Алгоритмическая культура школьника как совокупность наиболее общих «допрограммистских» представлений, умений и навыков обеспечивает некоторый начальный уровень грамотности школьника не только для его успешной работы в системе «ученик-компьютер», но и в неформальных безмашинных системах «ученик-учитель», «ученик-ученик» и т.п., т.е. создает то операционное наполнение, которое, в частности, обслуживает деятельность школьника в рамках учебных дисциплин за пределами «компьютерной» обстановки. Как отмечал академик Е. П. Велихов, в связи с введением в школу предмета «ОИВТ», «информатика является частью общечеловеческой культуры, не сводящейся к использованию компьютеров, а в равной степени относящейся, скажем, к умению объяснить приезжему дорогу» [16, с. 17 - 22].
Конкретное же наполнение этого понятия в тот период во многом связывалось с изучением учащимися основ алгоритмизации и программирования, что, прежде всего, объяснялось существовавшим уровнем компьютерной техники и соответствующего программного обеспечения. Современный же этап развития школьного курса информатики требует уточнения перечня и содержания компонентов, характеризующих понятие «алгоритмическая культура». Принципиально новая задача здесь - выполнить эту работу по отношению к разделу «Информационные технологии», в рамках которого учащиеся знакомятся с работой текстового и графического редакторов, электронных таблиц, СУБД [17].
Формирование алгоритмической культуры учащихся способствует осознанному восприятию учебного материала, что предполагает обязательное наличие общих представлений:
а) об алгоритме и его свойствах;
б) о языковых средствах записи алгоритмов (развернутая форма, табличная форма, блок-схема);
в) об алгоритмических процессах (линейном, разветвляющемся, циклическом).
Язык блок-схем - самый наглядный из всех человеческих языков, используемых для записи алгоритмов.
Алгоритмическая культура учащегося должна содержать следующие компоненты:
Ш понимание сущности алгоритма и его свойств;
Ш понимание сущности языка как средства для записи алгоритма;
Ш владение приёмами и средствами для записи алгоритмов;
Ш понимание алгоритмического характера методов математики и их приложений;
Ш владение алгоритмами школьного курса математики;
Ш понимание элементарных основ программирования на компьютере.
Обучение алгоритмам должно строиться с учётом следующих принципов:
а) создание у учащихся полной ориентировочной основы его применения;
б) осуществление алгоритмизации на основе приёмов, раскрывающих их происхождение;
в) алгоритмическая линия должна пронизывать весь процесс обучения информатики в школе;
г) развитие логической культуры учащихся;
д) обеспечение взаимосвязи алгоритмов;
е) формирование основных элементов алгоритмической культуры учащихся.
Работа по алгоритмам развивает интерес учащихся к процессу обучения, они стремятся заменить предложенный алгоритм более простым и обосновать целесообразность такой замены, что развивает их творческое и конструктивное мышление. Алгоритмизация обучения предполагает единство между анализом и синтезом и активно влияет на развитие творческого мышления учащихся. Свободное творчество возможно только на базе осознанных алгоритмов [4].
В современном обучении появилась новая школьная дисциплина - алгоритмика, направленная на формирование и развитие алгоритмического мышления учащихся. Алгоритмика - часть математики, она изучается в 5-7 классах и носит пропедевтический характер. Алгоритмика предусматривает изучение основных алгоритмических конструкций и учит учащихся построению алгоритмов различных типов [15].
Процесс подготовки задач для решения на ЭВМ называется программированием. Он включает в себя следующие этапы:
1. составление алгоритма решения задачи;
2. описание алгоритма решения задачи на языке программирования (составление программы);
3. трансляция программы на машинный язык в виде последовательности команд.
Дистанционное обучение, по нашему мнению, обладает рядом достоинств, способствующих лучшей реализации принципов дидактики. ДО характеризуется:
а) правильным отбором учебного материала;
б) рациональной дозировкой подачи учебного материала;
в) активной самостоятельной деятельностью ученика по усвоению учебного материала;
г) обеспечением возможности каждому ученику работать с свойственной ему скоростью;
д) высокой степенью контроля за результатами обучения.
Успехи в развитии компьютерной техники привели к возрастанию роли компьютеров во всех областях жизни современного общества и сделали необратимым процесс компьютеризации обучения на основе его программирования [5].
