инсценировки". Можно взять цветные карандаши разной длинны, или самих уче­ников и на них продемонстрировать процесс сортировки. Времени на уроке займет немного, но второй раз повторять не надо.

Для успешной подготовки к участию в конкурсах в классе имеется подборка текстов олимпиадных задач по программированию муниципального уровня за последние 10 лет и разные способы их решения, и копилка эта постоянно пополняется.

Одна из характеристик качества образования школьника- это информационная культура. Она может рассматриваться в связи с уровнем развития общества, харак­теристиками мышления личности. Здесь я буду иметь в виду более буквальное и актуальное понимание культуры. Это, прежде всего этика использования компьютера в контексте общечеловеческих ценностей. На уроке конкретно можно говорить в стиле заповедей, веками регулирующих нормальное человеческое поведение.

- "Не убий" чужую информацию случайно или умышленно. (Отсюда неприятие вирусотворчества и небрежности.)

- "Не укради" чужую программу или данные.

- "Не сотвори себе кумира", что означает отказ от компьютерного фанатизма, "хакерства", от излишнего "зацикливания" на программах или языках, от по­пыток сужения реального мира до компьютерной среды

- "Не лжесвидетельствуй", т.е. не обсуждай те программы или данные, которые недостаточно хорошо знаешь (скромность).

- "Возлюби ближнего, как самого себя": помогай товарищам советом и приме­ром, не занимай лишнего места в общей памяти, удаляй копии и устаревшие файлы, "убирай", восстанавливай за собой память после работы.

Есть в информационной культуре и эстетическое содержание - умение ви­деть, ценить и создавать красивое в информатике: оригинальный, краткий, по­нятный, быстрый, универсальный алгоритм, красивое, наглядное оформление результатов работы, умелое использование графики и цвета.

- Частью информационной культуры является самоограничение, самодисцип­лина, привычка к структурной записи текстов алгоритмов, комментирование программного продукта для себя и других, наличие стройной системы в обо­значениях, продуманная организация хранения своих данных во внешней па­мяти, формирование хороших привычек при работе за ЭВМ .

Информатика, несомненно, пользуется интересом у учащихся. Итоговых неудовле­творительных оценок нет. Старшеклассники посещают факультатив "Про­граммирование на Паскале", где углубляют свои знания по предмету, отрабатывают навыки пользователя и программиста. Учащимися нашей школы были созданы 10 обучающе - контролирующих программ на Раскале, авторы которых являются призерами муниципального конкурса компьютерных про­грамм и получили дипломы за активное участие в региональном конкурсе, а "ОИВТ - электронный курс" получила диплом II степени в области. После окончания школы многие стремятся связать свою будущую деятельность с обработкой информации, программированием, автоматикой, устраиваются на рабо­ту с использованием знаний компьютерных технологий.

С 2000 года в Районной олимпиаде моим ученикам принадлежат первые, вторые, третьи места.