МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Казахский национальный педагогический университет имени Абая
Институт математики, физики и информатики
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Методика преподавания информатики»
Для обучающегося по специальности
5В011100 - «Информатика»
Алматы, 2013
Учебно-методический комплекс дисциплины для обучающегося составлен на основании:
· Государственного общеобязательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 05В011100 - Информатика;
· Рабочего учебного плана по специальности 05В011100 - Информатика.
Составитель
к.п.н., доцент Абдулкаримова Г.А
Учебно-методический комплекс дисциплины «Методика преподавания информатики» для обучающегося по специальности 5В011100- «Информатика». – Алматы: КазНПУ им.Абая, 2013. – 104 с.
 |
С О Д Е Р Ж А Н И Е
| Стр. | ||
| 1. | Силлабус........................................................................................... | |
| 2. | Тезисы лекций........................................................................................ | |
| 3. | Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (СРСП)..................................................................... | |
| 4. | Самостоятельная работа студентов.................................................. | |
| 5. | Лабораторные работы............................................................................. | |
| 6. | Задания для самопроверки и подготовки к экзамену, тесты………… | |
| 7. | Литература............................................................................................... | |
| 8. | Глоссарий........................................................................................... |
| СИЛЛАБУС ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ |
Информация о дисциплине
| Методика преподавания информатики | MPI | Количество кредитов - 3 | 3 курс, 6 семестр |
| Наименование специальности Информатика | шифр специальности 5В011100 | Кафедра Методики преподавания математики, физики, информатики | ИМФИ |
| Форма обучения - дневная | Язык обучения –рус. | ||
| Время и место проведения дисциплины – вторник, 13.00 ауд.310 | |||
| Время консультаций по расписанию | |||
| Расписание рубежного контроля (неделя семестра) 7, 15 | |||
| к.п.н. доцент Абдулкаримова Г.А. | контактная информация Email:abdulka@mail.ru | ||
| Заведующий кафедрой А.Е.Абылкасымова |
Краткое описание дисциплины
«Методика преподавания информатики » обеспечивает методическую подготовку студентов и реализует следующие цели: подготовка методически грамотного учителя информатики, способного: проводить уроки на высоком научно-методическом уровне; организовать внеклассную работу по информатике в школе; оказать помощь учителям предметникам, желающим использовать ИКТ в обучении.
Основные задачи курса «Методика преподавания информатики»: подготовить будущего учителя информатики к методически грамотной организации и проведению занятий по информатике; формировать приемы проведения занятий по информатике, развить творческий потенциал, необходимый для преподавания информатики в условиях дифференциации школ.
В результате изучения студент должен продемонстрировать: понимание роли и значения школьного курса информатики в формировании всесторонне развитой личности школьника; знание цели изучения школьной информатики во всех трех аспектах – образования, развития, воспитания; знание основных концепций обучения информатике; знание содержательных и методических аспектов преподавания школьной информатики на разных уровнях обучения; знание содержания работы учителя по организации, планированию и обеспечению уроков информатики; знание традиционных и инновационных методов обучения, управление умственной деятельностью учащихся; различных организационных форм занятий; использование программной поддержки курса и ее методическую целесообразность; организацию занятия по информатике для развития интереса к предмету у учащихся различных возрастных групп.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
- готовность использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности;
- способность использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии;
- осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности;
- владение основами речевой профессиональной культуры;
- способность разрабатывать и реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных общеобразовательных учреждениях;
- способность использовать возможности образовательной среды для формирования универсальных видов учебной деятельности и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса;
- способность организовать сотрудничество обучающихся, поддерживать активность и инициативность, самостоятельность обучающихся и их творческие способности;
- способность разрабатывать инновационные педагогические технологии с учетом особенностей образовательного процесса, задач воспитания и развития личности:
- способность использовать основные методы научного исследования в учебно-воспитательной деятельности.
3. Пререквизиты дисциплины: общеобразовательный курс информатики, «Педагогика».
4. Постреквизиты дисциплины: Элективные курсы методического цикла.
Календарно-тематический план.
| № | Наименование тем дисциплины | недели | Аудиторные занятия | Вид задания | Всего (ч.) | ||
| Лекц. (ч.) | Лаб. (ч.) | СРСП(ч.) | СРС (ч.) | ||||
| Методика преподавания информатики в системе педагогических знаний | |||||||
| Система целей и задач обучения информатике в школе | |||||||
| Структура и содержание обучения основам информатики | |||||||
| Пропедевтика основ информатики в начальной школе | |||||||
| Базовый курс школьной информатики: | |||||||
| Дифференцированное обучение информатике на старшей ступени школы | |||||||
| Программное обеспечение по курсу информатики | |||||||
| Компьютерные телекоммуникации в системе общего среднего образования | |||||||
| Информатика в высшей школе | |||||||
| Оборудование школьного кабинета информатики | |||||||
| Планирование учебного процесса по информатике | |||||||
| Формы дополнительного изучения информатики и ее приложений в школе | |||||||
| Организация проверки и оценки результатов обучения. | |||||||
| Методика изучения информационных процессов: | |||||||
| Методика изучения основ алгоритмизации и программирования | |||||||
| Методика изучения устройства компьютера | |||||||
| Методика изучения информационных технологий: | |||||||
| Методика изучения формализации и моделирования | |||||||
| Итого |
Литература для изучения
1. Лапчик М.П., Рагулина М.И., Самылкина Н.Н., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Теория и методика обучения информатике. - Москва «Академия», 2008. – 592 с.
2. Лапчик М.П., Рагулина М.И., Смолина Л.В. Теория и методика обучения информатике. Лаборторный практикум. Уч. пособие для студентов вузов / Под. ред. М.П. Лапчика. –Омск: Изд-во ОмГПУ, 2004. -312 с.
3. Педагогическая практика в системе подготовки учителя информатики и математики: Методические рекомендации / Под общей ред. М.П. Лапчика. – Омск: Изд-во ОмГПУ, 2004. -188 с.
