Так как структура и содержание курса численных методов должны обеспечивать сознательное усвоение компонентов содержания и логических связей между ними, формирование исследовательских навыков и усиление информационной и компьютерной подготовки специалиста, то возникает необходимость выбора форм и методов обучения, адекватных содержанию.
Одной из таких форм обучения является индивидуальная работа студента и наиболее значимой формой в данном курсе является индивидуальный компьютерный эксперимент.
И именно здесь у преподавателей курса «Численные методы» и возникает вопрос: «Что выбрать - математический пакет или программирование?»
Преимущества информационных пакетов.
Первым, и, наверное, главным преимуществом использования информационных пакетов является значительная экономия времени при изучении различных разделов курса.
Вторым плюсом является возможность наглядного представления полученных результатов.
Для преподавателей курса «Численные методы» существует еще ряд плюсов, связанных с тем, что математические пакеты позволяют проводить решение практических задач и анализировать полученные результаты за более короткий срок.
Это вызвано прикладной направленностью изучения данной дисциплины.
Не смотря на имеющиеся плюсы математических пакетов необходимо уделять время не только решению прикладных задач с помощью математических пакетов, но и теоретическим основам численных методов и программированию соответствующих вычислительных алгоритмов.
Но и в этом случае имеется ряд недостатков.
Во-первых - это большие временные затраты.
Но помимо этой проблемы возникает трудность с тем, что не все студенты обладают развитым алгоритмическим стилем мышления, вследствие чего у них возникают трудности с изучением данного предмета.
В выборе средств обучения численным методам надо учитывать профессиональную направленность учебной специальности и объем выделенных учебным планом часов.
Но нельзя выбирать только одну ветвь направления: только применение информационных пакетов (что более целесообразно использовать в дисциплине «Информационные технологии в информатике») или только программирование вычислительных алгоритмов.
Необходимо использовать все средства обучения, чтобы студенты могли использовать разнообразные компьютерные средства в своей профессиональной деятельности.
Широкое внедрение информационных методов в самые разнообразные сферы профессиональной деятельности человека требует создания и использования инструмента информационного моделирования для решения вычислительных задач.
Из опыта работы на практике в 5-6 классах наиболее приемлемы комбинированные уроки, на которых предусматривается смена методов обучения и деятельности обучаемых.
При этом с учетом данных о распределении усвоения информации и кризисах внимания учащихся на уроке, рекомендуется проводить объяснения в первой части урока, а на конец урока планировать деятельность, которая наиболее интересна для учащихся и имеет для них практическую направленность.
Достаточно эффективны на уроках информатики такие формы работы как: демонстрация презентации или работы программы всему классу; обсуждение материала всем классом и последующее индивидуальное выполнение заданий, метод скоростного чтения материала, взаимоконтроль, взаимодиктант, мурманская методика, блиц-опрос, ролевые игры, викторины.
Ученику всегда необходим элемент новизны. Вначале необходимые мотивы для учения могут быть созданы новизной средства обучения, занимательностью изложения, но сам процесс обучения в принципе не может быть реализован длительное время без контакта между учеником и учителем.
Я разъясняю ученикам задачу, проблему так, чтоб она вызвала познавательный интерес и внимание. Обсуждаем вместе с учениками способы решения, разрабатываем гипотезы и пути решения.
Главное, восстановит в памяти учеников предшествующий опыт, необходимый для усвоения нового знания, наблюдать за процессом работы школьников на компьютерах, обращать внимание учеников в нужных случаях на главные объекты, ставить дополнительные вопросы при необходимости обсуждать их.
Многие задачи для учащихся превращаются в маленькие исследования. Форму урока выбираю по своему желанию: или групповую, или работу в парах, или фронтальную, или индивидуальную (учитывая дифференцированный подход в обучении).
Групповая работа дает хорошие результаты, но создает большие временные затраты, чтобы научить работать таким образом, а урок информатики один раз в неделю.
Фронтальная форма обучения - продуктивна потому, что урок - это не монолог учителя и не традиционные объяснение и опрос, а это беседа, обсуждение новых понятий, совместный поиск и анализ, иногда переходящий в игру.
При этом вторая часть урока предназначена для работы за компьютером, а эта работа всегда индивидуальна, поэтому у учеников есть возможность проверить полученные знания на практике. На этом этапе учебного занятия я, как учитель, выступаю в роли консультанта.