Формирование у учащихся алгоритмической культуры в процессе изучения базового курса информатики раскрывает единую алгоритмическую сущность информационных процессов различного рода, являясь тем самым системообразующей функцией данного курса. Эффективное решение данной педагогической проблемы возможно при выделении формирования алгоритмической культуры в качестве обязательной нормативной цели обучения информатике [17].
Изучение учебного материала по алгоритмической линии обеспечивает учащихся возможностью: понять на основе анализа примеров, смысл понятия алгоритма, знать свойства алгоритмов, понять возможность автоматизации в деятельности человека при использовании алгоритмов; освоить основные алгоритмические конструкции, научиться применять алгоритмические конструкции для построения алгоритмов решения задач; получить представление о библиотеке алгоритмов, уметь использовать библиотеку для построения более сложных алгоритмов; получить представление об одном из языков программирования, использовать этот язык для записи алгоритмов решения задач. При развитии новых информационных технологий, и в частности технологий программирования, появляется возможность в пределах раздела «Основы алгоритмизации» давать общенаучные понятия информатики, и в то же время формировать и развивать умение, и навыки необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел «Основы алгоритмизации» мостиком между теоретической и практической информатикой. Первые шаги в этом направлении уже сделаны в работах А. Г. Кушниренка, Ю. А. Первина, А. Л. Семенова. Важным принципом является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа основывается на использовании творческих сред, таких как, например, Лого, Кумир, Роботландия [11].
Глава 2. Методика использования дистанционных технологий как средство развития алгоритмической культуры школьников на уроках информатики
2.1 Возможности использования дистанционных технологий на уроках информатики
Дистанционное обучение - совокупность технологий, обеспечивающих доставку обучаемым основного объема изучаемого материала, интерактивное взаимодействие обучаемых и преподавателей в процессе обучения, предоставление обучаемым возможности самостоятельной работы по освоению изучаемого материала, а также в процессе обучения.
Современное дистанционное обучение строится на использовании следующих основных элементов:
- среды передачи информации (почта, телевидение, радио, информационные коммуникационные сети),
- методов, зависимых от технической среды обмена информацией.
Использование технологий дистанционного обучения позволяет:
ь снизить затраты на проведение обучения (не требуется затрат на аренду помещений, поездок к месту учебы, как учащихся, так и преподавателей и т. п.);
ь проводить обучение большого количества человек;
ь повысить качество обучения за счет применения современных средств, объемных электронных библиотек и т.д.
ь создать единую образовательную среду.
Исходя из вышесказанного, дистанционные технологии целесообразно использовать на уроках информатики с целью формирования алгоритмической культуры в следующих направлениях:
1. Использование электронного учебника информатики по теме «Алгоритмы».
2. Разработка факультативных курсов «Алгоритмы вокруг нас», «Решение практических задач и алгоритмы».
3. Разработка элективных курсов «Компьютерное программирование: сферы и границы применения», «Дистанционная развивающая информатика», «Создание примитивной анимации с использованием средств языка программирования Qbasic».
4. Выполнение индивидуальных заданий по темам «Программирование на языке Паскаль», «Работа с графикой в среде Паскаль» посредством использования дистанционных технологий (через электронную почту).
Е.С. Полат и А.В.Хуторской широко рассматривают такой вид дистанционного обучения как электронный учебник. Как пишет Е.С. Полат: «Если мы говорим о дистанционном обучении как о новой форме обучения, логично сделать вывод, что в этой системе помимо учителя и учащихся должен быть учебник, учебные пособия, т.е. средства обучения как компонент данной системы. Отсюда необходимость серьезного научного подхода к разработке специальных курсов (учебников) для системы дистанционного обучения. Разумеется, в данном случае речь, в основном, идет об электронных средствах обучения, в первую очередь, сетевых».
Электронные учебники могут быть на носителях внешней памяти (CD-ROM) и размещенные в телекоммуникационных сетях.
В содержание разработанного мной учебника информатики по теме «Алгоритмы» входят следующие темы:
Тема1: Понятие алгоритма. Характеристики алгоритма. Исполнитель алгоритма. Свойства алгоритма. Виды алгоритмов.
Тема 2: Алгоритмы и формы их представления.
Тема 3: Введение в программирование на языке Pascal.
Тема 4: Структура программы на Паскале.
Тема 5: Базовые алгоритмические структуры.