4. Софонова Н.В.Теория и методика обучения информатике. Учебное пособие. М., 2004 г.
Дополнительная:
1.Полат Е.С. и др. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие для студентов педвузов и системы повышения квалификации педкадров. Москва: «Академия», 1999. -224 стр.
2. Бидайбеков Е.Ы., Абдулкаримова Г.А. Информатика и средства информатики в спецкурсах и спецсеминарах. Учебно-методическое пособие. г. Алматы, АГУ им.Абая, 2002 г. 80 с.
Нормативная литература
1. Государственный общеобязательный стандарт среднего образования (начального, основного среднего, общего среднего образования). ГОСО РК 2.3.4.01 – 2010.
- Методические рекомендации по организации профильного обучения в школах РК. Алматы, 2009 г.
Интернет - источники:
http://www.bogomolovaev.narod.ru
Критерии оценки
| № | Вид работы | Оценка (max балл) | Количество | % |
| Коллоквиум (лекц.) | ||||
| Контрольные задания (лекц.) | ||||
| Контрольная работа (рубежная) | 7,5 | |||
| Индивидуальные задания (СРСП) | ||||
| Семестровый проект (СРС) | ||||
| Активность на занятиях | ||||
| Итоговый экзамен | ||||
| Всего | ((I+II)/2)*0,6+Экз*0,4 |
Требования преподавателя.
В процессе изучения дисциплины студент должен выполнять следующие требования: занятия, внесенные в расписание, должны посещаться в обязательном порядке, контроль проводится преподавателем на каждом занятии; сдача всех видов контроля производится студентом в установленные графиком дисциплины сроки, в случае отсутствия студента на занятии по уважительной причине (подтвержденной документально) возможна сдача пропущенного вида контроля в более поздние сроки. Максимально возможный балл в этом случае умножается на 0, 8.
ТЕЗИСЫ ЛЕКЦИЙ
Лекция 1.
Тема: Методика преподавания информатики в системе педагогических знаний
План:
Предмет методики преподавания информатики и место в системе профессиональной подготовки учителя информатики. Информатика как наука и учебный предмет в школе. Связь методики преподавания информатики с педагогикой, психологией и информатикой. Методическая система обучения информатике в средней общеобразовательной школе. Общая характеристика ее основных компонентов (цели, содержание обучения, методы, формы и средства обучения).
Введение в 1985 г. в среднюю школу отдельного общеобразовательного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» дало старт формированию новой области педагогической науки, объектом которой является обучение информатике. Следуя официальной классификации научных специальностей, этот раздел педагогики, исследующий закономерности обучения информатике на современном этапе ее развития в соответствии с целями, поставленными обществом, в настоящее время получил название «Теория и методика обучения и воспитания (информатике; по уровням образования)». Даже при очевидной неудобочитаемости приведенной трактовки научного направления видно, что строка классификатора демонстрирует явное стремление к максимальной цельности и полноте этого раздела педагогической науки. Из приведенной формулировки следует, что к теории и методике обучения информатике нужно относить исследование процесса обучения информатике везде, где бы он ни проходил и на всех уровнях: дошкольный период, школьный период, все типы средних учебных заведений, высшая школа, самостоятельное изучение информатики, дистанционные формы обучения и т.п. Каждая из перечисленных областей в настоящее время ставит свои специфические проблемы перед современной педагогической наукой. Нас в данном случае в первую очередь будет интересовать та область методики информатики, которая рассматривает обучение информатике в средней школе в рамках общеобразовательного предмета информатики.
Понятно, что определение методики информатики как науки об обучении информатике само по себе еще не означает существования этой научной области в готовом виде. Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается; школьному предмету информатики уже более полутора десятка лет, но многие задачи в новой педагогической науке возникли совсем недавно и не успели получить еще ни глубокого теоретического обоснования, ни длительной опытной проверки.
В соответствии с общими целями обучения методика преподавания информатики ставит перед собой следующие основные задачи: определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы; разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей; рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.
Говоря иными словами, перед методикой преподавания информатики, как и перед всякой предметной школьной методикой, ставится традиционная триада основных вопросов:
• зачем учить информатике?
• что надо изучать?
• как надо обучать информатике?
Методика преподавания информатики — молодая наука, но она формируется не на пустом месте. Опережающие фундаментальные дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отечественной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики, проработка важных вопросов общеобразовательного подхода к обучению информатике имеют в общей сложности почти полувековую историю. Будучи фундаментальным разделом педагогической науки, методика информатики опирается в своем развитии на философию, педагогику, психологию, информатику (в том числе школьную информатику), а также обобщенный практический опыт средней школы.
Из всей совокупности методико-педагогических знаний и опыта, объединяемых методикой информатики, выделяется учебный предмет «Теория и методика обучения информатике», который согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования входит в образовательно-профессиональную программу подготовки учителя по специальности «Информатика». Впервые учебный курс «Методика преподавания информатики» был введен в учебные планы педвузов в 1985 г. в связи с организацией подготовки учителей по дополнительной специальности «Информатика» на базе физико-математических факультетов. С 1995 г. действует Государственный стандарт высшего педагогического образования по специальности «Информатика». В педвузах стала расширяться подготовка «профильных» учителей информатики. В то же время справедливо отмечалось, что в течение весьма длительного периода содержание методической подготовки будущего учителя информатики — наиболее слабая часть (и наиболее слабо обеспеченная часть) его профессиональной подготовки.
Вопросы и задания
1. Приведите определение информатики. Когда она возникла и на какой основе?
2. Что общего между кибернетикой и информатикой?
3. Приведите и опишите структуру информатики как науки.
4. Что является предметом и объектом информатики?
5. Дайте определение термина «Школьная информатика».
Лекция 2.
Тема: Система целей и задач обучения информатике в школе
План:
Цели и задачи обучения основам информатики в школе, педагогические функции курса информатики (формирование научного мировоззрения, развитие мышления и способностей учащихся, подготовка школьников к жизни и труду в информационном обществе, к продолжению образования).