Сегодня школьники могут творчески работать со сложными программами.
Компьютерные программы раскрывают разные грани «написания» и «чтения» текстов, музыки, рисунков, предоставляют интерактивные среды для различных вычислений. Работа с информационными системами охватывает не только (и не столько) электронные энциклопедии самого разного назначения, но и обучение правилам работы в библиотеке, со словарями, справочниками, учит создавать собственные записные книжки.
Рациональное использование методов, форм,
компьютерных программ позволяет индивидуализировать и дифференцировать процесс
обучения, стимулировать познавательную активность и самостоятельность учащихся.
1.4 Функции, цели и структура
пропедевтического курса «Информатика»
Построение структуры содержания пропедевтического курса информатики целесообразно проводить на базе совмещения позиций двух подходов. За основу берется выделение основных объектов изучения и методов базовой науки.
При этом выделение основных объектов производится таким образом, чтобы в сквозном курсе информатики (в продолжение всех ступеней обучения) была достаточно полно отражена система знаний соответствующей научной области.
При определении способов деятельности, которые целесообразно отразить в содержании, одним из важнейших критериев отбора должно быть их использование в различных видах практической деятельности.
При определении основных объектов информатики мы исходили из того, что основной объект науки и, как следствие, основной объект соответствующего учебного курса должен охватывать, отражать, относиться ко всем основным понятиям базовой отрасли знания.
Исследования показали, что основными наиболее обобщенными объектами изучения информатики как научной и учебной дисциплины являются информационные процессы, информационные модели и информационные основы управления. Они же являются и основными видами пропедевтической информационной деятельности.
К основным методам исследования в информатике можно отнести системно-информационный анализ как частный случай системного анализа и системного подхода в целом; информационное моделирование как частный случай моделирования; компьютерный эксперимент как частный случай вычислительного эксперимента.
Значение перечисленных методов как методов познания и практической деятельности для информатики возрастает от года к году, все полнее осознается их потенциал и плодотворность в проведении различных исследований.
Велика их роль и как дидактических методов, поскольку преобладающими видами деятельности в обучении являются построение, и анализ пропедевтических информационных моделей, оперирование с ними, обработка результатов измерений, разнообразные вычисления и получение на их основе количественных оценок, характеризующих объект исследования.
В современной жизни немаловажное значение имеет системно-информационный анализ процессов управления как техническими средствами (в частности, аппаратно-программным обеспечением ПК), так и социально-техническими системами (автоматизированные системы, автоматические системы и пр.).
В современном курсе информатике он
преимущественно рассматривается в высшей школе, но настало время включить в
основы пропедевтики школьного курса.
2. Основные принципы формирования содержания
пропедевтического курса «Информатика»
.1 Информатика в начальном обучении
Цели обучения информатике в младших классах практически не претерпели изменений. Педагоги, психологи, методисты единодушно воспринимают этот курс как пропедевтический. Единственное разночтение, относящееся скорее к терминологической проблеме, касается "компьютерной грамотности" и "информационной культуры".
Еще совсем недавно на повестку дня вставал вопрос об овладении учащимися "компьютерной грамотностью", а сегодня декларируется необходимость формирования "информационной культуры" школьника. Ведущие специалисты дают различные определения этих понятий, вернее, по-разному насыщают их конечными требованиями к умениям школьника.
В отношении же младших классов, мне кажется, целесообразно говорить об изучении основ компьютерной грамотности.
Основные цели пропедевтического курса информатики в младшей школе кратко можно сформулировать следующим образом:
o формирование начал компьютерной грамотности;
o развитие логического мышления;
o развитие алгоритмических навыков и системных подходов к решению задач;
o формирование элементарных компьютерных навыков (знакомство с компьютером, с элементарными понятиями из сферы информационных технологий).
Важно понимать, что, определяя содержание компьютерной грамотности, формируемой в процессе всего обучения в начальной школе, не нужно ограничиваться рамками предмета "Информатика". Наоборот, эту задачу надо решать с максимальным привлечением всех школьных предметов, внеклассной работы и помощи родителей.
В начале массового обучения информатике основы алгоритмизации закладывались в старшей школе. Сейчас становится ясным, что целенаправленную работу по формированию алгоритмического стиля мышления целесообразно начинать в младших классах, так как у старшеклассников стиль мышления уже фактически сложился, новые формы мышления воспринимаются ими с трудом.