2.2 Методические рекомендации по использованию дистанционных технологий на уроках информатики
В практике педагога-предметника могут быть использованы Интернет-ресурсы разного типа.
На основе результатов проведенного анализа Интернет-ресурсов, можно выделить следующие группы образовательные Интернет-ресурсов :
1. Информационные Интернет-ресурсы, среди которых:
* интерактивные (1 уровень интерактивности) учебники и учебные пособия (содержат информацию в виде текста с иллюстрациями, организованного как гипертекст, не предполагают включение мультимедиа компонентов, интерактивных вставок);
* справочники, хрестоматии и журналы, материалы которых направлены на расширение, углубление знаний по предмету и истории соответствующей науки, связи с другими науками и жизнью, так же как ресурсы предыдущей группы содержат информацию в виде гипертекста с иллюстрациями, не предполагают включение мультимедиа компонентов, интерактивных вставок, не предполагают диалогового режима общения;
* видеозаписи лекций;
* виртуальные экскурсии;
2. Интернет-ресурсы, предполагающие организацию той или иной практической деятельности учащихся (2 - 3 уровни интерактивности)
* задачники:
а) включают только набор задач с ответами;
б) включают набор задач с решениями;
в) включают набор задач с подсказками и решениями, (что позволяет индивидуализировать работу), но не предполагают диалога с пользователем;
г) включают набор задач с подсказками и решениями, предполагают возможность организации диалога («отправление» ученика к соответствующему теоретическому материалу в случае ошибки или непредставления решения);
* наборы тестов:
а) содержат только условия тестов;
б) допускают возможность диалога, позволяют организовывать реальную проверку знаний и умений по определенным темам курса;
* виртуальные лаборатории;
* игры:
а) содержат только описание игры,
б) интерактивные: предоставляется возможность поиграть в недиалоговом режиме,
3. Вспомогательные Интернет-ресурсы для учителя
* разработки уроков (с методической обработкой);
* библиографические ресурсы, в том числе Интернет - магазины;
4. Комбинированные Интернет-ресурсы, включающие элементы перечисленных выше групп;
5. Электронные образовательные ресурсы нового поколения (ЭОР НП).
Работа с Интернет-ресурсами каждой группы имеет свои особенности.
Остановимся более подробно на некоторых из выделенных групп.
Материалы информационных Интернет-ресурсов группы могут использоваться:
* при подготовке учителя к уроку;
* для организации самостоятельного изучения учащимися дополнительного материала;
* на уроке для организации самостоятельной работы учащихся;
* для организации работы учащихся на дополнительных занятиях (факультативах);
* для организации самостоятельной деятельности учащихся во внеурочное время.
При подготовке учителя к уроку Интернет-ресурсы этой группы могут являться основой для подготовки учителем:
* рассказа (объяснения);
* подготовки наглядности (иллюстраций, схем, использование коллекций, материалов лабораторных работ…), которые могут быть отображены на проекторе; подготовки презентации, на основе которой учитель ведет свой рассказ;
* подготовки индивидуализированных раздаточных материалов самого разного характера: от информационных до контролирующих (последнее целесообразно в том только случае, когда отсутствует необходимое количество компьютеров).
При объяснении учителем нового материала целесообразно использовать LCD-проектор для демонстрации подготовленной учителем презентации. Технология объяснения учителем существенно меняется - он комментирует информацию, появляющуюся на экране, по необходимости сопровождая ее дополнительными объяснениями и примерами.
При проведении урока учитель может использовать Интернет-ресурс как:
* основу презентации;
* основу проблемного рассказа;
* средство контроля;
* основу организации деятельности учащихся:
основа индивидуальной и групповой деятельности учащихся на уроке;
основа беседы, в том числе эвристической;
основа дискуссии;
основа конспекта;
средство самоконтроля
При самостоятельном изучении нового материала на уроке, при условии, что каждый ученик работает за компьютером, методика работы с Интернет - ресурсами данной группы принципиально не будет отличаться от работы с электронными версиями или соответствующим бумажным носителем. Учитель формулирует задание: прочитать, записать, кратко законспектировать по данному плану, найти в тексте подтверждение чему-то, привести примеры из текста или придумать самостоятельно на основе прочитанного и т.д.