Компьютерная грамотность, как исходная цель введения курса информатики в школу и информационная культура, как перспективная цель обучения информатике в школе.
Цели образования вообще, как и общего школьного образования, в частности, являются прерогативой государства, которое на основе действующей законодательной базы формирует общие принципы своей педагогической политики. На этой основе формулируются и главные задачи общеобразовательной школы:
• обеспечение усвоения учащимися системы знаний, определяемой общественными и производственными потребностями;
• формирование научного миропонимания, политической, экономической, правовой культуры, гуманистических ценностей и идеалов, творческого мышления, самостоятельности в пополнении знаний;
• удовлетворение национально-культурных потребностей населения, воспитание физически и морально здорового поколения;
• выработка у молодежи осознанной гражданской позиции, человеческого достоинства, стремления к участию в демократическом самоуправлении, ответственности за свои поступки.
Описанные выше проектируемые результаты образовательно-воспитательной деятельности школы могут быть сгруппированы в три основные общие цели, которые ставятся перед системой общего школьного образования: образовательные и развивающие цели; практические цели; воспитательные цели.
Общие цели обучения информатике определяются с учетом особенностей информатики как науки, ее роли и места в системе наук, в жизни современного общества. Рассмотрим, как основные цели, характерные для школы в целом, могут быть отнесены к образованию школьников в области информатики.
Образовательная и развивающая цель обучения информатике в школе — дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представления о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть учащимся значение информационных процессов в формировании современной научной картины мира, а также роль информационной технологии и вычислительной техники в развитии современного общества. Изучение школьного курса информатики призвано также вооружить учащихся теми базовыми умениями и навыками, которые необходимы для прочного и сознательного усвоения этих знаний, а также основ других наук, изучаемых в школе. Усвоение знаний из области информатики, как и приобретение соответствующих умений и навыков призвано существенно влиять на формирование таких черт личности, как общее умственное развитие учащихся, развитие их мышления и творческих способностей.
Практическая цель школьного курса информатики — внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, т.е. вооружить их теми знаниями, умениями и навыками, которые могли бы обеспечить подготовку к трудовой деятельности после окончания школы. Это означает, что школьный курс информатики должен не только знакомить с основными понятиями информатики, которые, безусловно, развивают ум и обогащают внутренний мир ребенка, но и быть практически ориентированным — обучать школьника работе на компьютере и использованию средств новых информационных технологий.
В целях профориентации курс информатики должен давать учащимся сведения о профессиях, непосредственно связанных с ЭВМ и информатикой, а также различными приложениями изучаемых в школе наук, опирающимися на использование ЭВМ. Наряду с производственной стороной дела практические цели обучения информатике предусматривают также и «бытовой» аспект — готовить молодых людей к грамотному использованию компьютерной техники и других средств информационных и коммуникационных технологий в быту, в повседневной жизни.
Воспитательная цель школьного курса информатики обеспечивается, прежде всего, тем мощным мировоззренческим воздействием на ученика, которое оказывает осознание возможностей и роли вычислительной техники и средств информационных технологий в развитии общества и цивилизации в целом. Вклад школьного курса информатики в научное мировоззрение школьников определяется формированием представления об информации как одном из трех основополагающих понятий науки: веществе, энергии и информации, лежащих в основе строения современной научной картины мира. Кроме того, при изучении информатики на качественно новом уровне формируется культура умственного труда и такие важные общечеловеческие характеристики, как умение планировать свою работу, рационально ее выполнять, критически соотносить начальный план работы с реальным процессом ее выполнения.
Изучение информатики, в частности, построение алгоритмов и программ, их реализация на ЭВМ, требующие от учащихся умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логичности и развитого воображения, должны способствовать развитию таких ценных качеств личности, как настойчивость и целеустремленность, творческая активность и самостоятельность, ответственность и трудолюбие, дисциплина и критичность мышления, способность аргументировать свои взгляды и убеждения. Школьный предмет информатики, как никакой другой, предъявляет особый стандарт требований к четкости и лаконичности мышления и действий, потому что точность мышления, изложения и написания — это важнейший компонент работы с компьютером.
Хорошо известно, как трудно иногда подвести ученика к догадке, как решить задачу. В курсе же информатики дело не только в догадке, ее нужно четко и педантично реализовать в алгоритме для ЭВМ, абсолютно точно записать этот алгоритм на бумаге и/или безошибочно ввести его с клавиатуры. При изучении нового курса у школьников должно постепенно складываться негативное отношение ко всякой нечеткости, неконкретности, расплывчатости и т.п. Было бы наивно полагать, что эти важные черты личности при изучении предмета информатики формируются сами по себе. Здесь требуется кропотливая работа учителя, причем необходимо сразу учесть эти особенности информатики и не попустительствовать небрежности учащихся, даже если в каком-то конкретном случае это и не несет немедленных неприятностей.
Ни одна из перечисленных выше основных целей обучения информатике не может быть достигнута изолированно друг от друга, они прочно взаимосвязаны. Нельзя получить воспитательный эффект предмета информатики, не обеспечив получения школьниками основ общего образования в этой области, так же как нельзя добиться последнего, игнорируя практические, прикладные стороны содержания обучения.
Общие цели школьного образования в области информатики, как триада основных целей, остающихся по своей общедидактической сути весьма расплывчатыми (хотя и вполне устойчивыми), при наложении на реальную учебную сферу трансформируются в конкретные цели обучения. И вот тут оказывается, что формулирование конкретных целей обучения предмету информатики очень непростая дидактическая задача.
И все же, из чего складываются и что влияет на формирование целей школьного образования в области информатики?