Младший школьный возраст наиболее благоприятен для развития таких важных для всей последующей учебы и жизни школьника психических процессов, как рефлексия, внутренний план действий, которые, в свою очередь, являются основой для формирования алгоритмического стиля мышления. Если это время будет упущено, то в более старшем возрасте эти качества развить значительно труднее, а иногда и просто невозможно.
Проблема соотношения обучения основам теоретической информатики и компьютерным технологиям не обошла стороной и младшие классы. Не оспаривая нужности обучения в школе практическому использованию компьютеров, хотелось бы надеяться, что акцент на обучение технологиям будет постепенно вынесен за рамки уроков информатики.
Обучение использованию компьютера как инструмента должно вестись на всех уроках, во внеурочной деятельности учащихся и т.п. Причин этому несколько.
В последнее время персональный компьютер значительно чаще появляется дома у наших учеников, чем в школе. Цена компьютера со средними ресурсами уже сегодня вполне сопоставима с ценой телевизора. Тем не менее, даже самая обеспеченная школа никогда не сможет приобрести по компьютеру на каждого ученика.
В домашних условиях ребята и без помощи школы справятся с такими техническими проблемами, как работа с мышью и клавиатурой, выбор пункта в меню или "даже" сохранение файла. Это доказывает опыт многих родителей. Кроме того, обновление инструментальных средств происходит сейчас в таком темпе, что вряд ли имеет смысл всерьез осваивать какое-либо из них раньше, чем в 8 - 11-х классах.
Известно, что заинтересованный пользователь в
состоянии освоить текстовый редактор за несколько рабочих дней, т.е. за 30-40
часов. Если жесткая мотивация на результат отсутствует, а те же часы растянуты
во времени на несколько месяцев, то эффективность освоения становится очень
низкой.
.2 Общие тенденции развития
школьного курса информатики на современном этапе
Современный период развития цивилизационного общества по праву называется этапом информатизации. Характерной чертой этого периода является тот факт, что доминирующим видом деятельности в сфере общественногo производства, повышающим его эффективность и наукоемкость становится сбор, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информатизации, осуществляемые на базе современных информационных технологий.
Одним из главных направлений процесса информатизации современного общества становится информатизация образования, обеспечивающая широкое внедрение в практику психолого-педагогических разработок, направленных на интенсификацию процесса обучения, реализацию идей развивающего обучения, совершенствование форм и методов организации учебного процесса, обеспечивающее переход от механического усвоения фактологических знаний к овладению умением самостоятельно приобретать новые знания.
Таким образом, у школы нет иного выбора, кроме как адаптация ее к информационному веку. Основная цель адаптации младших школьников носит пропедевтический характер: первоначальное знакомство школьников с компьютером, формирование первых элементов информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т.д. на уроках математики, русского языка и других предметов.
Сложившаяся в настоящее время практика преподавания информатики в школе, в частности в младших классах, характеризуется следующими основными факторами :
- в обучении информатике сегодня используется несколько различных программ и учебных пособий, значительно отличающихся друг от друга по содержанию и направленности изложения материала, глубине изучения отдельных вопросов.
Поэтому реальное содержание обучения информатике в каждой школе и уровень требований отдельных преподавателей к подготовке школьников по этому предмету часто бывают существенно различны;
- в настоящее время стала целесообразно обучение информатике на младшей ступени школы;
- первоначально курс информатики был введен в школу как средство обеспечения компьютерной грамотности молодежи, подготовки школьников к практической деятельности, к труду в информационном обществе.
Для учащихся начальной школы "компьютерная грамотность" означает умение использовать компьютеры с соответствующим программным обеспечением с пользой для себя во время учебы, при обработке информации и решении задач.
В настоящее время нарастает тенденция изучения основ информатики, усиления внимания к общеобразовательным функциям этого курса, его потенциальным возможностям для решения общих задач обучения, воспитания и развития школьников, иными словами, переход к полноценному общеобразовательному учебному предмету.овременный человек потенциально имеет доступ ко всему богатству информации, накопленной человечеством. Можно стремиться к тому, чтобы максимально облегчить доступ к различного рода информации для каждого человека, что осуществляется с помощью создания, развития и изучения все более совершенных электронных устройств и программных средств для хранения и переработки информации. Но при этом человек не должен уподобляться устройству по переработки информации (технократическй подход к изучению информатики в школе).