При организации самостоятельного изучения учащимися дополнительного материала учитель должен четко сформулировать задание для учащихся и указать адреса сайтов, которые содержат информацию по соответствующей теме.
Материалы подобных Интернет-ресурсов могут быть использованы для подготовки учащимися рефератов и докладов.
Для того чтобы деятельности учащихся в этом направлении была продуктивной, учитель должен четко поставить задачу, сформулировав при этом вопросы, на которые должен ответить учащийся в процессе выполнения работы. Целесообразно сформулировать вопросы заранее, в процессе подготовки доклада.
Интернет - ресурсы практической направленности могут являться основой для организации самостоятельной деятельности учащихся как на уроке, так и дома.
Виртуальная лабораторная работа и виртуальная экскурсия может быть продемонстрирована учителем (в том случае, если отсутствует необходимое количество ПК), либо выполнена учащимися: по группам или индивидуально в классе; в режиме самостоятельной работы дома.
Можно выделить такие преимущества виртуальной лабораторной работы:
* безопасность;
* отсутствие необходимости в лабораторном оборудовании;
* возможность индивидуализации деятельности учащихся (работа в индивидуальном темпе, учет особенностей восприятия…);
* самостоятельное получение выводов и самопроверка.
Виртуальная экскурсия, в свою очередь обладает следующими преимуществами:
* временные затраты минимальны;
* доступ к экспонатам любого музея мира;
* быстрое получение необходимой информации об экспонате;
* большое количество экспонатов;
Заключение
В ходе реализации задач данной работы мы сделали следующие выводы:
1. Под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением средств информатизации и телекоммуникации, при опосредованном или не полностью опосредованном взаимодействии (взаимодействие на расстоянии) обучающегося и педагогического работника.
2. Потенциальные возможности технологии дистанционного обучения по своей эффективности значительно превосходят традиционные формы поскольку включают сочетание различных форм и средств обучения, воздействующих на различные сферы деятельности личности обучаемых.
3. Дистанционные технологии способствуют своевременному усвоению большого объема информации, что весьма существенно в условиях интенсивного развития научно-технического прогресса, при котором технологические знания обновляются каждые 2-3 года с тенденцией к сокращению этого периода.
4. В дистанционных технологиях обучения имеется большой арсенал средств (в том числе технических), позволяющих активизировать познавательную деятельность школьников. В этой связи возрастает роль преподавателя как организатора и координатора управления познавательной активностью студентов.
5. В условиях среднего общего образования с целью развития алгоритмической культуры школьников могут использоваться различные технологии дистанционного обучения, такие, как кейс-технология, видео-технология, Internet-технология, технология глоссарного обучения и др.
6. Алгоритмическая культура учащегося должна содержать следующие компоненты:
Ш понимание сущности алгоритма и его свойств;
Ш понимание сущности языка как средства для записи алгоритма;
Ш владение приёмами и средствами для записи алгоритмов;
Ш понимание алгоритмического характера методов математики и их приложений;
Ш владение алгоритмами школьного курса математики;
понимание элементарных основ программирования на компьютере
7. Формирование у учащихся алгоритмической культуры в процессе изучения базового курса информатики раскрывает единую алгоритмическую сущность информационных процессов различного рода.
Можно утверждать, что цель данной курсовой работы достигнута, задачи выполнены.
Литература
1. Азимов, А. Язык науки [Текст] / А. Азимов. - М.: Мир, 2002.
2. Алгоритмическая культура. Визуальный словарь [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ped.vslovar.ru/63.html, свободный.
3. Андреев, А.А. Дидактические основы дистанционного обучения [Электронный ресурс] / А.А. Андреев. - Электронные текстовые данные. - Режим доступа: http://www.iet.mesi.ru/br/21b.htm, свободный.
4. Антонова, Н.А. Необходимость повышения уровня алгоритмической культуры студентов информационных специальностей в системе профессиональной подготовки [Электронный ресурс] / Н.А. Антонова. - Электронные текстовые данные. - Режим доступа:http://www.rusnauka.com/NTSB_
2006/Pedagogica/5_antonovoy.doc.htm, свободный.
5. Бочкин, А.И.«МПИ» гл. 6. Обзор учебников по информатике [Электронный ресурс] / А.И. Бочкин. - Электронные текстовые данные. - Режим доступа: http://www.kamgu.ru/dir/mpi/Seminar1/Bochkin6.htm, свободный.