В образовательном стандарте по «Информатике и ИКТ» сформулированы цели изучения предмета, которые разнесены для начальной, основной и для старшей школы. В основной школе изучение информатики и ИКТ направлено на достижение следующих целей:
- освоение знаний, составляющих основу научных представлений об информации, информационных процессах, системах, технологиях и моделях;
- овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационых технологий (ИКТ);
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ;
- воспитание ответственного отношения к информации с учетом правовых и этических аспектов её распространения; избирательного отношения к полученной информации;
- выработка навыков применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, дальнейшем освоении профессий, востребованных на рынке труда.
В старшей школе на базовом уровне ставятся такие цели:
- освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах;
- овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом информационные и коммуникационные технологии, в том числе при изучении других школьных дисциплин;
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;
- воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм информационной деятельности;
- приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной деятельности.
В старшей школе на профильном уровне ставятся такие цели:
- освоение и систематизация знаний, относящихся: к математическим объектам информатики; к построению описаний объектов и процессов, позволяющих осуществлять их компьютерное моделирование; к средствам моделирования; к информационным процессам в биологических, технологических и социальных системах;
- овладение умениями строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы и
- программы на формальном языке, удовлетворяющие заданному описанию; создавать программы на языке программирования по их описанию; использовать общепользовательские инструменты и настраивать их для нужд пользователя;
- развитие алгоритмического мышления, способностей к формализации, элементов системного мышления;
- воспитание чувства ответственности за результаты своего труда; формирование установки на позитивную социальную деятельность в информационном обществе, на недопустимость действий, нарушающих правовые, этические нормы работы с информацией;
- приобретение опыта проектной деятельности, создания, редактирования, оформления, сохранения, передачи информационных объектов различного типа с помощью современных программных средств; построения компьютерных моделей, коллективной реализации информационных проектов, информационной деятельности в различных сферах, востребованных на рынке труда.
Перечисленные цели школьного курса информатики и ИКТ можно сгруппировать в три основные общие цели: образовательная, практическая и воспитательная. Эти общие цели обучения определяются с учетом места информатики в системе наук и жизни современного общества.
Образовательная цель обучения информатике – дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представления о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть значение информационных процессов в формировании научной картины мира, роль информационных технологий и компьютеров в развитии современного общества. Необходимо вооружить учащихся базовыми умениями и навыками для прочного усвоения этих знаний и основ других наук. Реализация образовательной цели в соответствии с законами дидактики способствует общему умственному развитию учащихся, развитию их мышления и творческих способностей. Практическая цель – предполагает вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, вооружение их знаниями, умениями и навыками, необходимыми для последующей трудовой деятельности. Учащихся следует не только знакомить с теоретическими основами информатики, но и обучать работе на компьютере и использованию средств современных информационных технологий; знакомить с профессиями, непосредственно связанными с ЭВМ. Воспитательная цель реализуется мировоззренческим воздействием на ученика путем осознания им значения вычислительной техники и информационных технологий для развития цивилизации и общества. Важным является формирование представления об информации как одного из трех фундаментальных понятий науки: материи, энергии и информации. Использование в обучении современных информационных технологий формирует культуру умственного труда. Изучение информатики требует от учащихся определенных умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логики и воображения. В курсе информатики ученику следует учиться четко и педантично реализовывать алгоритм своих действий, уметь абсолютно точно записывать его на бумаге и безошибочно вводить в компьютер. Это постепенно отучает учеников от неточности, нечеткости, неконкретности, расплывчатости, небрежности и т.п.
Разумеется, все эти три цели взаимосвязаны и не могут реализовываться в отрыве друг от друга. Нельзя получить воспитательный эффект, игнорируя практическую сторону содержания обучения.
Общие цели в реальном учебном процессе трансформируются в конкретные цели обучения. Однако это оказывается непростой задачей, что подтверждается многолетним опытом преподавания информатики в школе. На формулировку конкретных целей влияет то обстоятельство, что наука информатика сама находится в стадии интенсивного развития. Кроме того, изменение парадигмы образования, в частности его стандартов, порождает изменение содержания этих целей, увеличивает долю субъективизма в их определении.
Когда впервые вводился курс ОИВТ в 1985 году, то выдвигалась стратегическая цель «…всестороннее и глубокое овладение молодежью вычислительной техникой», что в то время рассматривалось как важный фактор ускорения научно‐технического прогресса в нашей стране и ликвидации намечавшегося отставания от передовых индустриальных стран Запада. Основными целями курса тогда были:
- формирование представлений учащихся об основных правилах и методах реализации решения задач на ЭВМ;
- освоение элементарных умений пользоваться микрокомпьютерами для решения задач;
- ознакомление с ролью ЭВМ в современном производстве.
Ученые и методисты тогда считали, что введение курса информатики создаст возможности для изучения школьных предметов на качественно новом уровне за счет повышен наглядности, возможности моделирования на ЭВМ сложных объектов и процессов, сделает усвоение учебного материала более доступным, расширит учебные возможности школьников, активизирует их познавательную деятельность.
В качестве конкретной цели была поставлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности достаточно быстро стало одним из новых понятий дидактики. Постепенно выделили следующие компоненты, определяющие содержание компьютерной грамотности школьников:
- понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания, понятие о программе как форме представления алгоритма для ЭВМ;
- основы программирования на одном из языков;
- практические навыки обращения с ЭВМ;
- принцип действия и устройство ЭВМ;
- применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.
Как видно из содержания, компьютерная грамотность (КГ) является расширением понятия алгоритмической культуры учащихся (АК) путем добавления некоторых «машинных» компонентов. Эта естественная преемственность всегда подчеркивалась, и методистами даже ставилась задача «завершить формирование ведущих компонентов алгоритмической культуры школьников как основы формирования компьютерной грамотности», что можно представить схемой: АК → КГ
В компонентах компьютерной грамотности учащихся можно выделить следующее содержание:
1. Умение работать на компьютере. Это умение есть умение на пользовательском уровне, и включает в себя: умение включить и выключить компьютер, владение клавиатурой, умение вводить числовые и текстовые данные, корректировать их, запускать программы. Сюда относят также умения работать с прикладными программами: текстовым редактором, графическим редактором, электронной таблицей, игровыми и обучающими программами. По своему содержанию эти умения доступны младшим школьникам и даже дошкольникам.
2. Умение составлять программы для ЭВМ. Большинство методистов считает, что подготовка программистов не может быть целью общеобразовательной школы, однако, понимание принципов программирования должно входить в содержание образования по информатике. Этот процесс должен быть растянут во времени и начинаться с формирования умений составления простейших программ, включающих организацию ветвлений и циклов. Такие программы можно писать с использованием простых и наглядных «доязыковых» средств. В старших классах в условиях профильного обучения возможно изучение одного из языков программирования. При этом важно не столько изучение языка, сколько формирование прочных знаний о фундаментальных правилах составления алгоритмов и программ.
3. Представления об устройстве и принципах действия ЭВМ. В школьном курсе физики рассматриваются различные физические явления, лежащие в основе работы ЭВМ, а в курсе математики – наиболее общие положения, относящиеся к принципам организации вычислений на компьютере. В курсе информатики учащиеся должны освоить сведения, позволяющие им ориентироваться в возможностях отдельных компьютеров и их характеристиках. Этот компонент компьютерной грамотности имеет важное профориентационное и мировоззренческое значение.
4. Представление о применении и роли компьютеров на производстве и других отраслях деятельности человека, а также о социальных последствиях компьютеризации. Этот компонент должен формироваться не только на уроках информатики – необходимо, чтобы школьный компьютер использовался учениками при изучении всех учебных предметов. Выполнение школьниками проектов и решение задач на компьютере должно охватывать различные сферы применения вычислительной техники и информационных технологий.
Компоненты компьютерной грамотности можно представить четырьмя ключевыми словами: общение, программирование, устройство, применение. В обучении школьников недопустимо делать акцент на каком либо одном компоненте, ибо это приведет к существенному перекосу в достижении конечных целей преподавания информатики. Например, если доминирует компонент общение, то курс информатики становится преимущественно пользовательским и нацеленным на освоение компьютерных технологий. Если акцент делается на программировании, то цели курса сведутся к подготовке программистов.
Первая программа курса ОИВТ 1985 года достаточно быстро была дополнена второй версией, расширившей цели курса и в которой появилось новое понятие «информационная культура учащихся». Требования этой версии программы, взятые в минимальном объеме, ставили задачу достижения первого уровня компьютерной грамотности, а взятые в максимальном объеме – воспитание информационной культуры учащихся. Содержание информационной культуры (ИК) было образовано путем некоторого расширения прежних компонентов компьютерной грамотности и добавления новых. Эта эволюция целей образования школьников в области информатики представлена на схеме:
АК → КГ → ИК →?
Как видно из схемы, в конце цепочки целей поставлен знак вопроса, что объясняется динамизмом целей образования, необходимостью соответствовать современному уровню развития науки и практики. Например, сейчас возникла потребность включения в содержание понятия ИК представлений об ИКТ, владение которыми становится обязательным элементом общей культуры современного человека. Некоторые методисты предлагают формировать информационно‐технологическую культуру школьников. В информационную культуру школьника входят следующие компоненты [1]:
1. Навыки грамотной постановки задач для решения с помощью ЭВМ.
2. Навыки формализованного описания поставленных задач, элементарные знания о методах математического моделирования и умения строить простые математические модели поставленных задач.
3. Знание основных алгоритмических структур и умение применять эти знания для построения алгоритмов решения задач по их математическим моделям.
4. Понимание устройства и функционирования ЭВМ, элементарные навыки составления программ для ЭВМ
по построенному алгоритму на одном из языков программирования высокого уровня.
5. Навыки квалифицированного использования основных типов современных информационно‐коммуникационных систем для решения с их помощью практических задач, понимание основных принципов, лежащих в основе функционирования этих систем.
6. Умение грамотно интерпретировать результаты решения практических задач с помощью ЭВМ и применять эти результаты в практической деятельности.
В то же время, в реальных условиях школы формирование информационной культуры во всех её аспектах представляется проблематичным. Дело здесь не только в том, что не все школы в достаточной степени обеспечены современной компьютерной техникой и подготовленными учителями. Использование многовариантных программ, в частности авторских, привело к тому, что не только содержание, но и цели образования школьников в области информатики в 1990 годы стали трактоваться по‐разному. Их стали формулировать крайне нечётко, размыто и даже неопределённо, поэтому в 22.02.1995 г. было предложено использовать 3‐х этапную структуру курса информатики средней школы с распределёнными целевыми установками:
Первый этап (1‐6 кл.) – пропедевтический. На этом этапе происходит первоначальное знакомство с компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров на уроках математики, русского языка и других предметов.
Второй этап (7‐9 кл.) – базовый курс, обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки по информатике. Он направлен на овладение методами и средствами информационных технологий решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютеров в своей учебной, а затем профессиональной деятельности.
Третий этап (10‐11 кл.) – продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объёму и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников.
Предложение трехэтапной структуры курса было определенным шагом вперед, способствовало преодолению разброда и шатаний в определении целей, позволило сделать изучение информатики в школе непрерывным. Новый базисный учебный план 2004 года и образовательный стандарт по информатике закрепили такую структуру курса. Более раннее изучение информатики делает реальным систематическое использование учащимися ИКТ при изучении всех школьных предметов.
Дальнейшее развитие курса информатики должно быть связано с усилением его общеобразовательной функции, с возможностями решения общих задач обучения, развития и воспитания школьников. Большинство отечественных методистов склоняются к тому, что будущее школьного предмета информатики состоит в развитии фундаментальной компоненты, а не в «погружении» в область информационных технологий. Информатика предлагает новый способ мышления и деятельности человека, позволяет формировать целостное мировоззрение и научную картину мира, и это следует использовать в обучении школьников.