6. Википедия: Свободная энциклопедия. [Электронный ресурс] / Электронные текстовые данные. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/ дистанционное_обучение, свободный.
7. Вишнякова, С.М. Профессиональное образование [Текст]: Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика / С.М. Вишнякова. - М. - 2001. - С.113.
8. Вучева, В.В. Использование дистанционной технологии с целью активизации познавательной деятельности студентов в системе профессионального физкультурного образования [Электронный ресурс] / В.В. Вучева, О.Н. Мещерякова, Л.А. Соколова // Теория и практика физической культуры: научно-теоретический журнал. - Электронные текстовые данные. - М.: 2002. - №9. - Режим доступа: http://lib.sportedu.ru/press/tpfk/2002n9/p46-49.htm, свободный.
9. Гладкий, А.В. Язык, математика и лингвистика [Текст] /А.В. Гладкий // Математика в школе. - 2004. - № 1.
10. Гнеденко, Б. В. О роли математики в формировании у учащихся научного мировоззрения и нравственных принципов [Текст] /Б.В. Гнеденко // Математика в школе. - 2001. - № 5.
11. Грохульская, Н. Л. Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры [Электронный ресурс] / Н.Л. Грохульская. - Режим доступа: http://www.5ballov.ru/referats/preview/32490/1, свободный.
12. Дидактические условия алгоритмизации учебной деятельности младших школьников в процессе обучения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mirrabot.com/work/work_62642.html, свободный.
13. Завьялов, А.Н. Формирование информационной компетентности у будущих специалистов в области новых информационных технологий [Текст] / В сб. «Материалы конгресса конференций ИТО-2003. 16-20 ноября 2003 г.» /А.Н. Завьялов. - Ч.1. - М. - 2003.
14. Зайцева, С.В. Принципы функционирования дистанционных технологий [Электронный ресурс] / С.В. Зайцева. - Режим доступа: http://sgpu2004.narod.ru/infotek/infotek2.htm, свободный.
15. Звонкин, А.К. Алгоритмика: 5-7. [Текст]: учебник и задачник для общеобразовательных учебных заведений / А.К. Звонкин, А.Г. Кулаков, С.К Ландо, А.Л. Семенов, А.Г. Шень. - М.: Дрофа, 2000.
16. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики [Текст]: учебное пособие для студ. пед. вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер; под общей ред.М.П.Лапчика. - М.: Изд. центр «Академия», 2001. - 624 с. ISBN 5-7695-0825-6.
17. Лучко, Л.Г. Формирование алгоритмической культуры учащихся как системообразующая функция базового курса информатики [Электронный ресурс] / Л.Г. Лучко. - Электронные текстовые данные. - Режим доступа: http://www.ito.su/1998/1/Luchko.html, свободный.
18. Мутанов, Г.М. Снижение границы развития логико-алгоритмической культуры [Текст] / Г.М. Мутанов, Н.Д. Щеткина // Вестник Высшей школы Казахстана. - 2000. - №3. - С. 36 - 38.
19. Сайт системы дистанционного обучения: Подробнее о дистанционных образовательных технологиях (ДОТ) [Электронный ресурс]. - Электронные текстовые данные. - Режим доступа: http://dist.kgasu.ru/client/dotex.asp, свободный.
20. Тангян, С.А. Высшее образование в перспективе XXI столетия [Текст] / С.А. Тангян // Педагогика. - 2000. - №2. - С. 3 - 10.
21. Темербекова, А.А. Формирование алгоритмической культуры учащихся [Электронный ресурс] / А.А. Темербекова. - Электронные текстовые данные. - Горно-Алтайск. - 2006. - Режим доступа: http://www.fmf.gasu.ru/kafedra/algebra/elib/mpm_t/10.htm, свободный.
22. Темербекова, А.А. Методика преподавания математики [Текст]: учебное пособие для студентов физико-математических факультетов высших учебных заведений / А.А. Темербекова. - Горно-Алтайск: РИО «Универ-Принт», 2002.
23. Терешин, Н.А. Прикладная направленность школьного курса математики [Текст]: кн. для учителя. - М.: Просвещение, 2001.
24. Цукарь, А.Я. Схематизация и моделирование при решении текстовых задач [Текст] /А.Я. Цукарь // Математика в школе. - 2003. - № 5.