В развитых странах Запада цели изучения информатики в школе носят, в основном, прикладной характер и состоят в подготовке школьников к разнообразным видам деятельности, связанным с обработкой информации, освоением средств информатизации и информационных технологий, что считается залогом успешного экономического развития общества.
Вопросы и задания
1. Приведите структуру школьной информатики.
2. Приведите дату введения в средних школах предмета ОИВТ.
3. Опишите этапы истории обучения информатике в отече‐ственной школе.
4. Когда появились факультативы по информатике и как они назывались?
5. Перечислите основные компоненты алгоритмической культуры учащихся.
6. С какого года в школы стали поступать отечественные компьютерные классы?
7. Приведите компоненты содержания компьютерной грамотности школьников.
Лекция 3.
Тема: Структура и содержание обучения основам информатики
План:
Формирование концепции и содержания непрерывного курса информатики для средней школы. Структура обучения основам информатики в средней общеобразовательной школе (Пропедевтика обучения информатике в начальной школе. Базовый курс информатики. Профильное изучение информатики в старших классах).
Стандартизация школьного образования в области информатики. Назначение и функции стандарта в школе. Государственный общеобязательный стандарт по информатике среднего общего образования РК.
Говоря о содержании курса информатики в школе, следует иметь в виду требования к содержанию образования, которые изложены в Законе Об образовании». В содержании образования всегда выделяют три компоненты: воспитание, обучение и развитие. Обучение занимает центральное положение. Содержание общего образования включает в себя информатику двояким образом – как отдельный учебный предмет и через информатизацию всего школьного образования. На отбор содержания курса информатики влияют две группы основных факторов, которые находятся между собой в диалектическом противоречии:
1. Научность и практичность. Это означает, что содержание курса должно идти от науки информатики и соответствовать современному уровню её развития. Изучение информатики должно давать такой уровень фундаментальных познаний, который действительно может обеспечить подготовку учащихся к будущей профессиональной деятельности в различных сферах.
2. Доступность и общеобразовательность. Включаемый материал должен быть посилен основной массе учащихся, отвечать уровню их умственного развития и имеющемуся запасу знаний, умений и навыков. Курс также должен содержать все наиболее значимые, общекультурные, общеобразовательные сведения из соответствующих разделов науки информатики.
Школьный курс информатики, с одной стороны, должен быть современным, а с другой – быть элементарным и доступным для изучения. Совмещение этих двух во многом противоречивых требований является сложной задачей.
Содержание курса информатики складывается сложно и противоречиво. Оно должно соответствовать социальному заказу общества в каждый данный момент его развития. Современное информационное общество выдвигает перед школой задачу формирования у подрастающего поколения информатической компетентности. Понятие информатической компетентности достаточно широко и включает в себя несколько составляющих: мотивационную, социальную когнитивную, технологическую и др. Когнитивная составляющая курса информатики направлена на развитие у детей внимания, воображения, памяти, речи, мышления, познавательных способностей. Поэтому при определении содержания курса следует исходить из того, что информатика обладает большой способностью формирования этих сфер личности и, в особенности, мышления школьников. Общество нуждается в том, чтобы вступающие в жизнь молодые люди обладали навыками использования современных информационных технологий. Все это требует дальнейших исследований и обобщения передового педагогического опыта.
Машинный и безмашинный варианты курса информатики. Первая программа курса ОИВТ 1985 года содержала три базовых понятия: информация, алгоритм, ЭВМ. Эти понятия определяли обязательный для усвоения объём теоретической подготовки. Содержание обучения складывалось на основе компонентов алгоритмической культуры и, затем, компьютерной грамотности учащихся. Курс ОИВТ предназначался для изучения в двух старших классах – в девятом и десятом. В 9 классе отводилось 34 часа (1 час в неделю), а в 10 классе содержание курса дифференцировалось на два варианта – полный и краткий. Полный курс в 68 часов был рассчитан для школ, располагающих вычислительными машинами или имеющими возможность проводить занятия со школьниками на вычислительном центре. Краткий курс объёмом 34 часа предназначался для школ, не имеющих возможности проводить занятия с применением ЭВМ. Таким образом, сразу были предусмотрено 2 варианта – машинный и безмашинный. Но в безмашинном варианте планировались экскурсии объёмом 4 часа на вычислительный центр или предприятия, использующие ЭВМ.
Однако реальное состояние оснащения ЭВМ школ и готовности учительских кадров привели к тому, что курс был изначально ориентирован на безмашинный вариант обучения. Большая часть учебного времени отводилась на алгоритмизацию и программирование.
Первый собственно машинный вариант курса ОИВТ был разработан в 1986 году в объёме 102 часа для двух старших классов. В нем на знакомство с ЭВМ и решение задач на ЭВМ отводилось 48 часов. В то же время существенного отличия от безмашинного варианта не было. Но, тем не менее, курс был ориентирован на обучение информатике в условиях активной работы учащихся с ЭВМ в школьном кабинете вычислительной техники (в это время начались первые поставки в школы персональных компьютеров). Курс был достаточно быстро сопровожден соответствующим программным обеспечением: операционной системой, файловой системой, текстовым редактором. Были разработаны прикладные программы учебного назначения, которые быстро стали неотъемлемым компонентом методической системы преподавателя информатики. Предполагалась постоянная работа школьников с ЭВМ на каждом уроке в кабинете информатики. Было предложено три вида организационного использования кабинета вычислительной техники – проведение демонстраций на компьютере, выполнение фронтальных лабораторных работ и практикума.
Безмашинный вариант сопровождался несколькими учебными пособиями, например, учебники А.Г. Кушниренко с соавторами в то время получили широкое распространение. Тем не менее, и машинный вариант во многом продолжал линию на алгоритмизацию и программирование, и меньше содержал фундаментальные основы информатики.
В 1990 годы с поступлением компьютеров в большинстве школ курс информатики начал преподаваться в машинном варианте, а основное внимание учителя стали уделять освоению приемов работы на компьютере и информационных технологий. Однако следует отметить, что реалии третьего десятилетия преподавания информатики показывают наличие в настоящее время безмашинного варианта или большо его доли в значительном числе школ, не только сельских, но и городских. Преподавание в начальной школе также ориентировано, в основном, на безмашинное изучение информатики, чему есть некоторое объяснение – время работы на компьютере для учащихся начальной школы не должно превышать 15 минут. Поэтому учебники информатики для них содержат лишь небольшую долю собственно компьютерного компонента.
Стандарт образования по информатике. Введение образовательного стандарта стало шагом вперед, а само его понятие прочно вошло в арсенал основных понятий дидактики.
Государственный стандарт содержит нормы и требования, определяющие:
- обязательный минимум содержания основных образовательных программ;
- максимальный объём учебной нагрузки учащихся;
- уровень подготовки выпускников образовательных учреждений;
- основные требования к обеспечению образовательного процесса.
Назначение образовательного стандарта состоит в том, что он призван:
- обеспечить равные возможности для всех граждан в получении качественного образования;
- сохранить единство образовательного пространства;
- защитить обучающихся от перегрузок и сохранить их психическое и физическое здоровье;
- установить преемственность образовательных программ на разных ступенях образования;
- предоставить право гражданам на получение полной и достоверной информации о государственных нормах и требованиях к содержанию образования и уровню подготовки выпускников образовательных учреждений.
Образовательный стандарт по информатике и ИКТ является нормативным документом, определяющим требования:
- к месту курса информатики в учебном плане школы;
- к содержанию курса информатики в виде обязательного минимума содержания образования;
- к уровню подготовки учащихся в виде набора требований к ЗУНам и научным представлениям;
- к технологии и средствам проверки и оценки достижения школьниками требований образовательного стандарта.
В стандарте можно выделить два основных аспекта: Первый аспект – это теоретическая информатика и сфера пересечения информатики и кибернетики: системно‐информационная картина мира, общие закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем.
Второй аспект – это информационные технологии. Этот аспект связан с подготовкой учащихся к практической деятельности и продолжению образования.
Модульное построение курса информатики. Накопленный опыт преподавания, анализ требований стандарта и рекомендаций ЮНЕСКО показывают, что в курсе информатики можно выделить две основные составляющие – теоретическая информатика и информационные технологии. Причем информационные технологии постепенно выходят на первый план. Поэтому ещё в базисном учебном плане 1998 года рекомендовалось теоретическую информатику включать в образовательную область «математика и информатика», а информационные технологии – в образовательную область «Технология». Сейчас в основной и старшей школе от такого деления отказались.
Выход из этого противоречия можно найти в модульном построении курса, что позволяет учесть быстро меняющееся содержание, дифференциацию учебных заведений по их профилю, оснащенности компьютерами и программным обеспечением, наличию квалифицированных кадров.
Образовательные модули можно классифицировать на базовые, дополнительные и углубленные, что обеспечивает соответствие содержания курса информатики и ИКТ базисному учебному плану.
Базовый модуль – он является обязательным для изучения, обеспечивающий минимальное содержание образования в соответствии с образовательным стандартом. Базовый модуль часто еще называют базовым курсом информатики и ИКТ, который изучается в 7–9 классах. В тоже время в старшей школе обучение информатике может быть на базовом уровне или на профильном уровне, содержание которого также определяется стандартом.
Дополнительный модуль – призван обеспечить изучение информационных технологий и аппаратных средств.
Углубленный модуль – призван обеспечить получение углубленных знаний, в том числе необходимых для поступления в вуз.
Помимо такого деления на модули, среди методистов и учителей в ходу выделение в содержании курса таких модулей, которые соответствуют делению на основные темы. Таким образом, названные выше модули в свою очередь делят для удобства на более мелкие модули.
Вопросы и задания
1. Какие главные факторы влияют на отбор содержания курса информатики?
2. Опишите машинный и безмашинный варианты курса ОИВТ 1985 и 1986 гг.
3. Каково назначение стандарта?
4. Проанализируйте содержание стандарта по информатике и ИКТ для основной школы и вы‐пишите требования к умениям школьников.
5. Проанализируйте содержание образовательного стандарта по информатике и ИКТ для старшей школы на базовом уровне и выпишите требования к умениям учащихся.
6. Почему принято модульное построение современного курса информатики?
7. Что обеспечивает изучение базового модуля курса информатики?
8. Что обеспечивает изучение дополнительного модуля курса информатики?
9. Что обеспечивает изучение углубленного модуля (школьного компонента) курса информатики?
10. Проанализируйте базисный учебный план школы и выпишите число недельных часов на изучение информатики в каждом классе.
Лекция 4.
Тема: Пропедевтика основ информатики в начальной школе
План:
Задачи пропедевтики обучения информатике в начальной школе. Возможное построение обучения основам информатики в младших классах: отдельный курс, практикум по информатике, включение элементов информатики в содержание обучения математике, языку и природоведению. Анализ содержания существующих курсов информатики для начальной школы.
Игра, как ведущая форма организации занятий по информатике в начальной школе. Методика применения ППС с целью обучения и развития учащихся.
Методика преподавания информатики в начальной школе является относительно новым направлением для отечественной дидактики. Хотя отдельные попытки обучения младших школьников и даже дошкольников имели место на раннем этапе проникновения информатики в школу, систематическое преподавание ведётся с начала 1990 годов. Ещё в 1980 году С. Пейперт разработал язык программирования ЛОГО, который был первым языком программирования, специально созданным для обучения детей младшего возраста. Работая на компьютере с этим программным средством, дети рисовали на экране различные рисунки с помощью исполнителя Черепашка. Через рисование они познавали основы алгоритмизации, а хорошая наглядность Черепашка позволяла обучать даже дошкольников. Эти эксперименты показали принципиальную возможность успешного обучения детей младшего возраста работе на компьютере, что в то время было достаточно революционным.
Активную работу по обучению программированию младших школьников вел академик А.П. Ершов. Ещё в 1979 году он писал, что изучать информатику дети должны со 2 класса: «…формирование этих навыков должно начинаться одновременно с выработкой основных математических понятий и представлений, т.е. в младших классах общеобразовательной школы. Только при этом условии программистский стиль мышления сможет органично войти в систему научных знаний, навыков и умений, формируемых школой. В более позднем возрасте формирование такого стиля может оказаться связанным с ломкой случайно сложившихся привычек и представлений, что существенно осложнит и замедлит этот процесс» (см.: Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (кон‐цепции, состояния, перспективы) // ИНФО, 1995, № 1, С. 3).
В настоящее время группа ученых и методистов под руководством Ю.А. Первина, ученика и соратника академика А.П. Ершова, активно разрабатывает вопросы преподавания информатики младшим школьникам. Они считают, что информатизация современного общества выдвигает в качестве социального заказа школе формирование у подрастающего поколения операционного стиля мышления. Наряду с формированием мышления, большое значение придается мировоззренческому и технологическому аспектам школьного курса информатики. Поэтому в начальных классах следует начинать формировать фундаментальные представления и знания, необходимые для операционного стиля мышления, а также развивать навыки использования информационных технологий в различных отраслях человеческой деятельности.
Введение информатики в начальных классах имеет цель сделать её изучение непрерывным во всей средней школе, и направлено на обеспечение всеобщей компьютерной грамотности молодежи. Психологи считают, что развитие логических структур мышления эффективно идёт до 11 летнего возраста, и если запоздать с их формированием, то мышление ребёнка останется незавершенным, а его дальнейшая учеба будет протекать с затруднениями. Изучение информатики на раннем этапе обучения, наряду с математикой и русским языком, эффективно способствует развитию мышления ребенка. Информатика обладает большой формирующей способностью для мышления, и это необходимо всегда помнить учителю при планировании и проведении занятий. Поэтому основное внимание при изучении информатики следует уделять развитию мышления, а также освоению работы на компьютере.
Что касается содержания обучения, то оно находится в стадии интенсивных поисков, экспериментов и становления. Тем не менее, просматривается определённая линия на выдерживание принципа концентрического построение курса информатики и ИКТ. Это концентрическое построение можно проследить как от класса к классу, когда, переходя в следующий класс, ученики повторяют ранее изученный материал на новом уровне, так и при переходе от пропедевтического курса информатики в начальной школе к базовому курсу в основной школе. Построение многих профильных курсов для старшей школы по отношению к базовому курсу, в своей значительной части, также носит концентрический характер.
От внимания методистов и учителей часто ускользает такой важный момент, как развитие тонкой моторики рук младших школьников. На этот аспект обычно обращают внимание учителя труда, где это есть одна из задач обучения. На уроках информатики при работе на компьютере ученикам приходится на первых порах осваивать работу на клавиатуре и приёмы рабы с мышью. Это достаточно сложный процесс в условиях, когда ученику приходится следить за результатом тонких движений руки и пальцев не непосредственно, а на экране компьютера. Осложняющим обстоятельством является то, что в отечественных школах в кабинетах стоят компьютеры, сделанные для взрослых пользователей. Их клавиатура и мышь сконструированы под руки взрослого человека и вовсе не подходят для ребёнка. Всё это задерживает процесс освоения детьми приемов работы с клавиатурой и мышью, сказывается на развитии тонкой моторики пальцев и рук, а ведь через их тонкие движения стимулируется развитие мозга ребёнка. В связи с этим интерес представляет использование для обучения ноутбуков, у которых клавиатура существенно меньшего размера и более удобна для детских рук. Они занимают мало места на столе и могут использоваться в обычных классных комнатах.
Вопросы и задания
1. Кто был инициатором обучения информатике младших школьников в нашей стране?
2. Почему информатику следует изучать с первых классов школы?
3. Почему приоритетным при изучении информатики следует считать развитие мышления школьников?
4. Каковы цели обучения информатике в начальной школе?
5. Приведите перечень общеучебных навыков, которые следует формировать при изучении информатики в начальной школе.
6. Составьте перечень основных умений работы на компьютере, которыми должны овладеть младшие школьники.
7. Почему учителю информатики следует обращать внимание на необходимость развития тонкой моторики пальцев и рук? Как это делать?
Лекция 5.
Тема: Базовый курс школьной информатики
План:
Базовый курс информатики в среднем звене школы (7-9 кл.). Задачи базового курса информатики, обеспечивающего обязательный минимум общеобразовательной подготовки учащихся в области информатики и информационных технологий. Курс информатики в зарубежной школе (страны СНГ и Западной Европы, США). Основные компоненты содержания базового курса информатики, определяемые требованиями стандарта по этому предмету. Анализ основных существующих программ базового курса:
Обзор учебников по информатике: сравнительный анализ. Анализ методических пособий по курсу информатики. Методика и критерий оценки качества школьных учебников по информатике.
Как уже отмечалось выше, в школьном обучении реализуется концепция непрерывного курса информатики и ИКТ. Курс включает в себя три этапа: пропедевтический, базовый и профильный. Базовый курс информатики составляет ядро всего курса, поскольку обеспечивает реализацию обязательного минимума содержания образования по информатике так, как это отражено в образовательном стандарте.
В настоящее время, базовый курс информатики преподается в основной школе с 7 по 9 класс по 1 часу в неделю, т.е. по 34 часов в год.
Как видно, в обоих вариантах объём всего базового курса составляет 102 часов, как и предусмотрено в базисном учебном плане основной школы.
Примерная программа курса включает в себя следующие разделы:
1. Информация и информационные процессы.
2. Компьютер как универсальное устройство обработки информации.
3. Обработка текстовой информации.
4. Обработка графической информации.
5. Мультимедийные технологии.
6. Обработка числовой информации.
7. Представление информации.
8. Алгоритмы и исполнители.
9. Формализация и моделирование.
10. Хране
